大气河流正在向极地转移，重塑全球天气模式

大气河流 – 天空中那些又长又窄的水蒸气带 带来大雨和暴风雨 到美国西海岸和许多其他地区正在向高纬度地区转移，这正在改变世界各地的天气模式。

这种转变正在加剧一些地区的干旱，加剧 洪水 在其他人中，并把 水资源 许多社区所依赖的资源面临风险。当大气河流向北延伸到很远的地方时 北极, ，他们还可以 融化海冰, ，影响全球气候。

在一个 新研究 发表于《科学进展》，加州大学圣塔芭芭拉分校，气候科学家 丁庆华 和我 研究表明，在过去四十年里，大气河流向两极移动了约 6 至 10 度。

移动的大气河流

大气河流不仅仅存在于美国西海岸。它们在世界许多地方形成，并且 提供年平均径流一半以上 在这些地区，包括美国 东南沿海 和 西海岸, 东南亚, 新西兰, 西班牙北部, 葡萄牙, 英国 和 智利中南部.

加利福尼亚州依赖大气河流 高达年降雨量的 50%. 。那里一系列的冬季大气河流可以给这里带来足够的雨雪 结束干旱, ，正如该地区部分地区 2023 年的情况一样。

虽然大气河流有着相似的起源——来自热带的水分供应——大气河流的不稳定 急流 允许它们以不同的方式向极地弯曲。没有两条大气河流是完全相同的。

包括我们在内的气候科学家特别感兴趣的是大气河流的集体行为。大气河流常见于 温带, ，位于两个半球纬度 30 度至 50 度之间的区域，包括美国大陆的大部分地区、澳大利亚南部和智利。

我们的研究表明，过去四十年来，大气河流一直在向极地方向移动。自 1979 年以来，在两个半球，沿北纬 50 度和南纬 50 度的活动均有所增加，而沿北纬 30 度和南纬 30 度的活动则有所减少。在北美，这意味着更多的大气河流会淹没不列颠哥伦比亚省和阿拉斯加。

全球连锁反应

造成这种变化的一个主要原因是海洋表面温度的变化。 东热带太平洋. 。2000年以来，水域 热带太平洋东部有降温趋势, ，影响全球大气环流。这种冷却通常与 拉尼娜现象, ，将大气河流推向两极。

大气河流的向极地运动可以解释为一系列相互关联的过程。

在拉尼娜现象期间，当东热带太平洋海面温度变冷时， 步行者循环 – 影响热带地区不同地区降水的巨大空气环流 – 在西太平洋上空增强。这种更强的循环导致 热带降雨带 扩大。热带降雨量的扩大，加上大气涡流模式的变化，导致 高压异常 和 风型 引导大气河流向极地移动。

相反，期间 厄尔尼诺现象, 随着海面温度升高，该机制向相反的方向运作，改变大气河流，使它们不会远离赤道。

这些变化引发了有关气候模型如何预测大气河流未来变化的重要问题。当前模型可能低估 自然变化, ，例如热带太平洋的变化，可以显着影响大气河流。了解这种联系可以帮助预测者做出更好的预测 未来降雨模式 和水的可用性。

为什么这种极移很重要？

大气河流的变化会对当地气候产生重大影响。

在亚热带地区，大气河流变得越来越少，结果可能是更长时间的干旱和更少的水。许多地区，例如加利福尼亚州和 巴西南部, ，依靠大气河流的降雨来填充水库和支持农业。如果没有这种水分，这些地区可能会面临更多的水资源短缺，给社区、农场和生态系统带来压力。

在高纬度地区，大气河流向极地移动可能会导致更极端的降雨、洪水和山体滑坡，例如 我们。太平洋西北地区, 欧洲, ，甚至在极地地区。

在北极，更多的大气河流可以 加速海冰融化, ，加剧全球变暖并影响依赖冰的动物。我参与的一项早期研究发现，夏季大气河流活动的趋势可能有助于 夏季湿气呈增加趋势36% 自1979年以来覆盖整个北极。

对未来意味着什么

到目前为止，我们看到的变化仍然主要反映了自然过程的变化，但人为引起的全球变暖也发挥了作用。全球变暖预计将增加大气河流的总体频率和强度，因为变暖的大气可以 保持更多水分.

随着地球持续变暖，这种情况可能会发生怎样的变化尚不清楚。预测未来的变化仍然不确定，这主要是由于困难 预测 厄尔尼诺和拉尼娜之间的自然波动, ，在大气河流变化中发挥重要作用。

随着世界变暖，大气河流——以及它们带来的关键降雨—— 将不断改变路线. 。我们需要了解并适应这些变化，以便社区能够在不断变化的气候中保持繁荣。