軟管已在北加州重新全速開啟：一股潮溼氣流正流經飽受乾旱之苦的州，並在剛剛經歷有記錄以來最乾燥的1月之一後幾天，降下大量雨水。
這場急需的降雨是由一種名為大氣河流的特徵帶來的，它是該州大部分降水和供水的關鍵來源。大氣河流是相對較新的氣象發現，這些天空中的水蒸氣帶是科學家們正在努力更好理解的東西。他們正在駕駛研究飛機進入當前風暴的中心，研究是什麼為其提供動力，這可能有助於改進對這些事件的預測。
由於大氣河流對加州供水至關重要，科學家們還想確定氣候變化如何影響它們。
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美國地質調查局的研究水文學家邁克爾·德廷格說：“我們需要更多地瞭解氣候變化將如何在未來改變它們帶來的降水量。”他正在積極調查這個問題。
溼、幹、溼
加州持續不斷的乾旱，現在已進入第四年，導致該州積雪量慘淡，許多水庫的蓄水量低於正常水平，這削弱了該州的農業，並使一些社群瀕臨缺水，以及其他許多其他影響。
乾旱達到如此深度是因為創紀錄的溫暖，這增加了用水量和蒸發量，以及一種大氣構造，使得過去幾個冬季（通常是加州的雨季）太平洋上空的大部分風暴無法到達該州。特別是，一個頑固的高壓區轉移了那些風暴及其帶來的降雨，使其進一步向北。
CalWater 2015專案的氣象學家艾倫·懷特說：“過去三個冬天，這一直是罪魁禍首。”該專案正在使用研究船隻和飛機深入研究風暴。
這種模式週期性地發生變化，並允許大氣河流流入，正如12月發生的那樣，當時創紀錄的降雨降落在北加州部分地區。但那些創紀錄的降雨之後是數週的乾旱。舊金山經歷了有記錄以來（追溯到1850年）第一個沒有降雨的1月——一項不可打破的紀錄。
現在，高壓系統再次轉移，潮溼氣流重新開啟。預計這條大氣河流將為北加州山區帶來顯著的降雨，山區降雨量為5至10英寸，山谷降雨量為1至5英寸。（山區迫使空氣向上，使其冷卻，其中的水蒸氣凝結並以降雨形式落下。）
ICYMI：這是即將到來的風暴的最新降水預報！ #cawx pic.twitter.com/zcDHZSNey5
— NWS Sacramento (@NWSSacramento) 2015年2月5日
但雖然降雨是一個受歡迎的變化，但如此乾燥的事實意味著“土壤和地面將吸收大量的水”，而且如果之前是一個正常的、更溼潤的冬天，水庫將不會像現在這樣受益，懷特說。
另一個缺點是這場風暴非常溫暖，因為它從夏威夷附近的熱帶地區吸取水分，所以任何降雪都只會發生在內華達山脈的高海拔地區。冬季積聚的積雪是加州供水的關鍵組成部分，它會在春季和夏季緩慢融化並補充水庫，並且需要在更廣泛的山區範圍內。
研究極端天氣事件的斯坦福大學博士生丹尼爾·斯溫說：“即使在本週末的大量降水（主要以降雨形式）之後，內華達山脈的積雪量仍可能保持在接近歷史最低值的水平。”
飛入風暴
大氣河流直到 20 世紀 90 年代末才被人們認識到，關於它們還有很多東西需要了解。
德廷格說，這些河流不僅發生在加州附近，在任何給定的時間，世界上大約有 7 到 12 條“正在形成、移動或消亡”。總的來說，它們移動了大氣層中熱帶地區以外的大部分水蒸氣，使其成為天氣和氣候的重要影響因素。
對於美國西海岸來說，大氣河流的集中衝擊造成了超過 80% 的歷史性重大洪水，並佔這些地區所有降水量的 30% 到 50%。大氣河流曾經打破了之前的乾旱，儘管當前的乾旱無法治癒正在持續的乾旱，從乾旱中恢復過來需要數年時間。
懷特說：“如果冬季正常，您將遇到五到七條這樣的大氣河流。” 過去幾個冬天只出現了兩到三條——“這才是問題所在，”他說。
氣象研究的里程碑日——4 架飛機和一艘船正在加州對#大氣河流進行取樣。 @NOAA @NWS @NASA #CalWater2 #CaWx pic.twitter.com/zSj3FKxRHB
— NWS Sacramento (@NWSSacramento) 2015年2月5日
懷特和他的團隊很幸運，這條大氣河流最終在他們需要的時候出現，因為他們的研究船和其中一架飛機的使用時間只到下週初。他們希望透過飛越和航行在陸地上移動的水汽羽流下方來了解兩件事，這兩件事可能有助於改進天氣預報模型中大氣河流的表示方式。一是大氣河流中的水蒸氣有多少來自海洋（透過海浪和海浪飛濺），二是大氣中的灰塵和其他顆粒如何影響它們帶來的降水量。
懷特說：“我認為這將是一個非常有趣的案例。”
變暖會帶來什麼影響？
研究人員正在努力更好地理解的另一個問題是，更溫暖的大氣層將如何影響大氣河流——這對於如此依賴這些特徵獲取水的地區來說是一個關鍵的考慮因素。
氣候模型和基本物理學表明，未來大氣河流將變得更加潮溼和強烈，因為更溫暖的大氣層可以容納更多的水蒸氣（每升高 1°F，大約增加 4%）。
但是，與這場風暴一樣，這可能只意味著更多的降雨，而不是降雪。加州的冬季預計將繼續變暖，因此“在 [大氣河流] 期間（以及其他時候）降雪的平均海拔很可能會升高，”斯溫說。
它們是否會更頻繁地光顧西海岸（或它們出現的任何其他地方）還完全不清楚。德廷格說，到目前為止的預測顯示，隨著氣候變化，此類風暴的到來次數會更多，因此“我們應該預期更頻繁地遇到大型風暴。”
他說：“我擲骰子的次數越多，擲出蛇眼的次數就越多；如果我嘗試更多次，就更有可能發生戲劇性的事情。”