世界最大の川に名前を付けるように人々に頼んでください。ほとんどの人は、それがアマゾン、ナイル、またはミシシッピだと推測するでしょう。実際、地球最大の川のいくつかは空にあります—そしてそれらは現在北カリフォルニアに降り注ぐもののように強力な嵐を生み出すことができます。
大気の川は、熱帯から高緯度に伸びる、大気中の長くて狭い水分の帯です。空に浮かぶこれらの川は、ミシシッピ川の15倍の量を運ぶことができます。
その水分が海岸に到達して内陸に移動すると、山を越えて上昇し、雨や雪が発生します。多くの火に疲れた西洋人はこれらの大洪水を歓迎しますが、大気の川は極端な洪水や土石流などの他の災害を引き起こす可能性があります。
過去20年間で、観測ネットワークが改善されるにつれて、科学者はこれらの重要な気象現象についてより多くを学びました。大気の川は世界的に発生し、ポルトガル、西ヨーロッパ、チリ、南アフリカなど、世界の主要な陸地の西海岸に影響を与えています。ハワイから米国西海岸に湿気を運ぶ、いわゆる「パイナップルエクスプレス」の嵐は、その多くの味の1つにすぎません。
私の研究は、経済学と大気科学を組み合わせて、荒天による被害を測定しています。最近、私はスクリップス海洋研究所と陸軍工兵隊の研究者チームを率いて、極端な洪水による大気河川の被害の最初の体系的な分析を行いました。これらのイベントの多くは良性ですが、最大のものは米国西部の洪水被害の大部分を引き起こし、大気中の河川は温暖な気候でより長く、より湿り、より広くなると予測されています。
空の川
2019年2月27日、大気の川が、熱帯の北太平洋から北カリフォルニアの海岸まで、幅350マイル（563 km）、長さ1,600マイル（2,574 km）の水蒸気の噴煙を推進しました。
サンフランシスコ湾のすぐ北、ソノマ郡の有名なワインの国で、嵐は21インチ以上の雨を降らせました。ロシアン川は、洪水位から45.4フィート（13.8メートル）— 13.4フィート（4.1メートル）の高さで頂点に達しました。
40年ぶりに、ガーンビルの町はロシアン川下流の濁った茶色の洪水に沈められました。ソノマ郡だけでの損害は1億ドル以上と推定されました。
近年、このようなイベントが注目されていますが、大気の川は新しいものではありません。彼らは何百万年もの間空を蛇行し、水蒸気を赤道から極に向かって輸送してきました。
1960年代に、気象学者は「パイナップルエクスプレス」というフレーズを作り出して、ハワイの近くで発生し、北アメリカの海岸に暖かい水蒸気を運んだ嵐の軌跡を説明しました。1990年代後半までに、大気科学者は、熱帯および亜熱帯からの世界の水分の90％以上が、「大気河川」と名付けられた同様のシステムによって高緯度に輸送されることを発見しました。
乾燥した状態では、大気中の川が水を補給し、危険な山火事を鎮めることができます。湿った状態では、それらは損害を与える洪水や土石流を引き起こし、地域経済に大混乱をもたらす可能性があります。
有用で有害
研究者たちは、大気中の河川による洪水は多額の費用がかかる可能性があることを以前から知っていましたが、私たちの研究まで、誰もこれらの被害を定量化していませんでした。スクリップス海洋研究所の西部気象および異常気象センターによって編集された大気河川イベントのカタログを使用し、40年間の洪水保険記録および20年間の国立気象局の被害予測と照合しました。
大気中の河川は、米国西部で年間平均11億ドルの洪水被害を引き起こしていることがわかりました。調査した年の西部のすべての洪水被害の80％以上は、大気中の河川に関連していました。北カリフォルニア沿岸などの一部の地域では、これらのシステムが99％以上の被害を引き起こしました。
私たちのデータによると、平均して、バハカリフォルニアとブリティッシュコロンビアの間のどこかで太平洋岸に沿って約40の大気の川が上陸しました。これらのイベントのほとんどは良性でした。約半分は保険による損失を引き起こさず、これらの嵐は地域の水供給を補充しました。
しかし、いくつかの例外がありました。ハリケーンと竜巻を分類するシステムと同様に、嵐を1から5までランク付けする最近開発された大気河川分類スケールを使用しました。これらのカテゴリーと観察された損害との間には明確な関連がありました。
大気河川カテゴリー1（AR1）およびAR2の暴風雨は、推定被害額が100万ドル未満でした。AR4とAR5の暴風雨は、それぞれ数千万ドルと数億ドルの損害賠償の中央値を引き起こしました。最も被害の大きいAR4とAR5は、嵐ごとに10億ドルを超える影響をもたらしました。これらの10億ドルの嵐は、3〜4年ごとに発生しました。
湿った大気はより悪い嵐を意味します
私たちの最も重要な発見は、大気中の河川の強度とそれらが引き起こした洪水被害との間の指数関数的な関係でした。スケールが1から5に増加するたびに、損害が10倍に増加しました。
いくつかの公表された研究は、大気中の河川が今後数十年でどのように変化するかをモデル化しています。メカニズムは単純です。温室効果ガスは大気中に熱を閉じ込め、地球を暖めます。これにより、海や湖からより多くの水が蒸発し、空気中の水分が増えると、暴風雨システムがより強くなります。
ハリケーンのように、大気中の河川は、温暖な気候の中で、より長く、より広く、より湿った状態になると予測されています。被害が強度とともに指数関数的に増加するという我々の発見は、大気中の河川強度のわずかな増加でさえ、著しく大きな経済的影響につながる可能性があることを示唆しています。
より良い予測が重要です
気候変動に適応するには、大気予報システムの改善が優先されるべきだと思います。大気中の河川の強度、期間、上陸場所をよりよく理解することで、住民や緊急時対応要員に貴重な情報を提供できます。
また、リスクの高い地域での新築を思いとどまらせ、大規模な災害が発生した後、適切な場所で再建するのではなく、人々がより安全な場所に移動できるようにすることも重要です。
最後に、私たちの研究は、世界の温室効果ガス排出量を削減する必要性を強調しています。これらの嵐は来続け、強くなります。私の見解では、地球規模の気候システムを安定させることは、脆弱なコミュニティへの経済的損害とリスクを最小限に抑えるための唯一の長期的な方法です。
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Tom Corringhamは、カリフォルニア大学サンディエゴ校の気候、大気科学、海洋物理学の博士後期課程の学者です。彼は米国開拓局から資金提供を受けています。カリフォルニア-ネバダ気候アプリケーションプログラム（CNAP）、米国海洋大気庁地域統合科学および評価チーム。米国地質調査所国立気候適応科学センターである南西気候適応科学センター（SWCASC）。カリフォルニア大学大統領執務室を通じたマルチキャンパス研究プログラムとイニシアチブ。
