美國各地暴雨強度增加

現在的特大暴雨更加頻繁

氣候中心研究報告

本週,得克薩斯州和俄克拉荷馬州的破紀錄降雨引發了 widespread 洪水,該地區前所未見。在當地七個地點,2015年5月的降雨量已達到有記錄以來任何月份的最高水平,還剩五天,而且雨還在下。雖然該地區的降雨與正在形成的厄爾尼諾現象一致,但前所未有的降雨量表明可能存在氣候變化訊號,即變暖的大氣層變得更加飽和水蒸氣,並能夠產生以前難以想象的暴雨。

已有多人喪生,數百人從家中被救出。得克薩斯州州長格雷格·阿博特已經宣佈37個縣為災區。這些傾盆大雨是在南部平原經歷了數週異常多雨天氣之後發生的。它們也與該地區和美國各地更強降水的更廣泛趨勢相符。


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在全國大部分地區,最強降雨發生頻率更高,傾盆大雨取代了原本是例行的暴雨。氣候中心對全國數千個站點 65 年的降雨記錄進行的新分析發現,自 1950 年以來,美國本土 48 個州中有 40 個州的暴雨總量有所增加。增幅最大的是東北部和中西部地區,在過去十年中,與 1950 年代相比,這兩個地區的暴雨分別增加了 31% 和 16%。

在我們的新互動工具中,探索您所在州或城鎮的暴雨趨勢及其部分影響 (見上方)。

這些強烈的暴雨可能會給社群造成嚴重破壞。它們會導致洪水、關閉學校、企業、高速公路和機場、破壞道路和橋樑、引發汙水溢流,並經常造成數百萬美元的損失並導致人員死亡。

例如,在納什維爾,2010 年的破紀錄暴雨在短短 2 天內傾瀉了 13.6 英寸的雨水,造成了估計 20 億美元的損失。11 人喪生,11,000 所房屋和企業受損,2,700 家企業被迫關閉。

2014 年 8 月底特律的強降雨造成 2 人死亡,估計造成 11 億美元的損失,並影響了 118,000 所房屋和企業。

暴雨事件也可能構成潛在的健康風險;最近一項研究發現,美國約一半的水傳播疾病爆發(1948 年至 1994 年間)與特大暴雨天氣有關。

極端暴雨與氣候科學家在變暖的世界中所預期的相符。隨著溫度升高,海洋蒸發更多的水,大氣可以容納更多的水分。研究表明,大氣中的水蒸氣量已經增加。

這意味著通常有更多的水可以以降雨的形式降下來。氣候科學家已經表明,人類活動導致溫室氣體濃度增加是全球平均強降水增加的部分原因。

我們的分析考察了最強降雨——在 1950 年至 2014 年期間,全國分佈的 3,000 多個雨量計中,總降水量超過所有雨雪天氣前 1% 的那些日子。儘管一些城市的雨量計自 1860 年代就已存在,但到 1950 年代,目前 3,000 個站點列表中的約 90% 已存在,這為我們提供了對整個美國進行為期 65 年的持續研究。絕大多數強降水是以雨的形式出現的,儘管在極少數情況下,大雪也算作這些大型事件。

強降水是高度區域性的,遠比極端高溫更區域性,極端高溫通常覆蓋相對較大的區域。在紐約市 98 華氏度的一天,通常在整個都會區也能找到類似的高溫。另一方面,極端降雨事件可能會淹沒長島郊區,而城市本身卻相對安然無恙。

這使得強降雨趨勢難以衡量,因為雨量計並不總是位於極端降雨發生的地點。此外,當地的強降水趨勢可能無法準確反映較大區域範圍內發生的模式變化。因此,即使在強降水趨勢強勁的地區或州,代表城市官方總量的單個雨量計的趨勢也可能模稜兩可、平緩甚至下降。

我們對各州極端降水事件的分析表明,自 1950 年代以來,強降水趨勢呈強勁上升趨勢,48 個州中有 40 個州的強降水事件發生率至少有所增加。與早期的研究一致,強暴雨天數增幅最大的前 10 個州中有 6 個位於東北部,包括羅德島州、緬因州和新罕布什爾州,與 1950 年代相比,這些州在過去十年中的強降雨事件數量至少增加了 50%。

另一方面,我們對城市和都會區的分析揭示了極端降雨事件的高度區域性性和隨機性,以及即使在全國範圍內有 3,000 個雨量計的情況下,也很難檢測到這些事件。在許多強降水趨勢明顯增加的州和地區,個別地點的趨勢較弱或根本沒有明顯的趨勢。這種明顯的矛盾與最強降水事件的總體趨勢關係不大,但與單點測量在檢測極端降水趨勢方面的弱點關係很大。

波士頓就是這種現象的一個例子,當地的趨勢是平緩的,但在州一級,自 1950 年以來,馬薩諸塞州的暴雨量卻相對穩定地增加。

當然,許多個別地點都顯示出最強降水事件的強勁增長趨勢。強降幅最大的前 50 個城市是:

氣候科學家預測,最近強降雨增加的趨勢將在本世紀持續下去。氣候模型預測,如果碳排放量繼續像近幾十年那樣增加,那麼過去每 20 年發生一次的暴雨可能會在 2100 年之前每 4 到 15 年發生一次。隨著極端降水天數的增加,全國大部分地區發生強烈破壞性洪水的風險預計也會增加。

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本文經 氣候中心 許可轉載。本文於 2015 年 5 月 27 日首次發表。

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