加州历史罕见的持续降水从来而来?全因这个系统惹祸

风暴旅行 2023-01-20 14:34:49

旧金山正在经历极为潮湿的日子,截至今日,从1874年就有记录的旧金山市中心测站创下了历史排名第15的月降水量,总计达到294.6毫米,而更极端的数据在更长的统计时间段,根据气候和水文学家统计降水的“水年”(从2022年10月1日开始),旧金山的降水量已经达到515毫米,这是该站第 7 次超过该阈值。距离1862年创下的687毫米的历史记录也只是一步之遥,而如果按照日历月,截至12 月 31 日为138毫米,仅次于 1994 年 11 月 5 日的 140毫米。

从上图中可以看出,旧金山冬季暴雨最多,而今冬的暴雨则异常偏多,根据美国气象局的说法,强大的、背靠背的大气河流事件袭击了加州,导致大面积洪水、水位迅速上涨、泥石流、山体滑坡、泥石流、大雪和大风天气,过去几周加利福尼亚州的降雨总量比平均水平高出 400% 至 600% ,达到291毫米。

所谓大气河流事件,是指至少10公里宽、500公里长的水气通道——从西部涌入加利福尼亚而产生的。每条河流都从数千公里外的亚热带太平洋拉来浓厚的水汽,然后将水分集中到上层急流下方并与低层冷锋平行的降水带中。凤梨急流是最知名的大气河流,因从盛产凤梨的夏威夷群岛将水汽带到美国西岸而得名。

大气河流的剧烈急流扰动也在北太平洋上空产生了几个强烈的地表低气压,其中一个被称为“炸弹旋风”(并且是在如此低的纬度——北纬 40 度以南创造有记录以来最强的低气压之一)。炸弹旋风是在 24 小时内加深至少 24 hpa 压力的风暴,加强过程需要下层非绝热位涡和喷流和上层对流层褶皱相接。1月5日,其中一个低压系统在旧金山600公里处创下了惊人的10米的大浪。这个低压系统从12月31日在日本沿海的低层锋面波动开始,并在5天内行进了近8000公里。

持续三周的大气河流事件造成19人死亡,经济损失可能高达 10 亿美元,这将成为加州至少六年来损失最惨重的冬季天气事件。2017 年 2 月造成的损失达 18 亿美元,其中超过 10 亿美元用于修复美国最高的水坝奥罗维尔大坝,当时洪水冲毁了主要溢洪道和应急溢洪道,导致超过 19万人疏散。

不过强降水也有好处,在 2020 年末至 2022 年末的大部分时间里,超过三分之一的加利福尼亚州遭受极端到异常干旱的袭击,随着一系列风暴的到来,干旱程度从 12 月 27 日该州的 36% 下降到 1 月 10 日的 0.32%。到 1 月 17 日,该州所有的干旱区几乎全部消失。干旱中的加州远低于蓄水容量的水库从风暴中得到大量补充,下图显示了加利福尼亚水库的储水量(蓝色柱)与该日期的历史平均值(绿色线)以及每个水库的容量(金色柱)相比。

同时一系列大气河流事件产生了巨大的降雪。内华达山脉118 个站点截至 1 月 18 日的数据显示,该山脉积雪保持83厘米的积雪是该日期平均值的 248%,并且是自 1970 年以来的最高测量日期(1 月 18 日的旧记录为 72.1厘米)。从积雪中获得的水分甚至比流入水库的雨水更有价值,降雪消除了降雨径流立即引发洪水的风险,有利于通常更缓慢的春季融化。

不过长期预测并不乐观,1月17日,随着最后一轮大气河流进入犹他、科罗拉多、新墨西哥和亚利桑那四个州所处的四角区,加州的强降水将告一段落,研究显示自 1960 年代以来,加州的雨季开始缩短了,雨季的开始时间推迟了27天,这种延迟的发生是由于控制降水的一些大气条件了延迟,比如夏季环流模式一直延伸到整个北太平洋的11月,冬季阿留申低气压的加强被延迟了。相应地北太平洋急流的南移被推迟,延迟加剧了季节性干旱并延长山火季节。

我们需要一个奇迹三月,这是加州人对今年冬季异常降水的评论。

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