作者：Richard A. Lovett，來自自然雜誌
去年是巴基斯坦和俄羅斯。今年春天，所有關於由反常天氣條件造成的災難的討論都轉向了美國。
首先是似乎永無止境的降雪。之後是龍捲風。現在，一股巨大的水流正在密西西比河下游蔓延，迫使美國陸軍工程兵部隊故意淹沒農田，以保護伊利諾伊州開羅等河邊城鎮，並威脅到一直到新奧爾良的近紀錄水位。自然雜誌研究了這些極端事件的根本原因，以及這場洪峰可能如何被預測。（大眾科學是自然出版集團的一部分。）
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為什麼會發生這種情況？
簡單的答案是因為下雨了。下了很多雨。美國中西部部分地區報告稱，4月份的降雨量是正常水平的四倍。而這還是在一些地區冬季降雪量異常高的情況下發生的。
但這只是答案的一部分。幾十年來，人們一直在建造購物中心和停車場，導致水快速流入河流，而不是滲入地下。他們建造了堤壩，限制了河流的流量，迫使水更快地向下遊流動。在一些地方，這被稱為“堤壩戰”，即一個城鎮的堤壩將水向下遊輸送，成為下一個城鎮的危機。
“人們沒有意識到人類對許多河流系統造成了多麼巨大的改變，”華盛頓特區智庫未來資源研究所的經濟學家倫·沙布曼說。
但沙布曼補充說，將水轉移到密蘇里州農田以保護開羅的廣為人知的行動實際上是成功的。“這始終是計劃的一部分，”他說。聯邦政府很久以前就從擁有土地的農民那裡購買了地役權——淹沒土地的權利——正是為了這個目的。“農民可能不記得他們有地役權了，”沙布曼說。“但它們確實存在。”
美國以前發生過類似的事情嗎？
是的。二十世紀最嚴重的洪水發生在1927年，但1937年、1973年、1993年和2008年也發生了大規模洪水，儘管只有1927年的洪水可以與今年的洪水相提並論。
“這是美國中西部農民的福與禍，”美國宇航局噴氣推進實驗室位於加利福尼亞州帕薩迪納的氣候學家比爾·帕澤特說。“他們擁有肥沃的農田和灌溉農田的河流是福。壞處是它們有時會氾濫。”
這可以被預測嗎？
當然可以。大量降雪和春季暴雨是洪水的經典公式。所有的水都必須流向某個地方。
“到一月或二月，每個人都應該知道我們將在五月發生洪水，”帕澤特說。“對這類事件感到震驚和敬畏是虛偽的。這意味著你沒有讀過你的歷史。”
但這只是在降雪和降雨發生之後。預測產生它們的的天氣模式仍然是一門未來的科學。
然而，這可能不會太遙遠。甚至在風暴襲擊之前，紐約哥倫比亞大學的烏普瑪努·拉爾領導的一個研究小組一直在嘗試將中西部一個世紀以來的洪水與全大陸的天氣模式聯絡起來。
拉爾說，他們發現的是一種令人驚訝的穩定模式，即一對高壓系統——一個位於德克薩斯州西部，另一個位於美國大西洋沿岸——合謀從墨西哥灣“像漏斗一樣”將水分強行推向內陸。
他補充說，這些持續存在的高壓區可能是由兩種著名的海洋模式產生的：太平洋的拉尼娜現象和厄爾尼諾現象（它們標誌著該海洋東西部赤道水域之間較暖和較冷條件的改變）以及北大西洋濤動（它是由冰島和亞速爾群島之間的天氣模式造成的）。
他說，如果是這樣，那麼有一天可能可以提前30-90天預測可能在中西部地區產生洪水的的天氣模式。
那麼，為什麼人們會感到驚訝呢？
部分原因是自1927年以來情況發生了變化。人口激增，城市發展侵佔了許多曾經是農田的地區。僅僅是在危險區域就有更多的人和更多的基礎設施。
南伊利諾伊大學卡本代爾分校的地質學家尼古拉斯·平特研究洪水水文學，他用一個詞來形容這種情況：“水文失憶症”。它導致人們在上一代人被洪水淹沒的地方建造房屋，而下一代人將再次被洪水淹沒。
“在1927年，每個人都有一條船，”帕澤特補充說。“他們知道它要來了。我注意到這次特別洪水的一件事是，所有這些住在危險區域的人後院裡都沒有船。”
全球變暖是否起了作用？
也許有，但不是主要因素。平特說，在北歐，很明顯全球變暖正在造成更大的洪水。但在美國中西部，影響尚不清楚。
但這並不能讓我們擺脫困境。一個更大的因素是我們在多大程度上改變了河流。“現在的河流動態與200年前的樣子完全不同，”平特說。
沙布曼補充說，在荷蘭，有一項官方政策是為河流留出空間。“在美國，我們做了相反的事情，”他說。“然後，當不可避免的事情發生時，我們感到震驚。”
本文經自然雜誌許可轉載。該文章於2011年5月13日首次發表。