洛杉矶——随着冬天的临近，几乎没有人预料到加州会发生什么。
该州陷入了严重的干旱，在短短几个月内突然遭到了31场大气河流风暴的袭击。虽然这一数字本身并不特别，但这些风暴的位置、强度和持续时间对加州的气候产生了巨大的影响。记录降雪。致命的洪水。许多干旱限制的结束。
但有一件事仍然是一个谜:为什么这么多的水蒸气带，许多背靠背的，猛扑到加州?
虽然近年来，通过更好的卫星图像和空中侦察任务提供的数据，风暴追踪已经有所改善，但科学家们还无法确定究竟是什么导致了无情的潮湿天气。
加州大学洛杉矶分校气候科学家丹尼尔·斯温说:“答案真的是我们还不知道。”“这可能是去年春天Hunga Tonga[-Hunga Ha 'apai]火山爆发的任何事情，它向平流层注入了创纪录的水蒸气，在季节性预测中没有很好地表现出来。从La Niña到El Niño可能是一个不同寻常的转变。这可能是偶然的坏运气。”
斯克里普斯研究所西部天气和水极端中心的研究和操作气象学家查德·赫克特说，许多冬季大气河流风暴来自更远的南方，登陆后移动缓慢，比前几年来得更晚，造成了更多的破坏。
赫克特说，加州中部和南部受到的大气河流数量超过平均水平，尤其是中等或强烈的大气河流。
赫克特说:“这就是我们在整体降水方面真正看到很多较大异常的地方。”“今年，中央海岸出现了四条强烈的大气河流，而通常平均不到两条。”
艾伦·怀特是美国国家海洋和大气管理局的监督研究气象学家，他在大气河流方面工作了多年，他说，1983年是与今年相比的最后一个冬天，但那是强烈的厄尔尼诺Niño模式的产物。今年应该是相当温和的La Niña。
怀特说:“在La Niña期间，加州有这么多降水是不寻常的。”“这只是天气模式的形成方式……但我们正在努力了解更多。”
问题还围绕着气候变化对大气河流系统的影响，科学家们知道，气候变化已经袭击了该州几十年，很可能导致了1862年的大洪水。
Swain说，一些研究表明，由于气候变化，这些风暴可能会变得更潮湿，尽管他补充说，轻微的增加会大大加强系统的影响。
斯克里普斯研究所西部天气和极端水中心主任马蒂·拉尔夫说，这种趋势很可能会继续下去。
“随着气候变化，我们在模型中看到更大的(大气河流)，因为有更多的水蒸气，一些更强的，”拉尔夫说。“特别是在加州，我们看到，我们可能会从更强的(大气河)几天中获得更多的年降水，以及两者之间更长的干旱期。”
怀特把冬天比作从12月下旬到1月下旬的大气河流的“赛道”。
怀特说:“急流几乎直接穿过太平洋，所以在同一地点会有一场又一场的风暴，”不同的系统-通常被称为“截止低压系统”，可能在一个地区保持静止-在2月和3月主要从北部向下移动。
这一系列的风暴在内华达山脉和南加州山脉倾倒了创纪录的降雪，决堤并淹没了社区——即使天气放晴后，这种威胁仍然存在，因为融化的积雪将水冲入低洼地区。另一方面，所有这些水都帮助该州大部分地区摆脱了长达数年的干旱。
在21世纪初，当拉尔夫开始研究大气河流时，科学家们开始意识到风暴对美国西部的供水有多么重要——斯克里普斯的研究人员发现，仅仅几个系统就可以提供该地区全年的大部分降水。研究表明，风暴携带的水分通常是亚马逊河的两倍，也造成了美国西部，尤其是加利福尼亚州的绝大多数洪水损失。
“当我们没有足够的(大气河流)时，我们就会陷入干旱，”拉尔夫说。“如果水资源过多，就会出现像今年那样的洪水问题，但同时也会带来大量水资源的好处。”
斯克里普斯的数据显示，尽管在每年的这个时候，北加州的部分地区有几十场这样的风暴是典型的，但在加州中部和南部，这种数量要少得多，那里中等和强大气河流的数量几乎是平均水平的两倍。
中等风暴是2019年为测量大气河流而创建的五级等级中的第二类，开始有变得危险的威胁。拉尔夫说，从弱到异常的尺度是基于大气河流的水蒸气量及其在一个地方的持续时间，这些因素决定了一个系统是更有利还是更危险。
拉尔夫在加州的研究小组统计了31个极端天气，其中一个属于极端天气，另外6个属于强天气。几乎一半的人是适度的;11个是弱的。
即使是稀薄的大气河流也能产生少量降雨，但科学家们认为它们主要是有益的。强风暴通常是危险和有益之间的平衡，而极端和异常大气河流主要是危险的。
12月和1月分别有8条和7条大气河流，3月有6条。
怀特说:“大气河流的整个问题不会消失，因为它们有点像冬季飓风，它们负责从热带地区带走多余的热量和水分。”
20世纪90年代末，卫星图像更清晰地显示了水汽带，使对大气河流的研究变得更加容易。大气河流也影响着智利、西欧、南非和新西兰等地区。拉尔夫说，这项工作必须继续下去，以更好地预测风暴及其对供水和洪水风险的重大影响。
拉尔夫说:“就它与生态系统、人类健康、海洋和极地的关系而言，这个话题还有很多。”我们能够获得所需的水，能够避免破坏性如此之大的洪水。”
