新天文臺將就“大氣河流”洪水向公眾發出警告

一個耗資1100萬美元的天氣感測器網路正在加利福尼亞州安裝,這將為官員們提供更多時間來為太平洋風暴的襲擊做準備

舊金山——上週襲擊加利福尼亞州北部部分地區的強降雨是由“大氣河流”引起的——這是一種狹長的暴雨帶,從太平洋湧入。氣象學家能夠提前五天預測到這場風暴,這要歸功於最近在該州安裝的新型天氣感測器網路。雖然該網路只完成了部分,但當它在2014年完成時,應該能夠讓預報員更精確地預測即將到來的風暴和洪水,並可能為全球大陸西海岸的洪水提供一個模型預警系統。

大氣河流在海面以上約1.5公里處流動,可以延伸到海上數千英里,攜帶的水量相當於15條密西西比河。它以一系列風暴的形式襲擊海岸,這些風暴會持續數天或數週。每次風暴都可能傾瀉數釐米的雨水或數米的雪。氣象學家在預測降水量以及可能的洪水方面遇到了一些困難。美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 地球系統研究實驗室 的研究氣象學家馬丁·拉爾夫在博爾德舉行的美國地球物理聯合會年會上表示,衛星雷達可以很好地追蹤海洋上空的水蒸氣,但在陸地上空則不然。衛星也無法很好地評估水汽通道內的風,這會影響它們將雨水移到內陸的速度。

此外,洪水的大小還受到風暴前後和風暴期間一個地區土壤溼度強烈影響,而土壤溼度只能透過嵌入地面的感測器準確測量。瞭解降水中有多少會以雨或雪的形式降落也很重要,因為雨水會立即引起洪水,而雪可能會引起滯後性洪水。


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新的預警系統將提供所有這些資訊以及更多資訊。雪雷達正在10個主要流域部署。土壤溼度感測器正在加利福尼亞州各地的43個地點安裝,這將是預測即將到來的風暴是否會產生大量徑流的關鍵,加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯海洋研究所的研究水文學家邁克爾·德廷格說,他也在會議上發言。(德廷格是一篇關於大氣河流的詳細文章的合著者,該文章發表在1月刊的《大眾科學》雜誌上)。一些雪雷達和大約四分之三的土壤感測器已經到位。

該系統的核心將是四個獨特的“大氣河流觀測站”,它們彼此相距約400公里。這些裝置大約有自卸卡車那麼大,向上看可以顯示幾個高度的精確風速和風向、降水是雨還是雪的海拔高度以及站點上方的水蒸氣總量。它們還指示標準天氣資料,如溫度、溼度和大氣壓力。第一個觀測站正在博德加灣安裝。其他觀測站將分別在尤里卡、瑟爾角和戈利塔建立。

部分完成的系統在兩週前已經證明了它的價值。當衛星影像顯示水汽在太平洋中部積聚時,研究人員將一個移動觀測站開到加利福尼亞州北部,並開始將其與已經執行的其他感測器的資料進行彙編。預報員能夠提前五天預測到大氣河流將開始襲擊該州。正如預測的那樣,風暴於11月28日開始襲擊海岸,持續了五天,傾瀉了高達38釐米的雨水,造成洪水和泥石流。預報員利用這些資訊警告居民哪些河流可能在何時發生洪水,該州的水資源部利用這些資訊來幫助決定是否透過開啟或關閉加利福尼亞州河流沿線的堤壩和其他建築物來緩解洪水。

NOAA已將初步測試的資料釋出在網上。當系統完成時,它生成的資料將即時線上向公眾開放。該系統可以為全球範圍內的更好預測提供模型。大氣河流可以襲擊大多數大陸和陸地的西海岸;11月中旬,一系列大氣河流風暴造成了自1960年代以來英格蘭西部和威爾士最嚴重的洪水。

馬克·費斯切蒂 在《大眾科學》雜誌擔任高階編輯已有 17 年,報道可持續發展問題,包括氣候、天氣、環境、能源、食品、水、生物多樣性、人口等等。他委派和編輯記者和科學家撰寫的專題文章、評論和新聞,並以這些形式進行寫作。他編輯《歷史》雜誌,該部門關注整個時期的科學進步。他是兩本衍生雜誌的創始執行編輯:《大眾科學思想》和《大眾科學地球 3.0》。他於 2001 年為該雜誌撰寫的自由撰稿文章“淹沒新奧爾良”預測了像卡特里娜颶風這樣的風暴將給這座城市帶來的廣泛災難。他的影片你死後你的身體會發生什麼?在 YouTube 上的觀看次數超過 1200 萬次。費斯切蒂曾為《紐約時報》、《體育畫報》、《史密森尼雜誌》、《技術評論》、《快公司》和許多其他刊物撰寫自由撰稿文章。他與全球資訊網的發明者蒂姆·伯納斯-李合著了《編織網路》一書,該書講述了全球資訊網是如何建立的真實故事。他還與微生物學家埃莉諾·列維合著了《新的殺手疾病》。費斯切蒂曾任《IEEE 頻譜雜誌》和《家庭企業雜誌》的執行編輯。他擁有物理學學位,並兩次擔任路易斯安那州百年學院的阿塔韋公民文化研究員,該學院授予他榮譽博士學位。2021 年,他獲得了美國地球物理聯合會的羅伯特·C·考恩科學新聞持續成就獎,該獎項旨在表彰在地球和空間科學領域取得傑出報道的職業生涯。他曾出現在 NBC 的“與媒體見面”、CNN、歷史頻道、NPR 新聞和許多新聞廣播電臺中。在 X(以前的 Twitter)上關注費斯切蒂 @markfischetti

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