什么是正在加利福尼亚州引发洪水的“大气河流”?

旧金山湾区正遭受持续的强降雨和大风侵袭,就像一周前一样,人们对水位上涨的担忧现在变得非常严重

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


编者注(2017年2月22日):加利福尼亚州的洪水,以及奥罗维尔大坝和其他水库的溃坝威胁迫使数千人撤离,这些都是由一系列被称为大气河流的持续暴雨造成的。2014年12月,非常类似的事件序列也曾浸泡过该州。当时我们用文字和图表解释了这些奇怪的空中河流是什么以及它们是如何形成的;请参见下文。 

旧金山湾区正遭受持续的强降雨和大风侵袭,就像一周前一样,人们对水位上涨的担忧现在变得非常严重。主要的电视台、天气频道、网络媒体和社交媒体都突然在谈论“大气河流”,它给加利福尼亚州以及华盛顿州海岸带来了连绵不断的暴雨。这到底是什么?它有多罕见?它可能构成多大的威胁?这里有一些答案。并请参阅我们在下面展示的图表,这些图表摘自迈克尔·德廷格尔和林恩·英格拉姆于2013年1月在《大众科学》上撰写的一篇精彩且具有先见之明的专题文章。

不感兴趣吗?在1861年,一场持续了43天的大气河流带来的风暴将加利福尼亚州的中央山谷变成了一个长300英里、宽20英里的内陆海。数千人丧生,80万头牛淹死,该州破产。今天类似的灾难将更具破坏性,因为该地区人口更加稠密,而且它是美国最大的食品生产地。


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所以也许1861年是一个特例。并非如此。地质岩芯样本显示,自公元200年以来,像1861年那样的极端洪水在加利福尼亚州大约每200年发生一次。因此,下一次灾难可能即将到来。实际上,西海岸一直在缓慢建设大型、专门的气象观测站,这些观测站可以感知大气河流的发展,以便预报员可以发出早期预警。

大气河流是一条从海上延伸数千英里的水汽输送带,携带的水量相当于15条密西西比河。它以一系列持续数天或数周的风暴形式袭击。每次风暴都会倾泻数英寸的雨水或数英尺的雪。气象学家有时将小规模的事件称为“菠萝快车”,因为它们往往从夏威夷附近沿直线流向美国西海岸。下面的图表解释了详细信息。

图片来源:Don Foley

在过去的两个千年里,加利福尼亚州中部的几个地区一直是频繁的目标。这是来自岩芯样本的记录,显示大约每200年就会发生一次灾难性的大气河流,其规模远大于任何菠萝快车。

图片来源:Jen Christiansen(图表);XNR Productions(地图

现在袭击西海岸的大气河流的流动模式是经典的。威斯康星大学麦迪逊分校维护了一个很棒的网站,该网站实时显示流量,每五分钟更新一次。下面是昨晚的快照。穿过赤道的深红色条带是通常存在的热带雨带;大气河流是向美国方向射出的扫掠式水汽急流(图像中为蓝色)。

如果您想了解更多关于这些巨型风暴的信息,请查看德廷格尔和英格拉姆的专题文章。德廷格尔下周还将在旧金山举行的American Geophysical Union annual conference上发言。我也将在那里——与22,000名科学家一起,身处风暴中心,如果它们继续的话。

顶部图像由威斯康星大学麦迪逊分校提供

Mark Fischetti has been a senior editor at 大众科学 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大众科学 Mind and 大众科学 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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