在像最近科羅拉多州北部發生的降雨和洪水這樣極端且破紀錄的天氣事件之後，人們常常會提出這樣一個問題：氣候變化是罪魁禍首嗎？
回答這類問題是努力將氣候變化的後果以人們能夠理解的方式呈現出來的一部分。全球變暖兩度似乎很抽象，但是橋樑坍塌、房屋被毀、造成人員傷亡的洪水等天氣事件可以使人們感受到氣候變化的影響。
將極端事件與氣候變化聯絡起來的科學相對較新。這一領域的從業者，被稱為歸因科學，致力於瞭解洪水、乾旱或熱浪等事件的任何部分是否可以歸因於氣候變化。
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馬丁·霍爾林（Martin Hoerling）是美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）在博爾德的地球系統研究實驗室的研究氣象學家，一直是歸因研究領域的領導者之一。
當被問及如何將博爾德的洪水置於氣候變化的背景下時，霍爾林首先列出了一些突出該事件極端性質的統計資料。
他指出，博爾德氣象觀測站一週的降雨量達到了17.6英寸。這個降雨量使2013年成為博爾德有記錄以來最溼潤的一年，而且還有三個月的時間。
霍爾林還指出，破紀錄的降雨不僅限於博爾德，而且從科羅拉多斯普林斯地區一直延伸到懷俄明州邊界。與過去導致破紀錄洪水事件的正常季風風暴不同，例如1976年的大湯普森洪水，這種風暴往往來得更短、更猛烈，而這次風暴影響的地理範圍很廣，並且持續了多天。
極其罕見的事件
“總而言之，這次前沿山脈的洪水事件因其持續時間（一週）、空間範圍大（跨越前沿山脈約155英里）和累積強度（打破了單日、三日、每週、季節性和年度降雨記錄）而罕見，”霍爾林說。
根據霍爾林和國家氣象局的氣象學家的說法，導致這種廣泛、持久降雨的條件源於來自墨西哥灣的潮溼熱帶氣團，該氣團被來自南方的空氣推入該地區。
當空氣到達山區時，它會迅速向上移動並冷卻，從而導致降水。該地區西部的高空高壓系統將這種天氣控制了大約一週，因此雨一直下。
氣候變化在這一切中起什麼作用？霍爾林說，在這次風暴中，大氣中測量的可降水量達到了創紀錄的高度。眾所周知，全球變暖會增加大氣中的水分含量，儘管這種影響不大——他說，可降水量增加3%到5%可能是“合理的估計”。
但是，真正導致降雨以這種方式下降、持續這麼長時間的原因是異常的大氣環流。研究未來氣候變化如何影響這種環流模式的一種方法是檢視最新的氣候模型（稱為耦合模式比較計劃第五階段或CMIP5）的預測。
霍爾林說，這些模型實際上表明，在2001-2020年期間，前沿山脈的夏季降水量略有下降，未來會進一步乾旱。而且，在過去的十年中，科羅拉多州和西南部其他地區的情況大致如此：乾旱。
事實上，根據美國乾旱監測機構的資料，當上周降雨襲擊科羅拉多州時，該州的大部分地區都處於某種型別的乾旱之中。
地理和乾旱造成影響
環境科學合作研究所（CIRES）和西部水資源評估的研究科學家喬·巴蘇格利（Joe Barsugli）是2012年5月完成的博爾德縣氣候防備計劃的共同作者。
在該計劃中，巴蘇格利及其合作者調查了因氣候變化導致暴雨和洪水的可能性。他們指出，模型預測冬季降水量增加，但春季和夏季（博爾德容易發生大雨事件的時期）預計總降水量將減少。
儘管如此，該報告指出，“氣候模型清楚地表明，即使在總降水量不變或減少的地區，極端降水也可能變得更大。在這種情況下，下雨天會變得不那麼頻繁，但是如果極端事件的條件合適，並且大氣中可用的水分更多，那麼就有可能發生更大的極端事件。”
換句話說，即使總體上更乾燥，像博爾德剛剛經歷的那樣的極端事件也在可能發生的範圍之內。
美國國家海洋和大氣管理局天氣預測中心的高階部門預報員布魯斯·沙利文（Bruce Sullivan）表示，在最近的降雨中，博爾德及周邊地區遭受如此嚴重的洪水災害的原因之一是基本地理。
沙利文說：“當你在像那樣的山上時，山會加劇這個問題。”
洪泛區有更多的人和建築物
博爾德地區容易發生山洪，因為它位於落基山脈山麓峽谷的入口附近。1894年，當洪水從峽谷中的博爾德河衝出時，博爾德市中心遭受了毀滅性的打擊，與上週發生的事件類似，洪水沖走了橋樑、建築物和道路。
一個多世紀之後，當發生這樣的事件時，洪泛區有更多的道路、更多的橋樑和更多的建築物會受到損壞。
由於知道下一次大洪水只是時間問題，該市近年來一直在就一項洪泛區條例進行持續討論，該條例將要求其100年和500年洪泛區中的建築物要麼被抬高，要麼使用防洪措施。
然而，該條例在最近的洪水發生時尚未生效。
美國國家海洋和大氣管理局的霍爾林表示，即使氣候變化對實際風暴氣象的影響不大，也可能還有其他與氣候相關的因素髮揮了作用。由於乾旱，土壤可能更乾燥和堅硬，導致更多的徑流。野火燒燬的景觀蓄水量減少，而由於氣候變化，火災季節的長度也在增加。
霍爾林解釋說：“在某些地區，由於乾旱和野火等先決因素，洪水可能變得更糟。”
他計劃召集一個團隊來分析這場風暴，看看他們的模型是否能夠產生像這樣的事件。
他說：“我們希望能夠掌握它，描述它。大自然給了我們一個例子：‘嘿，看看你能不能做到這一點，建模者。’它發起了挑戰。”
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