By 发表: 2023年3月15日

另一轮强大的大气河流正在袭击加州, 此前,2023年1月和2月的暴风雪带来了创纪录的降雪量. 这一次, 暴风雨更暖和了, 它们将雨水带到了海拔更高的山区,也就是积雪之上,从而引发了洪水警报.

基斯Musselman教授, 他在科罗拉多大学北极和高山研究所研究水和气候变化, 解释了雨雪带来的复杂风险,以及这些风险在气候变暖的情况下可能发生的变化.


当雨水落在积雪上会发生什么?

对于美国的大部分地区来说,暴雨带来的风暴可能与季节性积雪同时发生. 当这种情况发生时, 由此产生的水的径流量可能比单独的雨水或融雪产生的水量大得多. 这种结合导致了 一些国家的 最具破坏性和代价高昂的洪水,包括 1996年中西部洪水 2017年的洪水 破坏了加州奥罗维尔大坝.

与人们的普遍看法相反,降雨本身的能量有限,无法融化积雪. 而, 这是温暖的气温, 强风和高湿度, 哪一种能以…的形式输送大量的能量 潜在的显热, 这主要导致融雪 在雨雪事件期间.

当土壤尚未饱和时, 它可以通过吸收雨水和融雪来减缓或延缓洪水的反应. 但当土壤饱和时, 融雪加上雨水会导致迅速而毁灭性的洪水."

积雪有空气空间,水可以通过. 当雨落下, 水可以相对较快地穿过积雪层到达下面的土壤. 溪流对径流的反应取决于已经流动的水量和土壤的饱和程度.

当土壤尚未饱和时, 它可以通过吸收雨水和融雪来减缓或延缓洪水的反应. 但当土壤饱和时, 融雪加上雨水会导致迅速而毁灭性的洪水.

来自NWS天气预报中心的推特帖子

美国国家气象局天气预报中心将于2023年3月13日发布天气预报. 点击这里查看文章.

应对这些雨雪天气的挑战之一是洪水风险很难预测.

要预测洪水是否会发生,需要了解天气和水文条件. 它需要在暴风雨来临前了解土壤湿度和积雪状况, 雨向雪过渡的海拔高度, 降雨量, 风速, 空气温度和湿度, 以及对这些因素如何导致融雪的估计. 另外, 在暴风雨中,每个因素都随时间而变化,变化的方式也很复杂, 尤其是在山区.

这就是为什么雨雪洪水被描述为 复合极端事件. 尽管它们会造成广泛的损害, 令人惊讶的是,博彩平台推荐对它们如何随时间变化所知甚少, 空间范围和强度.

加州又有一条大气河流,预计会有更多的雨雪天气. 那里山区的雨雪效应因海拔高低而有何不同?

现在在加州山区, 人们需要注意的是中海拔地区.

低海拔地区主要是降雨而不是降雪, 所以要融化的积雪就少了. 在海拔最高的地方, 较冷的气温促进了深厚积雪的持续积累,降雨的可能性较小.

In 中间过渡区 在有大量降雨或降雪的地方,雨雪天气最为常见, 造成融化和屋顶坍塌的危险.

如果所有的风暴都是平等的, 会有明确的雨区和雪区, 雨雪结合的洪水风险将会很低. 但事实并非如此. 而不是, 在一场比赛中,雪区的海拔不仅会发生变化, 但它也会因风暴的不同而有很大的不同."

如果所有的风暴都是平等的, 会有明确的雨区和雪区, 雨雪结合的洪水风险将会很低. 但事实并非如此. 而不是, 在一场比赛中,雪区的海拔不仅会发生变化, 但它也会因风暴的不同而有很大的不同.

最具破坏性的雨雪事件发生在河流已经高涨,土壤饱和的时候, 这可能是由于一系列温暖的大气河流与深厚的积雪相互作用而发生的——就像现在加州的山脉一样. 这些风暴发生的顺序——或者风暴的顺序——对于评估洪水风险尤其重要,因为这些事件是非常重要的, 在某种程度上, 这是由于寒冷时期的积雪积累和温暖的降雨事件之间的快速变化造成的.

研究表明,在气候变暖的情况下,未来雨雪事件的风险是什么?

随着地球变暖,人们对雨雪洪水风险的反应就更不了解了.

在温暖的气候下,在低海拔地区,雨水落在雪地上的风险会更小 随着积雪的减少特别是在太平洋西北部等温暖地区.

基斯Musselman的照片

北极河流首席调查员 基斯Musselman 是科罗拉多大学北极和高山研究所的助理研究教授,在寒冷地区工作了18年.

但在高海拔地区, 更频繁的雨雪天气 预期的事件. 而 气温升高 预计降雨强度会增加吗, 研究表明,这并不是导致这种风险的最重要因素. 预计雨雪洪水风险的增加在很大程度上是由于气候变化 雨雪过渡区向高处扩展 在海拔上,包括历史上主要降雪的高山地区.

这些山区的洪水控制和水库管理系统将不得不考虑未来雨雪事件的变化——除了降雨强度和风暴顺序的变化之外 充分了解并做好准备 随着地球变暖,当地面临洪水风险.

So, 预计极端降水和冬季降雨的增加会增加雨雪事件的发生和相关的洪水风险吗? 或者,在气候变暖的情况下,较少的积雪和较大的土壤水分缺乏是否会减少雨雪洪水的风险?

在未来的气候中, 预计对雨雪洪水风险的反应将以复杂且往往相互矛盾的方式发生变化. 预计的变化是 可能有所不同 按地区、季节、气候模式、排放情景和未来时间范围划分. 这是一个 昂贵的风险 这需要更多的研究.


基斯Musselman地理学、山地水文学和气候变化助理教授, 博彩平台推荐

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