全球變暖的進程和氣溫上升攝氏4度,春天導致的 “大氣河流” “從未經歷過的大雨” 將增加三倍

全球變暖的進程和氣溫上升攝氏4度,春天導致的 “大氣河流” “從未經歷過的大雨” 將增加三倍

1月18日,筑波大學和氣象研究所的氣象研究所討論了大氣河流 (一種大規模的水蒸氣像河流一樣從熱帶流向中緯度地區的現象) 與重東亞降雨。 (筑波大學生命與環境系副教授 Youichi Kamae,氣象研究所氣象研究所 Hiroaki Kawase 高級研究員)。當氣溫上升攝氏4度時,由大氣河流引起的 “從未經歷過的大雨” 將在春季增加三倍。

眾所周知,大氣河流會在北美和歐洲的西海岸造成強降雨,但對其他地區大氣河流發生的機制以及隨著全球變暖的進展而發生的活動變化了解很少。至此課題組調查了東亞 60年來大氣河流的日常行為,並與降雨強度數據進行對比,明確了其頻率和強度。在使用大氣環流模型的大規模集合實驗中,還發現隨著全球變暖的進展,大氣河流更頻繁地流經東亞。

一條穿過東亞的 “大氣河流” 的例子。2021年 4月 3日 21:00 有溫帶氣旋 (等值線) 接近日本北部時,大量水蒸氣流入 (顏色和箭頭),”大氣河” (紅線範圍) 通過。

基於這些結果,課題組利用高分辨率 (水平分辨率 20km) 的東亞區域氣候模型,對大氣河流引起的強降雨特徵如何因全球變暖而變化進行了調查。結果發現當氣溫從現在上升攝氏 4度時,春季強降雨頻率增加約 3.1倍,夏季增加約 2.4倍。

春季模擬結果示例使用水平分辨率為 20 公里的區域氣候模型。在全球變暖期間,相當於暴雨的暴雨頻率增加 (左圖),其中大部分是由 “大氣河流” (右圖) 帶來的。

大氣河流襲擊高海拔山脈西南坡,並造成大雨。考察當時的降雨強度,還發現春季氣溫升高 4度的全球變暖期間發生的強降雨,77% 和夏季 46% 是由大氣河流造成的。在全球變暖期間,北阿爾卑斯山上空的水蒸氣流動導致 “從未經歷過的大雨”,其中大部分是由於大氣河流的通過。尤其是在颱風很少接近的春季,89%的 “從未經歷過的大雨” 是由於大氣河流造成的。

這項研究預測,”從未經歷過的大雨” 將隨著全球變暖而增加,並且在世界上首次揭示了大氣河流在其中發揮了重要作用。通過闡明大氣河流的降水特徵及其與颱風和線性降水帶的相互作用,可以提高預報暴雨災害的準確性並作為應對措施。

| 圖片來源: UNSPLASH上的 CLAY LECONEY

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