Попросите людей назвать самую большую реку в мире, и большинство, вероятно, догадается, что это Амазонка, Нил или Миссисипи. Фактически, некоторые из крупнейших рек Земли находятся в небе и могут вызывать сильные штормы, подобные тем, которые сейчас проливают на северную Калифорнию .
Атмосферные реки - это длинные узкие полосы влаги в атмосфере, простирающиеся от тропиков до высоких широт. Эти реки в небе могут переносить в 15 раз больше, чем река Миссисипи .
Когда эта влага достигает побережья и перемещается вглубь суши, она поднимается над горами, вызывая дождь и снег. Многие уставшие от огня жители Запада приветствуют эти наводнения, но атмосферные реки могут вызвать другие бедствия, такие как сильные наводнения и селевые потоки .
За последние 20 лет по мере совершенствования сетей наблюдений ученые узнали больше об этих важных погодных явлениях. Атмосферные реки встречаются по всему миру, затрагивая западное побережье основных суши мира, включая Португалию, Западную Европу, Чили и Южную Африку. Так называемые ураганы «Ананасовый экспресс», переносящие влагу с Гавайев на западное побережье США, - лишь один из их многочисленных вкусов.
В моих исследованиях сочетаются экономика и наука об атмосфере, чтобы измерить ущерб от суровых погодных явлений. Недавно я возглавил группу исследователей из Института океанографии Скриппса и Инженерного корпуса армии для первого систематического анализа ущерба, нанесенного атмосферными реками из-за сильного наводнения . Мы обнаружили, что, хотя многие из этих событий являются благоприятными, самые крупные из них вызывают большую часть ущерба от наводнений на западе США. Согласно прогнозам, атмосферные реки станут длиннее, влажнее и шире в условиях потепления.
Реки в небе
27 февраля 2019 года атмосферная река подняла шлейф водяного пара шириной 350 миль (563 км) и длиной 1600 миль (2574 км) по небу от тропической северной части Тихого океана к побережью Северной Калифорнии.
К северу от залива Сан-Франциско, в знаменитой винной стране округа Сонома, шторм вылил более 21 дюйма дождя . Река Русская достигла вершины на высоте 45,4 футов (13,8 метра) - 13,4 футов (4,1 метра) над уровнем паводка.
В пятый раз за четыре десятилетия город Герневиль был затоплен мутными коричневыми паводковыми водами нижнего течения Русской реки. Ущерб только в округе Сонома оценивается более чем в 100 миллионов долларов .
Подобные события привлекли внимание в последние годы, но атмосферные реки не новость. Они блуждали по небу миллионы лет, перенося водяной пар от экватора к полюсам.
В 1960-х годах метеорологи придумали фразу «Ананасовый экспресс» для описания штормовых следов, которые возникли около Гавайев и унесли теплый водяной пар к побережью Северной Америки. К концу 1990-х атмосферные ученые обнаружили, что более 90 процентов мировой влаги из тропиков и субтропиков переносится в более высокие широты аналогичными системами, которые они назвали « атмосферными реками ».
В засушливых условиях атмосферные реки могут пополнять запасы воды и тушить опасные лесные пожары. Во влажных условиях они могут вызывать разрушительные наводнения и селевые потоки, нанося ущерб местной экономике.
Полезно и вредно
Некоторое время исследователи знали, что наводнение из-за атмосферных рек может стоить больших денег, но до нашего исследования никто не оценил эти повреждения. Мы использовали каталог атмосферных речных явлений, составленный Центром западной погоды и экстремальных погодных явлений Океанографического института Скриппса , и сопоставили его с данными о страховании от наводнений за 40 лет и оценками ущерба Национальной метеорологической службы за 20 лет.
Мы обнаружили, что атмосферные реки ежегодно вызывали в среднем 1,1 миллиарда долларов ущерба от наводнений на западе США. Более 80 процентов всех убытков от наводнений на Западе в те годы, которые мы изучали, были связаны с атмосферными реками. В некоторых областях, таких как прибрежная северная Калифорния, эти системы причинили более 99 процентов повреждений.
Наши данные показали, что в среднем за год около 40 атмосферных рек выходили на берег вдоль побережья Тихого океана где-то между Нижней Калифорнией и Британской Колумбией. Большинство из этих событий были безобидными: около половины не привели к застрахованным убыткам, а эти ураганы пополнили водоснабжение региона.
Но был ряд исключений. Мы использовали недавно разработанную шкалу классификации атмосферных рек, которая ранжирует штормы от 1 до 5, аналогично системам классификации ураганов и торнадо. Между этими категориями и наблюдаемыми убытками существует четкая связь.
Ураганы атмосферной реки категории 1 (AR1) и AR2 причинили ущерб, по оценкам, менее 1 миллиона долларов. Ураганы AR4 и AR5 вызвали средний ущерб в десятки и сотни миллионов долларов соответственно. Наиболее разрушительные AR4 и AR5 вызвали удары на сумму более 1 миллиарда долларов за шторм. Эти штормы на миллиард долларов случаются каждые три-четыре года.
Влажная атмосфера означает сильные бури
Нашим наиболее важным открытием была экспоненциальная зависимость между интенсивностью атмосферных рек и нанесенным ими ущербом от наводнений. Каждое увеличение по шкале от 1 до 5 было связано с десятикратным увеличением ущерба.
Несколько опубликованных исследований смоделировали, как атмосферные реки изменятся в ближайшие десятилетия. Механизм прост: парниковые газы удерживают тепло в атмосфере, нагревая планету. Это вызывает испарение большего количества воды из океанов и озер, а повышенная влажность воздуха усиливает штормовые системы.
Как и ураганы, атмосферные реки будут становиться длиннее, шире и влажнее в условиях потепления. Наш вывод о том, что ущерб экспоненциально возрастает с интенсивностью, предполагает, что даже небольшое увеличение интенсивности атмосферных рек может привести к значительно большим экономическим последствиям.
Лучшее прогнозирование имеет решающее значение
Я считаю, что улучшение систем прогнозирования атмосферы должно быть приоритетом для адаптации к изменяющемуся климату. Лучшее понимание интенсивности атмосферных рек, продолжительности и мест выхода на берег может предоставить ценную информацию жителям и аварийным службам.
Также важно препятствовать новому строительству в зонах повышенного риска и помогать людям переехать в более безопасные места после крупных бедствий, а не восстанавливать их на месте.
Наконец, наше исследование подчеркивает необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов. Эти бури будут продолжаться и становиться сильнее. На мой взгляд, стабилизация глобальной климатической системы - единственный долгосрочный способ минимизировать экономический ущерб и риски для уязвимых сообществ.
Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Вы можете найти оригинальную статью здесь .
Том Коррингем - научный сотрудник в области климата, атмосферных наук и физической океанографии Калифорнийского университета в Сан-Диего. Он получает финансирование от Бюро мелиорации США; Программа климатических применений Калифорнии и Невады (CNAP), региональная группа комплексных исследований и оценок Национального управления океанических и атмосферных исследований; Юго-западный научный центр адаптации к климату (SWCASC), Национальный научный центр геологической службы США по адаптации к изменению климата; а также исследовательские программы и инициативы в нескольких кампусах, реализуемые Управлением президента Калифорнийского университета.
