pp電子官網(wǎng)一條從西南向東北伸展的雨雪高速公路已經(jīng)形成，沿途的云南、貴州、湖北、安徽都出現(xiàn)了

　　未來幾天，隨著冷空氣的南侵，雨雪分界線甚至能抵達(dá)南嶺，連華南北部都機(jī)會(huì)體驗(yàn)天然冰雪。

　　眾所周知，強(qiáng)降雪除了冷空氣要足夠強(qiáng)，還要有足夠的水汽，這條從云南到河北的雨雪高速公路，實(shí)際上是一條輸送水汽的高速公路。

　　孟加拉灣、中南半島的大量暖濕氣流匯聚成一條看不見的河，一路向西北行進(jìn)，沿途遇到冷空氣，不斷被抬升，凝結(jié)成雨雪。這種現(xiàn)象叫做“大氣河”。我們之前做過一期視頻，專門解釋這種現(xiàn)象。

　　“大氣河”是上世紀(jì)末才出現(xiàn)的新概念，1994年，華裔科學(xué)家朱勇和合作者紐威爾首次在論文中提出了“大氣河”——Atmospheric Rivers。當(dāng)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)大氣中有一種窄而長的帶狀結(jié)構(gòu)，其輸送水分的能力相當(dāng)于全球徑流量第一的亞馬孫河。

　　大氣河與美國西海岸的突發(fā)暴雨有著奇特的關(guān)系，每年冬天，夏威夷群島和西海岸之間常常出現(xiàn)一條水汽通道，太平洋上的大量水蒸氣被輸送到落基山脈，并在西海岸引發(fā)暴雨。這一現(xiàn)象看起來確實(shí)與“天氣預(yù)報(bào)”的技能頗為相似。

　　由于夏威夷盛產(chǎn)菠蘿，這條大氣河又被稱為“菠蘿快車”——Pineapple Express，菠蘿快車集中在每年1、2月發(fā)車，根據(jù)NOAA的估計(jì)，西海岸年降水量的30-50%都發(fā)生在少數(shù)幾次菠蘿快車事件中。

　　但如果車速過快，一不小心就會(huì)變成暴雨+洪澇，有時(shí)甚至能深入內(nèi)陸，2014年12月洪澇就造成加州大面積斷電，前年6月，深居內(nèi)陸的黃石公園，因?yàn)橐淮未髿夂右l(fā)的洪水被迫關(guān)閉。

　　“大氣河”不光美國有，在太平洋對(duì)岸的中國也很常見。這是一張拍攝于2020年7月5日的地球快照，一條寬闊的云帶橫貫中國中東部，并一直延伸到日本東海岸。

　　此時(shí)正值梅雨季節(jié)，通常雨量一般不會(huì)特別大，但2020年是個(gè)例外，在7月5日前后一周內(nèi)，長江中下游降水量顯著提高，超過210mm，而往年整個(gè)梅雨期的降水也就280mm左右。所以，這次梅雨又被稱為“超級(jí)暴力梅”。

　　為了搞清楚“暴力梅”背后的原因，氣象學(xué)家借助衛(wèi)星，從高空觀察整個(gè)東亞，發(fā)現(xiàn)在梅雨鋒的位置上，大量水汽聚集成帶，一條長6265公里、寬670公里、深4公里的“空中懸河”浮現(xiàn)在眼前。

　　這條“空中懸河”于7月5日當(dāng)天在長江中下游上空的水汽輸送量十分驚人，相當(dāng)于長江在當(dāng)?shù)叵募緩搅髁康氖丁?/p>

　　首先，大氣河輸送的不是液態(tài)水而是氣態(tài)水，也就是水蒸氣，所以相同的水量，密度很低，體積龐大，寬度動(dòng)輒幾百公里。

　　其次，地表河流的路徑是由地形規(guī)制的，河流和地形相互塑造是一個(gè)漫長的過程，而天上的大氣河可以說是恣肆橫流、難以捉摸、聚則成雨、散則無形，一條大氣河路徑從發(fā)生到消亡只有幾天到十幾天，其位置和路徑隨風(fēng)場不斷移動(dòng)和變化，換而言之，大氣河是一種短暫且突然的大規(guī)模水汽輸送。

　　近年來，氣象學(xué)家已經(jīng)意識(shí)到大氣河與降水之間有著緊密聯(lián)系。以2020年江淮梅雨為例，與大氣河相關(guān)的降水占到總降水的50-80%，同時(shí)，伴隨大氣河的降雨強(qiáng)度是沒有大氣河時(shí)候的6-12倍。

　　除了梅雨，很多突發(fā)暴雨背后都有大氣河的蹤跡。有研究人員稱，去年7月兩場造成重大損失的暴雨：京津冀7·12和河南7·20，發(fā)生時(shí)都有強(qiáng)盛的大氣河在高空向雨區(qū)源源不斷輸送水汽。

　　2016年7月20日，北京降下特大暴雨時(shí)，西伸的副熱帶高壓和青藏高原之間有一條強(qiáng)盛的東北向的大氣河，大量水汽沿著這條路徑北上，促成了這次特大暴雨。

　　對(duì)歷史資料的統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，在夏季，東部地區(qū)全部降水中有10-20%與大氣河有關(guān)，如果換成與極端降水的相關(guān)性，這個(gè)比例高達(dá)30-60%。

　　這說明在常規(guī)的降水之外，突然出現(xiàn)的大氣河類似一種輸出型buff，buff加在哪里，哪里的降水就變成強(qiáng)降水，這既是暴雨和洪澇的原因，也是降水量的重要補(bǔ)充，所以大氣河的時(shí)空間分布就非常重要，甚至可以在幾十年的時(shí)間尺度上深刻參與氣候變化，比如著名的“南澇北旱”。

　　從上個(gè)世紀(jì)下半葉至今，大體上我國華南降水增多、華北降水減少，pp電子這種南北同步變化便是“南澇北旱”。最近的研究表明，這一長期變化背后就有“大氣河”的身影。

　　過去70年來，長江以南每年發(fā)生的大氣河越來越多，華北地區(qū)卻越來越少。其“南增北減”與“南澇北旱”的降水量變化趨勢(shì)一致。進(jìn)一步的研究表明，大氣河對(duì)降水量的年變化有顯著貢獻(xiàn)，在降水更依賴暴雨的北方，這一貢獻(xiàn)高達(dá)49%，南方相對(duì)較少，在10-30%之間。

　　從全球范圍來看，大氣河很可能是溫帶氣旋的某種伴生物。溫帶氣旋是一種出現(xiàn)在中高緯度的低壓天氣系統(tǒng)，氣象學(xué)家一般根據(jù)溫帶氣旋的位置和路徑給常出現(xiàn)的氣旋命名，比如蒙古氣旋、東北氣旋、黃淮氣旋、江淮氣旋。

　　這些氣旋主要由三股氣流構(gòu)成：靠南的暖輸送帶，靠北的冷輸送帶、以及被卷入其中的干燥氣流。

　　這三股氣流螺旋交匯，經(jīng)常形成“逗點(diǎn)云系”，在衛(wèi)星云圖上非常壯觀?！岸狐c(diǎn)云系”席卷干冷和暖濕空氣，兩種空氣是維持氣旋的主要耗材，冷暖交匯處溫度變化劇烈并形成鋒面，暖濕氣流的一側(cè)被云覆蓋并形成降雨。

　　大氣河就形成于溫帶氣旋的暖輸送帶中。類似一個(gè)熱抽風(fēng)機(jī)，把大量水汽耗材源源不斷地向氣旋里送，內(nèi)部劇烈的上升運(yùn)動(dòng)把水汽帶到高空，水汽凝結(jié)為水滴，氣態(tài)變液態(tài)，在這一凝結(jié)過程中釋放的熱能，又為氣旋發(fā)展提供動(dòng)力。

　　中國夏季的主雨帶常常落在副高北側(cè)，最重要的原因就是順時(shí)針的高壓中心把南方的海上水汽帶到了北側(cè)，如果此時(shí)在陸地上還有一個(gè)溫帶氣旋，逆時(shí)針的氣旋+順時(shí)針的副高，夾在兩者之間的水汽輸送就會(huì)格外強(qiáng)烈，暴雨將至。

　　前面提到的2016年夏天北京特大暴雨就是這種情況，在強(qiáng)烈的黃淮氣旋和副高的雙buff加持下，一條強(qiáng)烈的大氣河直達(dá)燕山腳下，遇到陡峭的地形后高強(qiáng)度降雨。

　　“大氣河”這一概念的提出，有利于更好地理解和應(yīng)對(duì)那些突發(fā)的極端降水，進(jìn)而拯救更多的生命。

　　如今通過衛(wèi)星和數(shù)值模型，人類能清楚看出這顆藍(lán)色星球的另一層面貌。以前我們很難想象，五千公里外的熱帶海水可以在幾天內(nèi)變?yōu)槟愦巴獾谋┯?，而正是這一條條蜿蜒曲折的巨龍，每時(shí)每刻都在重新分配著地球上的水熱資源。

　　翟然,劉志武,戴會(huì)超,梁犁麗,蔣定國,徐志,殷兆凱,楊恒,呂振豫.長江流域徑流歷史演變特征及未來預(yù)估[J/OL].水利水電技術(shù)(中英文):1-14[2022-12-10].

　　王迪. 溫帶氣旋輸送帶結(jié)構(gòu)特征及發(fā)展機(jī)制動(dòng)力學(xué)分析[D].南京大學(xué)i.gnjiu.2016.000914.