什麼是正在加利福尼亞州引發洪水的“大氣河流”?

舊金山灣區正遭受持續的強降雨和大風侵襲,就像一週前一樣,人們對水位上漲的擔憂現在變得非常嚴重

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


編者注(2017年2月22日):加利福尼亞州的洪水,以及奧羅維爾大壩和其他水庫的潰壩威脅迫使數千人撤離,這些都是由一系列被稱為大氣河流的持續暴雨造成的。2014年12月,非常類似的事件序列也曾浸泡過該州。當時我們用文字和圖表解釋了這些奇怪的空中河流是什麼以及它們是如何形成的;請參見下文。 

舊金山灣區正遭受持續的強降雨和大風侵襲,就像一週前一樣,人們對水位上漲的擔憂現在變得非常嚴重。主要的電視臺、天氣頻道、網路媒體和社交媒體都突然在談論“大氣河流”,它給加利福尼亞州以及華盛頓州海岸帶來了連綿不斷的暴雨。這到底是什麼?它有多罕見?它可能構成多大的威脅?這裡有一些答案。並請參閱我們在下面展示的圖表,這些圖表摘自邁克爾·德廷格爾和林恩·英格拉姆於2013年1月在《大眾科學》上撰寫的一篇精彩且具有先見之明的專題文章。

不感興趣嗎?在1861年,一場持續了43天的大氣河流帶來的風暴將加利福尼亞州的中央山谷變成了一個長300英里、寬20英里的內陸海。數千人喪生,80萬頭牛淹死,該州破產。今天類似的災難將更具破壞性,因為該地區人口更加稠密,而且它是美國最大的食品生產地。


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所以也許1861年是一個特例。並非如此。地質巖芯樣本顯示,自公元200年以來,像1861年那樣的極端洪水在加利福尼亞州大約每200年發生一次。因此,下一次災難可能即將到來。實際上,西海岸一直在緩慢建設大型、專門的氣象觀測站,這些觀測站可以感知大氣河流的發展,以便預報員可以發出早期預警。

大氣河流是一條從海上延伸數千英里的水汽輸送帶,攜帶的水量相當於15條密西西比河。它以一系列持續數天或數週的風暴形式襲擊。每次風暴都會傾瀉數英寸的雨水或數英尺的雪。氣象學家有時將小規模的事件稱為“菠蘿快車”,因為它們往往從夏威夷附近沿直線流向美國西海岸。下面的圖表解釋了詳細資訊。

圖片來源:Don Foley

在過去的兩個千年裡,加利福尼亞州中部的幾個地區一直是頻繁的目標。這是來自巖芯樣本的記錄,顯示大約每200年就會發生一次災難性的大氣河流,其規模遠大於任何菠蘿快車。

圖片來源:Jen Christiansen(圖表);XNR Productions(地圖

現在襲擊西海岸的大氣河流的流動模式是經典的。威斯康星大學麥迪遜分校維護了一個很棒的網站,該網站即時顯示流量,每五分鐘更新一次。下面是昨晚的快照。穿過赤道的深紅色條帶是通常存在的熱帶雨帶;大氣河流是向美國方向射出的掃掠式水汽急流(影像中為藍色)。

如果您想了解更多關於這些巨型風暴的資訊,請檢視德廷格爾和英格拉姆的專題文章。德廷格爾下週還將在舊金山舉行的American Geophysical Union annual conference上發言。我也將在那裡——與22,000名科學家一起,身處風暴中心,如果它們繼續的話。

頂部影像由威斯康星大學麥迪遜分校提供

Mark Fischetti has been a senior editor at 大眾科學 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大眾科學 Mind and 大眾科學 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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