什么是大气河?概述及其对气候的影响

这些产生水分的物质为当地供水提供了养分,并增加了洪水的风险。

放大了北太平洋大气河流的卫星图像。"class=
2020年1月的彩色增强卫星图像显示了一条大气河流(图像顶部的白色、蓝色和绿色区域)。

NOAA卫星/ Flickr /公共域

大气河流与普通河流相似,它们负责输送数千英里的水。不过有一点不同:它们携带的水分是水蒸气,而不是液态水。他们也携带了很多。

根据美国国家海洋和大气管理局的说法,一条典型的大气河流所携带的液态水相当于河口的平均流量密西西比河如果一个大气河流事件特别强烈,它可以输送多达7到15条密西西比河的水。

与这些系统相关的强烈水汽对世界上许多地区来说都是福音,包括美国西部干旱了。但尽管有这么多好处,大气河流也可能是坏消息,因为它们丰富的水分很容易淹没某些地区,引发暴雨、泥石流和洪水。根据最近的一项研究自然在美国,通过增加大气湿度(更高的温度增加了空气保持水蒸气的能力),气候变化无疑将增强这些河流的强度,以及它们带来的降水。

大气河流科学

大气河流起源于热带太平洋。它们与一种叫做马登-朱利安振荡(MJO)的气候模式有关——云的东移扰动、强降雨和每30到60天穿过热带的风。当这些扰动带来强降雨时,它们“湿润”了它们途经的前方环境,从而产生了250到375英里宽的水汽柱,我们称之为大气河。beplay体育官网电脑

如果MJO处于对流(暴风雨和潮湿)阶段,位于遥远的西太平洋上空,并且某些天气特征,如阿拉斯加湾的阻塞高压也存在,这一水汽柱就会被急流引导到东北方向,瞄准美国西海岸。

一旦大气河流流向内陆,扫过山区,它的水蒸气上升,冷却,凝结,产生强降水。

如何研究大气河流?

Calwater2015研究为科学家提供了迄今为止研究大气河流的最大机会之一。在多年的研究项目中,配备了气象仪器的船只,包括NOAA的罗纳德·h·布朗这艘船在加利福尼亚海岸拦截了几次登陆的大气河流事件,当它们从头顶经过时直接观察它们。也通过空中进行了观察;几架飞机直接飞进了空中的河流,释放了空投探空仪。

下投式探空仪是什么?

空投探空仪是一种气象仪器,它被投放到天气系统中,当它们乘着降落伞穿过气团下降时,就可以记录天气数据。

在陆地上,气象预报员探测和研究大气河流的存在和强度,这些河流主要由水蒸气组成,和气溶胶,通过监测所谓的综合水汽,或空气柱中水蒸气的浓度。综合水汽输送,或者说水汽如何在水平距离上输送,也同样重要。

红外、可见光和微波波段的气象卫星图像也被用于探测大气河流,数值天气模型和绘制相对湿度(700毫巴)和风速(300毫巴)的高空地图也是如此。它们通常被认为是云和水汽的传送带,横跨太平洋,延伸到美国西海岸。

大气河流发生在哪里?

大气河流经常影响世界陆块的西海岸,最显著的是北美西部,但它们也发生在欧洲、东亚和南非。(大气河流也出现在格陵兰岛西部和南极洲,但对这些事件的研究较少。)

据美国国家海洋和大气管理局称,它们造成了加州以及邻近的加拿大和阿拉斯加海岸线多达50%的降水事件。

最著名的大气河流形态之一是菠萝快车——源自夏威夷群岛附近水域的持续的水汽流。2006年11月,在华盛顿州的雷尼尔山国家公园,一场强劲的菠萝快递事件在36小时内带来了近18英寸的降雨,引发了洪水,公园关闭了6个月。多年后的2010年12月,一连串的菠萝快车事件给华盛顿西部到南加州带来了11到25英寸的降雨,将塞拉斯覆盖了全年75%的积雪。

观点的文章来源
  1. 什么是大气河流?国家海洋和大气管理局

  2. 关于农业研究所”。国家海洋和大气管理局

  3. 佩恩、阿什利·E等人。大气河流对气候变化的响应和影响。《自然》评论地球与环境beplay体育官网电脑, vol. 1, 2020, pp. 143-157。, doi: 10.1038 / s43017 - 020 - 0030 - 5

  4. Gottschalck,约翰。”MJO是什么,我们为什么要关心?国家海洋和大气管理局

  5. Witze,亚历山德拉。”Calwater2015目标是加州附近的大气河流”。自然, vol. 517, 2015 pp. 424-425。, doi: 10.1038 / 517424 a

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  7. 雷尼尔山国家公园:2006年11月洪水”。国家公园管理局

  8. 菠萝快车是什么?国家海洋和大气管理局