

科学家本周报告称,由于气候变化,缓慢移动的飓风正向沿海东南部倾泻比过去几个世纪更多的雨水。
研究人员检查了 300 多年的树木年轮数据,以确定卡罗莱纳州飓风降雨量随时间的变化。他们发现,与 1700 年代初期相比,热带气旋降水的极端值增加了 64 至 128 毫米(2.52 至 5.04 英寸),其中大部分发生在过去六十年。该团队于 10 月 4 日在《美国国家科学院院刊》上发布了研究结果。
印第安纳大学布卢明顿分校的气候学家、该研究的合著者贾斯汀·麦克斯韦尔(Justin Maxwell)说:“最湿的年份变得更湿了。”“以如此大的降雨量,我们确实进入了未知领域。”
风暴潮和强风在飓风期间造成了巨大的破坏。然而,最具杀伤力和最昂贵的灾害之一是内陆洪水,这取决于飓风产生多少降雨。两个引人注目的近期例子是 2017 年和 2018 年袭击德克萨斯州和卡罗莱纳州部分地区并创下历史纪录的哈维飓风和弗洛伦斯飓风。这些风暴造成了数百亿美元的损失,夺去了数十人的生命,并导致装满动物粪便的泻湖破裂。
由于气候变化,飓风变得越来越强大,深入内陆,并且移动速度更慢。麦克斯韦尔说:“它们会停滞不前,在一个区域停留更长时间,并产生比以往更多的降雨。”这种减速被认为与引导飓风的全球风型减弱有关。
然而,美国热带气旋的降雨记录仅追溯到 20 世纪 40 年代,这使得难以衡量长期趋势。为了深入了解更遥远的过去,麦克斯韦尔和他的同事们研究了生长在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州七个地点的长叶松树。研究人员从树木中提取了铅笔粗细的木芯,然后在显微镜下检查了这些样本中保存的树木年轮。
麦克斯韦尔说,在一年年初,长叶松会产生浅色的木材。之后,在与飓风季节重叠的时期,它们会产生较深的“晚材”。由于它们生长在非常沙质的地区,树木对飓风的降雨反应特别灵敏。
麦克斯韦尔说:“需要大量的降雨才能使水位升高到足以让树木受益并在一年中更多地生长。”其他类型的风暴产生的雨量不足以对树木年轮的宽度产生明显影响。
麦克斯韦尔的团队分析了过去七十年中 6 月 1 日至 10 月 15 日期间经过卡罗莱纳州的热带气旋降水记录。他们发现,降雨量越多,对应那一年的树木年轮中的晚材带就越厚。
麦克斯韦尔说:“然后,我们可以利用这种关系回溯过去,利用我们记录飓风降雨之前的晚材带来估计飓风降雨量。”他和他的同事重建了从 1700 年开始的热带气旋季节性降雨量。当他们聚焦于最湿的 5% 的年份时,研究人员发现,自 18 世纪初以来,这些极端年份的降水量每十年增加了 2 至 4 毫米(0.08 至 0.16 英寸)。麦克斯韦尔说,这些惊人的降雨总量可能由一个或多个风暴在整个季节中驱动。
他说:“300 年前的一个非常大的年份,今天可能只算是一个适中的年份。”“所以,特别是自 1990 年代以来,与过去相比,我们从飓风中获得的最高总降雨量要高得多。”
研究人员还将他们的降雨量估计与特定年份的平均飓风速度和持续时间记录进行了比较,并得出结论,他们观察到的极端降水量的增加是由气候变化导致的风暴减速引起的。
麦克斯韦尔说,这种趋势很可能会在未来继续下去,导致更多“徘徊不定、前进缓慢”并产生倾盆大雨的风暴。他说,沿海城市在规划堤坝和洪水区划时,必须考虑未来飓风洪水风险的加剧。
尽管研究人员只检查了北卡罗来纳州和南卡罗来纳州海岸线上的树木,但长叶松在整个东南部都有生长。麦克斯韦尔和他的同事们现在正在研究密西西比州等其他州的飓风降雨量是如何变化的。他们还希望通过检查 18 世纪和 19 世纪砍伐的树木样本来将他们的估计推得更远。
麦克斯韦尔说:“这些木材被用来建造各种各样的结构,从伦敦到纽约,以及遍布世界各地。”“我们拥有这些古老的历史考古样本,如果我们能将它们与一些活着的树木结合起来,我们就能建立非常长的记录。”