尽管澳大利亚的自然降雨模式变化很大，但预计气候变化会使洪灾更加频繁、更加严重。
气候科学家乔埃尔·格吉斯写道，新南威尔士州近期的洪灾危机已经体现了这一点。
这种极端天气主要可归因于人类活动造成的温室气体排放；这些排放扰乱水循环，并增加大气压力。
还需要开展更多研究，以改进气候风险评估；进一步分析历史天气数据有助于加深理解。
过去三年来，我一直在参与撰写联合国即将发布的报告所属的政府间气候变化专门委员会报告。我是一名气候科学家，参与了关于全球水循环变化的章节。想到报告中描述的一些理论影响可能再次在澳大利亚成为现实，令人担忧。
新南威尔士州近期的洪灾符合我们对气候变化持续发展的预期。
澳大利亚的自然降雨模式变化很大。这意味着，很难确定气候变化对任何单一天气事件的影响；这一信号淹没在大量气候“噪声”的背景之中。
但随着地球变暖，低层大气的持水能力会增加，气温每升高1℃，持水能力约增加7%。这可能导致降雨增强，进而加大洪灾风险。
海洋也在变暖，尤其是海洋表层。这会提高蒸发率，并增加水汽向天气系统的输送量。因此，雨季和降雨事件会比往常更加多雨。
因此，尽管澳大利亚一直有洪灾，随着气候变化持续，像新南威尔士州正在发生的这类灾害可能会变得更加频繁、更加猛烈。
了解基本原理
要了解全球变暖如何影响水循环，回顾相关理论会有所帮助。
澳大利亚气候年复一年受到自然变率的影响，这种变率由周边的太平洋、印度洋和南大洋所产生。某一年的主要驱动因素会形成背景气候条件，进而影响降雨和气温。
这些自然气候驱动因素共同造就了澳大利亚这个既有干旱又有洪涝之地。
然而，影响澳大利亚气候变率的不再只有自然因素。自1910年开始全国有记录以来，澳大利亚气候已升温1.4℃，其中大部分升温发生在1970年以来。自1950年以来，人为温室气体排放已影响本地区澳大利亚的气温。
随着地球继续变暖，这一升温趋势会影响降雨周期中两种极端情况发生时的背景条件。较暖的大气能够容纳更多水汽（水汽含量更高），这可能导致更加极端的降雨事件。
自2020年冬季以来，澳大利亚一直受到厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）的拉尼娜阶段影响。历史上，持续的拉尼娜状况有时还会受到高于平均水平的印度洋海温助推，为澳大利亚东部的严重洪灾埋下伏笔。
在这些事件期间，东风会增强，澳大利亚周边海洋也会变暖。这与沃克环流有关；沃克环流是一个巨大的大气压力跷跷板，会影响太平洋暖水的分布。
上一次拉尼娜发生在2010—2012年。它导致澳大利亚东部大范围洪灾，其中昆士兰州受灾尤为严重。这一事件带来了澳大利亚降雨记录中最湿润的两年，并结束了1997—2009年的千年干旱。
新南威尔士大学的海洋学家研究了这一异常事件。他们证实，海洋变暖增加了该事件期间出现极端降雨的可能性，主要原因是沿海湿润空气输送量增加。
他们的分析强调，长期海洋变暖能够改变产生降雨的系统，从而提高拉尼娜事件期间发生极端降雨的概率。
需要指出的是，大尺度大气环流模式的变化仍不如热力学基本变化那样为人所了解。然而，由于区域降雨变化会受到这两个因素的影响，研究人员还需要时间才能厘清其中的各种作用。
2020—2021年拉尼娜事件的有趣之处在于，与历史上的事件相比，它的强度较弱。与更内陆地区相比，拉尼娜与降雨之间的关联在新南威尔士州沿海地区通常较弱。然而，令人担忧的是，这次较弱的拉尼娜却引发了堪比20世纪50年代和70年代标志性洪灾的洪水。
当前洪灾的降雨总量尚未分析。不过，初步数据已经显示出此次暴雨的惊人规模。例如，截至3月23日的一周内，位于麦夸里港西南部的康博因镇记录到惊人的935毫米降雨，其中连续三天的日降雨量都超过200毫米。
新南威尔士州沿海地区并不陌生于极端降雨——过去十年中曾发生过五次日降雨总量超过400毫米的事件。不过，此次事件的持续时间和影响地域范围都不同寻常。
还值得注意的是，新南威尔士州当前的极端降雨与沿海低压槽有关，而非东海岸低压。过去，该地区的许多暴雨事件都是由东海岸低压造成的，不过其降雨影响通常比此次大范围事件更加局限。
请记住，随着空气变暖，其持水能力会增强，海洋上空尤其如此。当前，澳大利亚东部和北部周边海洋的海温比长期平均水平高约1℃；新南威尔士州沿岸海温则接近高出平均水平1.5℃。这些较暖的条件可能正在为驱动极端降雨及新南威尔士州相关洪灾的系统提供能量。
一个易受影响的国家
影响极端洪灾的因素不只有天气和气候。其他因素包括集水区的形状和面积、城市区域中无法吸水的硬质地面，以及易发生洪灾地区的人口聚居密度。
目前正遭遇严重洪灾的悉尼西部霍克斯伯里—尼平地区就是一个典型例子。包括沃勒甘巴河和尼平河在内的五条主要支流汇入这片高度城市化的山谷。
加深对历史天气数据的理解或许有助于改进未来气候变化风险评估。例如，霍克斯伯里—尼平地区过去的洪灾远比当前这场灾害严重。1867年，温莎的霍克斯伯里河水位高出正常水平19.7米；1961年则达到最高水位，超出正常水平14.5米。这高于3月23日在弗里曼斯里奇记录到的超出正常水平13.12米的水位。
想到霍克斯伯里河曾经达到比我们现在看到的水位高出6米的洪峰，令人警醒。试想，在强拉尼娜状况下，如果出现东海岸低压，未来可能造成多大的洪灾。
科学家还需要时间才能对2020—2021年拉尼娜事件作出详细分析。但有一点再清楚不过：澳大利亚极易遭受极端降雨造成的损害。我们对水循环变化的理论认识表明，随着地球持续变暖，这些事件只会变得更加猛烈。
