

当4级风暴飓风“伊恩”于9月袭击美国东南部时,它带来了狂风、创纪录的风暴潮和倾盆大雨。据美国国家气象局称,该风暴给佛罗里达州联合公园带来了21.16英寸的降雨,是有记录以来自2005年以来降雨量第三大的风暴。
气候变化正在导致像“伊恩”这样的飓风和其他风暴带来更多降雨,科学家们现在正开始量化这一影响。本周发表在《地球物理学研究快报》杂志上的一项研究发现,近几十年来,美国的降雨比过去几十年更加猛烈。降雨强度已从较轻的阵雨转变为更温和甚至倾盆大雨。研究人员考察了美国17个不同气候区域在两个时间段(1951-1980年和1991-2020年)内的观测降雨数据,这些数据来自全球历史气候网络。
在1991年至2020年期间,落基山脉以东地区(包括中西部和东南部地区)的降雨量约增加了5%。相比之下,研究并未发现落基山脉或太平洋沿岸地区的降雨强度有任何变化。
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“当人们研究气候变化如何影响天气时,他们通常会关注洪水、热浪和干旱等极端天气事件,”西北大学的研究高级作者丹尼尔·霍顿在一份新闻稿中表示。“对于这项特别的研究,我们想关注非极端事件,它们顾名思义,要常见得多。我们发现的东西很简单:现在下雨的时候,雨就下得更多了。”
之前的气候模型模拟预测了这种降雨强度的增加,尤其是在像飓风“伊恩”这样的天气事件中。但这项新研究考察了所有强度级别的降水数据,从快速阵雨到大洪水。他们发现“该国许多地区的降水强度发生了系统性转变”,这表明这些风暴中含有更多的水分。

“我们不仅看到落基山脉以东地区的降水强度在增加,”霍普在一份新闻稿中说,“而且强度也变得更加多变,这使得水资源管理更加困难。”
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东部、南部和中西部的雨雪强度均有所增加,但未检测到美国西部的变化。美国西部目前正处于持续了二十年的特大干旱之中。
虽然这项研究并未直接将气候变化归因于这些变化的驱动因素,但其研究结果与人为全球变暖和气候模型预测一致。
“变暖的空气携带更多水分,”霍普解释道。“大气每升温一摄氏度,就会携带7%更多的水蒸气。因此,这些观测结果与人为全球变暖的预测效应是一致的。”
降雨强度增加可能导致农作物损失和致命洪水。值得注意的是,严重的降雨并不总是由飓风或暴风雪等主要天气系统引起。
“你不必经历极端天气事件才能导致洪水,”霍顿说。“有时你只需要一场强烈的暴风雨。而且,如果每次下雨都下得更多一点,那么发生洪水的风险就会增加。”
该团队希望这项研究能帮助城市规划者设计更能抵御强降水的基础设施。例如,在孟加拉国采取农田排水泵防洪,种植更多的城市树木和雨水花园以吸收多余的水,以及安装闸门和屏障,例如纽约市地铁系统在2012年超级风暴“桑迪”后修建的那些,都可以帮助城市和农村地区为日益增长的强降雨做好准备。