气候中心研究报告
本周,得克萨斯州和俄克拉荷马州的破纪录降雨引发了 widespread 洪水,该地区前所未见。在当地七个地点,2015年5月的降雨量已达到有记录以来任何月份的最高水平,还剩五天,而且雨还在下。虽然该地区的降雨与正在形成的厄尔尼诺现象一致,但前所未有的降雨量表明可能存在气候变化信号,即变暖的大气层变得更加饱和水蒸气,并能够产生以前难以想象的暴雨。
已有多人丧生,数百人从家中被救出。得克萨斯州州长格雷格·阿博特已经宣布37个县为灾区。这些倾盆大雨是在南部平原经历了数周异常多雨天气之后发生的。它们也与该地区和美国各地更强降水的更广泛趋势相符。
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在全国大部分地区,最强降雨发生频率更高,倾盆大雨取代了原本是例行的暴雨。气候中心对全国数千个站点 65 年的降雨记录进行的新分析发现,自 1950 年以来,美国本土 48 个州中有 40 个州的暴雨总量有所增加。增幅最大的是东北部和中西部地区,在过去十年中,与 1950 年代相比,这两个地区的暴雨分别增加了 31% 和 16%。
在我们的新互动工具中,探索您所在州或城镇的暴雨趋势及其部分影响 (见上方)。
这些强烈的暴雨可能会给社区造成严重破坏。它们会导致洪水、关闭学校、企业、高速公路和机场、破坏道路和桥梁、引发污水溢流,并经常造成数百万美元的损失并导致人员死亡。
例如,在纳什维尔,2010 年的破纪录暴雨在短短 2 天内倾泻了 13.6 英寸的雨水,造成了估计 20 亿美元的损失。11 人丧生,11,000 所房屋和企业受损,2,700 家企业被迫关闭。
2014 年 8 月底特律的强降雨造成 2 人死亡,估计造成 11 亿美元的损失,并影响了 118,000 所房屋和企业。
暴雨事件也可能构成潜在的健康风险;最近一项研究发现,美国约一半的水传播疾病爆发(1948 年至 1994 年间)与特大暴雨天气有关。
极端暴雨与气候科学家在变暖的世界中所预期的相符。随着温度升高,海洋蒸发更多的水,大气可以容纳更多的水分。研究表明,大气中的水蒸气量已经增加。
这意味着通常有更多的水可以以降雨的形式降下来。气候科学家已经表明,人类活动导致温室气体浓度增加是全球平均强降水增加的部分原因。
我们的分析考察了最强降雨——在 1950 年至 2014 年期间,全国分布的 3,000 多个雨量计中,总降水量超过所有雨雪天气前 1% 的那些日子。尽管一些城市的雨量计自 1860 年代就已存在,但到 1950 年代,目前 3,000 个站点列表中的约 90% 已存在,这为我们提供了对整个美国进行为期 65 年的持续研究。绝大多数强降水是以雨的形式出现的,尽管在极少数情况下,大雪也算作这些大型事件。
强降水是高度局部的,远比极端高温更局部,极端高温通常覆盖相对较大的区域。在纽约市 98 华氏度的一天,通常在整个都会区也能找到类似的高温。另一方面,极端降雨事件可能会淹没长岛郊区,而城市本身却相对安然无恙。
这使得强降雨趋势难以衡量,因为雨量计并不总是位于极端降雨发生的地点。此外,当地的强降水趋势可能无法准确反映较大区域范围内发生的模式变化。因此,即使在强降水趋势强劲的地区或州,代表城市官方总量的单个雨量计的趋势也可能模棱两可、平缓甚至下降。
我们对各州极端降水事件的分析表明,自 1950 年代以来,强降水趋势呈强劲上升趋势,48 个州中有 40 个州的强降水事件发生率至少有所增加。与早期的研究一致,强暴雨天数增幅最大的前 10 个州中有 6 个位于东北部,包括罗德岛州、缅因州和新罕布什尔州,与 1950 年代相比,这些州在过去十年中的强降雨事件数量至少增加了 50%。
另一方面,我们对城市和都会区的分析揭示了极端降雨事件的高度局部性和随机性,以及即使在全国范围内有 3,000 个雨量计的情况下,也很难检测到这些事件。在许多强降水趋势明显增加的州和地区,个别地点的趋势较弱或根本没有明显的趋势。这种明显的矛盾与最强降水事件的总体趋势关系不大,但与单点测量在检测极端降水趋势方面的弱点关系很大。
波士顿就是这种现象的一个例子,当地的趋势是平缓的,但在州一级,自 1950 年以来,马萨诸塞州的暴雨量却相对稳定地增加。
当然,许多个别地点都显示出最强降水事件的强劲增长趋势。强降幅最大的前 50 个城市是:
气候科学家预测,最近强降雨增加的趋势将在本世纪持续下去。气候模型预测,如果碳排放量继续像近几十年那样增加,那么过去每 20 年发生一次的暴雨可能会在 2100 年之前每 4 到 15 年发生一次。随着极端降水天数的增加,全国大部分地区发生强烈破坏性洪水的风险预计也会增加。
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本文经 气候中心 许可转载。本文于 2015 年 5 月 27 日首次发表。