大气河流是大气中狭长的水汽带，从热带延伸至较高纬度地区。
在干旱条件下，大气河流可以补充水资源并扑灭危险的野火。
在湿润条件下，大气河流可能引发破坏性洪水和泥石流，重创当地经济。
研究预测，这些大气河流每年在美国西部造成的洪灾损失平均达11亿美元。
如果请人说出世界上最大的河流，大多数人可能会猜亚马逊河、尼罗河或密西西比河。事实上，地球上一些最大的河流就在天空中，它们能带来强烈风暴，比如目前正在给加利福尼亚州北部带来暴雨的风暴。
大气河流是大气中狭长的水汽带，从热带延伸至较高纬度地区。这些空中河流输送的水量可达密西西比河水量的15倍。
水汽抵达海岸并向内陆移动时，会沿山脉抬升，形成降雨和降雪。许多饱受野火之苦的美国西部居民欢迎这类强降水，但大气河流也可能引发其他灾害，例如严重洪水和泥石流。
过去20年来，随着观测网络不断完善，科学家对这些重要的天气现象有了更多了解。大气河流在全球各地出现，影响世界主要陆块的西海岸，包括葡萄牙、西欧、智利和南非。所谓“菠萝快车”的风暴将水汽从夏威夷输送至美国西海岸，只是大气河流的众多形态之一。
我的研究结合经济学与大气科学，以衡量极端天气事件造成的损失。最近，我带领斯克里普斯海洋研究所和陆军工程兵团的研究人员团队，首次对大气河流引发极端洪水所造成的损失进行了系统分析。我们发现，虽然这类事件中有许多并无大碍，但规模最大的事件造成了美国西部大部分洪灾损失。预计随着气候变暖，大气河流将变得更长、更湿润、更宽广。
大气河流——天空中的河流
2019年2月27日，一条大气河流推动一股水汽带穿越天空，从热带北太平洋延伸至加利福尼亚州北部海岸，宽350英里，长1,600英里。
在旧金山湾以北、索诺马县著名的葡萄酒产区，这场风暴带来了超过21英寸的降雨。俄罗斯河水位涨至45.4英尺，比洪水警戒水位高出13.4英尺。
过去四十年间，根内维尔镇第五次被俄罗斯河下游浑浊的褐色洪水淹没。仅索诺马县的损失估计就超过1亿美元。
近年来，这类事件引起了关注，但大气河流并非新现象。数百万年来，它们一直在天空中蜿蜒流动，将水汽从赤道输送至两极。
20世纪60年代，气象学家创造了“菠萝快车”这一说法，用来描述源自夏威夷附近、将暖湿水汽带至北美海岸的风暴路径。到20世纪90年代末，大气科学家发现，全球来自热带和副热带的水汽中，超过90%是由类似系统输送至较高纬度地区的，他们将这些系统称为“大气河流”。
在干旱条件下，大气河流可以补充水资源并扑灭危险的野火。在湿润条件下，大气河流可能引发破坏性洪水和泥石流，重创当地经济。
大气河流有利也有害
研究人员早已知道，大气河流引发的洪水可能造成巨额损失，但在我们的研究之前，还没有人对这些损失进行量化。我们使用了由斯克里普斯海洋研究所的西部天气与水文极端事件中心编制的大气河流事件目录，并将其与40年的洪水保险记录和20年的美国国家气象局损失估算数据进行匹配。
我们发现，大气河流每年在美国西部造成的洪灾损失平均达11亿美元。在我们研究的年份里，美国西部所有洪灾损失中，超过80%与大气河流有关。在一些地区，例如加利福尼亚州北部沿海地区，大气河流造成的损失超过99%。
数据显示，平均每年约有40条大气河流在太平洋沿岸登陆，登陆地点分布在下加利福尼亚州与不列颠哥伦比亚省之间。这些事件大多并无大碍：约一半没有造成保险损失，而且这些风暴补充了当地水资源。
但也有不少例外。我们采用了近期制定的大气河流分级标准，将风暴分为1至5级，类似于飓风和龙卷风的分类体系。这些等级与观测到的损失之间存在明显关联。
1级大气河流（AR1）和AR2风暴造成的估算损失低于100万美元。AR4和AR5风暴造成的损失中位数分别为数千万美元和数亿美元。破坏性最大的AR4和AR5风暴每次造成的损失超过10亿美元。这类造成数十亿美元损失的风暴每三至四年发生一次。
大气水汽越多，风暴越猛烈
我们最重要的发现是，大气河流的强度与其造成的洪灾损失之间存在指数关系。等级从1升至5，每升一级，损失就会增加10倍。
多项近期研究对未来几十年大气河流将如何变化进行了模拟。其原理很简单：温室气体将热量留在大气中，使地球变暖。这会导致海洋和湖泊中更多水分蒸发，空气中的水汽增加又会使风暴系统变得更强。
预计随着气候变暖，大气河流将像飓风一样变得更长、更宽、更湿润。我们的研究发现，损失会随强度呈指数增长，这表明即使大气河流强度仅略有增加，也可能造成大得多的经济影响。
精准预测大气河流至关重要
我认为，改进大气预测系统应成为适应气候变化的一项优先工作。更好地了解大气河流的强度、持续时间和登陆地点，能够为居民和应急响应人员提供有价值的信息。
同样重要的是，要劝阻人们在高风险地区新建建筑，并在重大灾害发生后帮助人们迁往更安全的地点，而不是留在原地重建。
最后，我们的研究强调了减少全球温室气体排放的必要性。这些风暴还会不断出现，而且强度越来越大。在我看来，稳定全球气候系统是最大限度减少经济损失和脆弱社区风险的唯一长期途径。
