大气河目前保持稳定,但变化或将到来

A storm darkens the sky at the mouth of the Russian River, north of Bodega Bay, Calif. The storm was driven largely by an "atmospheric river" over California.
Many coastal regions around the globe depend on atmospheric rivers as a reliable water source.Image: National Oceanic and Atmospheric Administration
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  • 大气河绵延数千英里,宽达数百英里。

  • 据估计,全球大气河输送的水量超过密西西比河流量的27倍。

  • 大气河已构成严重的风暴和洪水风险,而随着气候变化,这些风险预计将大幅增加。

耶鲁大学研究人员正在追踪天空中这些强大“河流”的路径。它们目前在气候变化面前保持稳定——但这种情况暂时如此。

然而,研究人员在发表于《自然·气候变化》期刊的一项新研究中报告称,未来几十年,气候引发的大气河变化可能会使世界部分地区的极端降水事件大幅增加。

大气河是绵长蜿蜒、富含水汽的带状气流,为输送至南北两极的水汽贡献最高达90%。它们绵延数千英里,宽达数百英里;在全球范围内,其输送的水量超过密西西比河流量的27倍。

然而,它们的蜿蜒路径一直有些神秘。

尽管气候变化已持续数十年,且部分由温室气体排放显著增加所致,大气河仍保持稳定。科学家尚未发现这些巨大水汽带的强度出现显著变化。

耶鲁大学研究人员 Seung Hun Baek 和 Juan Lora 在这项新研究中对此提出了解释。他们指出,迄今为止,有两种因素对大气河的影响相互抵消:温室气体浓度上升会使大气变暖,并增加大气中的水汽;工业气溶胶则会产生降温(并使空气变干)的作用。

研究人员分析了1920年至2005年的气候数据,分别考察气溶胶和温室气体的影响。

“令人惊讶的是,这两种相反影响的幅度大致相当,尽管温室气体导致的变暖已经超过气溶胶导致的降温,”耶鲁大学文理学院地球与行星科学系博士后研究员 Baek 说。“此外,我们还表明,除了这些热力学影响,动力学影响在推动大气河变化方面也发挥着重要作用。”

Baek 和 Lora 的研究预测,未来几十年,随着温室气体排放量预计将继续增长得快于气溶胶,大气河导致的降水将增强,每月约增加20毫米。

研究人员表示,受这一增幅影响最大的地区将是北美、南美、南非和欧洲的中纬度大陆沿海地区,以及极地地区。

Baek 说:“每月增加20毫米降水本身就有实际影响,但更大的影响或许来自极端事件的增加。大气河已经带来严重的风暴和洪水风险,而这些风险预计将大幅上升。比如,预计欧洲由大气河引发的极端降雨发生频率将比上个世纪高出100%以上。这意味着强风暴会更加频繁,可能危及生命和财产。”

地球与行星科学助理教授 Lora 指出,了解大气河的动态及其影响因素,有助于政策制定者和其他参与气候变化规划、减缓与适应工作的人士。

“全球许多沿海地区依赖大气河,将其作为可靠的水源,”Lora 说。“与此同时,大气河也可能因其强度而带来严重的风暴和洪水风险。

“评估未来大气河的强度和/或频率将如何变化,因此对水资源和风暴管理具有重要意义。”

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