图说：2017年年初，美国西海岸遭遇了暴雨和洪水。来源：美国宇航局（NASA）喷气推进实验室。
一项由美国航空航天局（NASA）领导的最新研究显示，气候变化可能在本世纪末加剧全球大部分地区的大气河流（atmospheric rivers），但同时也会略微减少它们的数量。
这项新研究指出，大气河流将比我们今天观测到的更大、更宽，从而导致受影响地区的大气河流出现更频繁。
这项研究成果的主要作者，来自美国航空航天局（NASA）喷气推进实验室的Duane Walise说：“研究结果表明，若温室气体的排放量按照目前的速度持续下去，到21世纪末，全球大气河流的总量将减少大约10%。然而，该研究结果同时指出，大气河流的长度和宽度平均比现在增长约约25%，大气河流的全球频率，比如疾风和暴雨，实际上会增加约50%。”
研究结果还显示，最强烈的大气河流风暴的频率预计将增加近一倍。
大气河流（atmospheric rivers）是从热带向地球大陆和极地地区输送大量水蒸气的一条长而窄的气流。这条“天空中的河流”一般宽约250到375英里（即400到600公里）。它以水蒸气的形式携带着大量的水（大约有25条密西西比河的河水总量那么多）。当大气河流登陆时，尤其是登陆在山脉地区（如内华达山脉和安第斯山脉），它会释放出大量的水蒸气，从而形成降雨或降雪。
这些大气河流风暴系统是非常普遍的，在地球上任何时刻都有大约11个大气河流同时存在。在全球许多地区，它们带来了生命所需的降水，这是地球上每年淡水供应的重要来源。然而，过强的大气河流，会带来灾难性的洪水。
2017年初，大气河流席卷了美国西海岸并造成了严重的洪水。这次的大气河流和一系列的大气河流风暴数据一起，出现在了卫星图像上。
迄今为止，关于大气河流的气候变化研究大多局限在两个特定区域，美国西部和欧洲。这两个地区通常使用识别大气河流的不同方法和不同的气候预测模型，这意味着，从这两个地区得到的分析结果不具有对比性。然而，此次的研究小组试图提供一种更精简、更全球化的方法来评估气候变化对大气河流风暴的影响。
这项研究使用了两种资源——一套常用的21世纪全球气候预测模型和一种全球大气河流检测算法。该算法是由该研究小组的成员早期开发出来的，它从模型每天的模拟中识别大气河流，量化大气河流的长度、宽度及其传输的水蒸气的数量。
研究团队将该大气河流检测算法分别应用于20世纪末的实际观测数据和模型模拟数据。对比结果显示，模型为20世纪末的气候提供了一种相对真实可靠的大气河流模拟模型。
他们之后将该算法应用于21世纪末的气候预测模型。在此过程中，他们能够将现今气候下的大气河流的频率和特征与预测的未来气候下的大气河流进行比较。
研究小组还利用不同的气候模型对该算法进行了测试，比如若温室气体排放的速率更加保守。他们发现了类似的却不那么剧烈的变化。综合考虑这两种气候情况，这表明，气候变暖程度与大气河流的频率和强烈程度有直接联系。
这项研究的意义有两方面。
首先，来自加州大学默塞德分校(University of California-Merced)的博士后、该研究的第一作者Vicky Espinoza说：“知道这些大气河流事件在未来气候条件下可能发生的变化，使得科学家、水资源管理者、利益攸关者以及居住在易受大气河流影响的地区的居民，考虑到这些极端降水事件可能带来的潜在影响。”
其次，这项研究和它使用的研究方法，为全球大气河流研究提供了一种急需的、统一的方法。
但是，这项研究也有它的局限性。
整个模型的数据基本都是统一一致的——都支持大气河流和气候变暖有关，且未来的大气河流的强度会增加。然而，来自加州大学圣地亚哥分校（University of California, San Diego）、这一项目成果的合著者Marty Ralph指出，他们还有很多工作要做。
他说：“虽然所有的模型都预测到大气河流的频率会增加，但研究结果也说明了这一关键现象的气候预测细节的不确定性。这凸显了我们需要更好地理解为什么不同模型的大气河流表现会有所不同。”
这篇名为“全球气候变化对大气河流影响的预测”的研究论文最近发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）上。
编译：Jessica Ji 审稿：Peter Wang 责编：南熙
