作者：Richard A. Lovett，来自自然杂志
去年是巴基斯坦和俄罗斯。今年春天，所有关于由反常天气条件造成的灾难的讨论都转向了美国。
首先是似乎永无止境的降雪。之后是龙卷风。现在，一股巨大的水流正在密西西比河下游蔓延，迫使美国陆军工程兵部队故意淹没农田，以保护伊利诺伊州开罗等河边城镇，并威胁到一直到新奥尔良的近纪录水位。自然杂志研究了这些极端事件的根本原因，以及这场洪峰可能如何被预测。（大众科学是自然出版集团的一部分。）
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为什么会发生这种情况？
简单的答案是因为下雨了。下了很多雨。美国中西部部分地区报告称，4月份的降雨量是正常水平的四倍。而这还是在一些地区冬季降雪量异常高的情况下发生的。
但这只是答案的一部分。几十年来，人们一直在建造购物中心和停车场，导致水快速流入河流，而不是渗入地下。他们建造了堤坝，限制了河流的流量，迫使水更快地向下游流动。在一些地方，这被称为“堤坝战”，即一个城镇的堤坝将水向下游输送，成为下一个城镇的危机。
“人们没有意识到人类对许多河流系统造成了多么巨大的改变，”华盛顿特区智库未来资源研究所的经济学家伦·沙布曼说。
但沙布曼补充说，将水转移到密苏里州农田以保护开罗的广为人知的行动实际上是成功的。“这始终是计划的一部分，”他说。联邦政府很久以前就从拥有土地的农民那里购买了地役权——淹没土地的权利——正是为了这个目的。“农民可能不记得他们有地役权了，”沙布曼说。“但它们确实存在。”
美国以前发生过类似的事情吗？
是的。二十世纪最严重的洪水发生在1927年，但1937年、1973年、1993年和2008年也发生了大规模洪水，尽管只有1927年的洪水可以与今年的洪水相提并论。
“这是美国中西部农民的福与祸，”美国宇航局喷气推进实验室位于加利福尼亚州帕萨迪纳的气候学家比尔·帕泽特说。“他们拥有肥沃的农田和灌溉农田的河流是福。坏处是它们有时会泛滥。”
这可以被预测吗？
当然可以。大量降雪和春季暴雨是洪水的经典公式。所有的水都必须流向某个地方。
“到一月或二月，每个人都应该知道我们将在五月发生洪水，”帕泽特说。“对这类事件感到震惊和敬畏是虚伪的。这意味着你没有读过你的历史。”
但这只是在降雪和降雨发生之后。预测产生它们的的天气模式仍然是一门未来的科学。
然而，这可能不会太遥远。甚至在风暴袭击之前，纽约哥伦比亚大学的乌普玛努·拉尔领导的一个研究小组一直在尝试将中西部一个世纪以来的洪水与全大陆的天气模式联系起来。
拉尔说，他们发现的是一种令人惊讶的稳定模式，即一对高压系统——一个位于德克萨斯州西部，另一个位于美国大西洋沿岸——合谋从墨西哥湾“像漏斗一样”将水分强行推向内陆。
他补充说，这些持续存在的高压区可能是由两种著名的海洋模式产生的：太平洋的拉尼娜现象和厄尔尼诺现象（它们标志着该海洋东西部赤道水域之间较暖和较冷条件的改变）以及北大西洋涛动（它是由冰岛和亚速尔群岛之间的天气模式造成的）。
他说，如果是这样，那么有一天可能可以提前30-90天预测可能在中西部地区产生洪水的的天气模式。
那么，为什么人们会感到惊讶呢？
部分原因是自1927年以来情况发生了变化。人口激增，城市发展侵占了许多曾经是农田的地区。仅仅是在危险区域就有更多的人和更多的基础设施。
南伊利诺伊大学卡本代尔分校的地质学家尼古拉斯·平特研究洪水水文学，他用一个词来形容这种情况：“水文失忆症”。它导致人们在上一代人被洪水淹没的地方建造房屋，而下一代人将再次被洪水淹没。
“在1927年，每个人都有一条船，”帕泽特补充说。“他们知道它要来了。我注意到这次特别洪水的一件事是，所有这些住在危险区域的人后院里都没有船。”
全球变暖是否起了作用？
也许有，但不是主要因素。平特说，在北欧，很明显全球变暖正在造成更大的洪水。但在美国中西部，影响尚不清楚。
但这并不能让我们摆脱困境。一个更大的因素是我们在多大程度上改变了河流。“现在的河流动态与200年前的样子完全不同，”平特说。
沙布曼补充说，在荷兰，有一项官方政策是为河流留出空间。“在美国，我们做了相反的事情，”他说。“然后，当不可避免的事情发生时，我们感到震惊。”
本文经自然杂志许可转载。该文章于2011年5月13日首次发表。