编者按(21年11月16日):华盛顿州和不列颠哥伦比亚省被一连串无情的大气河流淹没,在过去四周内,一些地方的降雨量高达3英尺。2019年,科学家们发布了一个新的尺度来评估这些事件的严重程度,我们的原始故事在下面解释。公平地说,目前的洪水将被列为4级或5级。

一年中有几次,一条大气河——从太平洋无情地流过的狭长风暴传送带——给美国西海岸带来几英寸厚的雨或几英尺厚的雪。上周末,这样的系统在加州中部和南部引发了洪水和泥石流。然而,只有在过去几年,天气预报员才能够大致预测即将到来的风暴可能有多强。

现在他们有了一个新的评级系统来帮助他们和公众了解一个即将到来的大气河流可能释放什么;周二,研究人员公布了“大气河流尺度”。它对严重程度和影响进行了排名,从1类(弱)到5类(异常)。“没有尺度,我们真的无法客观地传达什么是强风暴,什么是弱风暴,”斯克里普斯海洋研究所西部天气和水极端中心主任马丁·拉尔夫说,他领导了这项工作。

2017年4月,一条大气河流流向加州。信贷:UW-CIMSS

大气河流在海洋表面上方约一英里处穿过天空,并可能延伸到海岸。有些会带来常规降雨强度更大的系统相当于15条密西西比河的水量袭击陆地的一系列风暴可以持续数天,有时甚至持续数周。它们袭击了世界各地面向西部的海岸线,尽管美国比大多数其他国家的海岸经历得更多。

卫星可以看到大气河流在海洋上生长,但由此产生的数据不够详细,无法进行准确的预测。自2012年以来,科学家和工程师们逐渐建立了一个地面传感器系统包括在第一场风暴登陆时仰望天空的雷达,为天气模型添加水分和风的数据。将所有这些信息结合起来,可以提高对降水量和持续时间的预测。尽管如此,天气预报员和应急计划人员并没有一个可靠的方法来评估潜在的洪水可能有多严重——或者,有时,雨雪是否真的有利。“科学家、媒体和公众认为大气河流主要是一种危害,”拉尔夫说,“但较弱的ar是相当有益的。”如果农田土壤干燥、积雪覆盖或水库水位较低,一条大气河流可以使枯萎的作物恢复生机,并加强市政供水。他补充说:“水务管理人员向我们明确表示,分级量表将会有所帮助。”例如,如果水库水位很高,大雨即将来临,管理人员可能会从大坝后面放水,这样以后就不会有压力或溢出。

该量表于周二发表在《美国医学杂志》上美国气象学会公报,将大气河流分为五个等级:

  • 第一类:弱-主要是有益的
  • 类别2:中等-大部分是有益的,但也有些危险
  • 第三类:强有益与有害的平衡
  • 第四类:极端大部分是危险的,但也是有益的(如持续干旱)
  • 类别5-Exceptional -主要危险
来源:阿曼达Montañez

拉尔夫在斯克里普斯的中心、国家气象局和其他机构将共同努力,确定风暴属于哪一类。美国海军研究实验室(U.S. Naval Research Laboratory)的资深科学家詹姆斯·道尔(James Doyle)说,有这样一个简单的尺度来评估像大气河流这样复杂的天气模式是很有价值的,他没有参与这项工作。他说:“气象学中的许多术语对公众来说很难理解,或者很容易被误解。”比如大气河或极地涡旋。“该规模清晰地显示了可能出现的情况类型。”

该等级没有正式的名称,例如龙卷风的增强藤田等级或飓风的萨菲尔-辛普森等级。它有一个关键的不同之处:这些量表关注的是危险,而不是潜在的好处——尽管目前还不清楚飓风或龙卷风是否会产生任何建设性的影响。此外,与其他版本不同的是,新版本将风暴持续时间视为一个基本因素。哈维飓风在休斯顿上空停滞不前,佛罗伦萨飓风在卡罗来纳上空停滞不前——两者都造成了比预期更多的洪水和破坏——萨菲尔-辛普森等级因未能充分传达登陆时移动非常缓慢的飓风的风险而受到批评。

研究人员正在考虑是否可以预测即将到来的一年是否会有许多大气河流,拉尔夫说,这可以决定加州等州是干旱还是洪水。季节性或年度预测可以帮助农民决定种植哪种作物,并帮助市政规划者决定是否减少用水以保证水库水位。

季节预测将是无价的,但“这是一个主要的挑战,”多伊尔说。科学家们必须更好地了解大气河流如何与周围更大的天气系统相适应。他指出,模型必须改进它们整合主要过程的方式,比如云的状态不断变化,以及空气和海洋之间的热量和水分交换。“但是,”他补充道,“这是一个伟大的目标。”

在短期内,拉尔夫希望当地气象学家可以在他们的电视和在线图形中加入大气河流符号。几年前,他在旧金山的一家餐厅吃早餐时,看到电视上的天气预报,屏幕底部有一个太阳和云的小图标。他们表示会有雨。“我知道一条强大的大气河流即将到来,”他说。但是“那个小小的淋浴图标并没有传达将要发生的事情。也许可以有一个大气河流符号来显示类别——即将到来的风暴可能是好是坏。”