대기 강 폭풍이란 무엇입니까?

Oct 25 2021
"Pineapple Express" 폭풍이라고도 알려진 대기의 강은 특히 미국 서부에서 전 지구적 물 순환의 핵심입니다. 그러나 기후가 온난화되면 강도가 훨씬 더 나빠질 수 있으며 이는 좋지 않습니다.
이 NOAA 위성 이미지는 2021년 10월 24일 하와이에서 캘리포니아까지 이어지는 수분의 강을 보여줍니다. 다른 이름으로 "파인애플 익스프레스"로 알려져 있습니다. NOAA

사람들에게 세계에서 가장 큰 강의 이름을 물어보면 대부분이 아마존, 나일 또는 미시시피 라고 추측할 것입니다 . 사실, 지구에서 가장 큰 강 중 일부는 하늘에 있으며, 현재 캘리포니아 북부를 흠뻑 적시 는 것과 같은 강력한 폭풍을 일으킬 수 있습니다 .

대기의 강은 열대에서 고위도로 확장되는 대기의 길고 좁은 수분 띠입니다. 하늘에 있는 이 강 은 미시시피 강의 부피의 15배를 수송할 수 있습니다 .

그 수분이 해안에 이르러 내륙으로 이동하면 산을 넘고 비와 눈이 내린다. 화재에 지친 많은 서양인들이 이러한 대홍수를 환영하지만 대기 중 강은 극심한 홍수 및 잔해 흐름 과 같은 다른 재난을 유발할 수 있습니다 .

지난 20년 동안 관측망이 개선되면서 과학자들은 이러한 중요한 기상 현상에 대해 더 많이 알게 되었습니다. 대기 하천은 포르투갈, 서유럽, 칠레 및 남아프리카를 포함한 세계 주요 육지의 서해안에 영향을 미치는 전 세계적으로 발생합니다. 하와이에서 미국 서부 해안으로 수분을 운반하는 소위 "파인애플 익스프레스" 폭풍은 다양한 맛 중 하나일 뿐입니다.

제 연구 는 심각한 기상 현상으로 인한 피해를 측정하기 위해 경제학과 대기 과학 을 결합 합니다. 최근 나는 극심한 홍수로 인한 대기 하천 의 피해 에 대한 최초의 체계적인 분석에서 스크립스 해양학 연구소와 육군 공병대의 연구원 팀을 이끌었습니다 . 우리는 이러한 사건의 대부분이 무해하지만 그 중 가장 큰 사건이 미국 서부에서 대부분의 홍수 피해를 야기한다는 것을 발견했습니다. 대기의 강은 온난화 기후에서 더 길고 습하며 넓어질 것으로 예측됩니다 .

대기의 강은 미국 서부의 중요한 수원입니다.

하늘의 강

2019년 2월 27일, 대기의 강은 열대 북태평양에서 북부 캘리포니아 해안 까지 폭 350마일(563km), 길이 1,600마일(2,574km)의 수증기 기둥을 밀어냈습니다 .

소노마 카운티의 유명한 와인 생산지인 샌프란시스코 베이 바로 북쪽에 21인치 이상의 폭우가 쏟아졌습니다 . 러시아 강은 홍수 단계에서 45.4피트(13.8미터) - 13.4피트(4.1미터) 높이에 있습니다.

40년 만에 다섯 번째로 게르네빌 마을은 러시아 강 하류의 탁한 갈색 홍수 물에 잠겼습니다. 소노마 카운티에서만 피해액이 1억 달러 이상 으로 추산되었습니다 .

이와 같은 사건이 최근 몇 년 동안 주목을 받았지만 대기의 강은 새로운 것이 아닙니다. 그들은 수백만 년 동안 하늘을 사행하며 적도에서 극지방으로 수증기를 운반했습니다.

1960년대 기상학자들은 하와이 근처에서 시작된 폭풍 경로를 설명하기 위해 "Pineapple Express"라는 문구를 만들어 따뜻한 수증기를 북미 해안으로 운반했습니다. 1990년대 후반까지 대기 과학자들은 열대와 아열대 지방에서 온 세계 수분의 90% 이상이 " 대기의 강 "이라고 명명한 유사한 시스템을 통해 고위도로 이동한다는 사실을 발견했습니다 .

건조한 조건에서 대기의 강은 물 공급을 보충하고 위험한 산불을 끌 수 있습니다. 습한 환경에서는 홍수와 토석류를 일으켜 지역 경제에 큰 피해를 줄 수 있습니다.

유익하고 해롭다

연구원들은 대기 중 강으로 인한 홍수가 많은 비용을 요할 수 있다는 것을 얼마 동안 알고 있었지만, 우리 연구까지는 아무도 이러한 피해를 정량화하지 못했습니다. 우리는 Scripps Institution of Oceanography's Center for Western Weather and Water Extremes 에서 수집한 대기 하천 이벤트 목록을 사용하여 40년간의 홍수 보험 기록과 20년간의 국립 기상청 피해 추정치와 일치시켰습니다.

우리는 대기의 강이 미국 서부에서 연간 평균 11억 달러의 홍수 피해를 유발한다는 사실을 발견했습니다. 우리가 연구한 기간 동안 서부에서 발생한 모든 홍수 피해의 80% 이상이 대기의 강과 관련되었습니다. 캘리포니아 북부 해안과 같은 일부 지역에서는 이러한 시스템으로 인해 99% 이상의 피해가 발생했습니다.

우리의 데이터에 따르면 평균 1년에 약 40개의 대기 강이 바하 캘리포니아와 브리티시 컬럼비아 사이의 태평양 연안을 따라 상륙했습니다. 이러한 사건의 대부분은 무해했습니다. 절반 정도는 보험에 드는 손실을 일으키지 않았으며 이 폭풍은 지역의 물 공급을 보충했습니다.

그러나 몇 가지 예외가 있었습니다. 우리는 허리케인과 토네이도를 분류하는 시스템과 유사한 1에서 5까지 폭풍의 순위를 매기 는 최근 개발된 대기 강 분류 척도 를 사용했습니다 . 이러한 범주와 관찰된 손상 사이에는 분명한 연관성이 있었습니다.

대기 하천 카테고리 1(AR1)과 AR2 폭풍은 100만 달러 미만의 피해를 입힌 것으로 추정됩니다. AR4와 AR5 폭풍은 각각 수백만 달러의 중간 피해를 입혔습니다. 가장 피해가 큰 AR4와 AR5는 폭풍당 10억 달러 이상의 영향을 미쳤습니다. 이 10억 달러 규모의 폭풍은 3~4년마다 발생했습니다.

습한 대기는 더 나쁜 폭풍을 의미합니다

우리의 가장 중요한 발견은 대기 강의 강도와 이로 인한 홍수 피해 사이의 기하급수적인 관계였습니다. 1에서 5까지 척도가 증가할 때마다 피해가 10배 증가했습니다.

발표된 여러 연구 는 앞으로 수십 년 동안 대기의 강이 어떻게 변할 것인지를 모델링했습니다. 메커니즘은 간단합니다. 온실 가스는 대기에 열을 가두어 지구를 온난화시킵니다. 이로 인해 바다와 호수에서 더 많은 물이 증발하고 공기 중 수분이 증가하면 폭풍 시스템이 더 강해집니다.

허리케인과 마찬가지로 대기의 강은 온난화 기후에서 더 길고 더 넓고 습 해질 것으로 예상됩니다 . 피해가 강도에 따라 기하급수적으로 증가한다는 우리의 발견은 대기의 강 강도가 약간만 증가하더라도 훨씬 더 큰 경제적 영향을 초래할 수 있음을 시사합니다.

더 나은 예측이 중요

나는 변화하는 기후에 적응하기 위해 대기 예보 시스템을 개선하는 것이 우선되어야 한다고 생각합니다. 대기 강의 강도, 기간 및 상륙 위치에 대한 더 나은 이해는 거주자와 비상 대응자에게 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다.

또한 고위험 지역의 신규 건설을 억제하고 대규모 재해 발생 후 재건보다는 사람들이 더 안전한 장소로 이동할 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

마지막으로, 우리의 연구는 전 세계 온실 가스 배출을 줄여야 할 필요성을 강조합니다. 이러한 폭풍은 계속해서 오고 더 강해질 것입니다. 제 생각에는 지구 기후 시스템을 안정화하는 것이 취약한 지역 사회에 대한 경제적 피해와 위험을 최소화하는 유일한 장기적 방법입니다.

이 기사는 Creative Commons 라이선스에 따라 The Conversation 에서 다시 게시됩니다 . 여기 에서 원본 기사를 찾을 수 있습니다 .

Tom Corringham 은 캘리포니아 대학교 샌디에이고의 기후, 대기 과학 및 물리 해양학 박사후 연구원입니다. 그는 미국 매립지로부터 자금을 지원받습니다. 캘리포니아-네바다 기후 응용 프로그램(CNAP), 국립 해양 및 대기 관리 지역 통합 과학 및 평가 팀; 남서부 기후 적응 과학 센터(SWCASC), 미국 지질 조사국 국립 기후 적응 과학 센터; 캘리포니아 대학교 총장실을 통한 다중 캠퍼스 연구 프로그램 및 이니셔티브.