北京的洪水凸显气候变化对降雨的影响 - 彭博社

居民们在7月29日菲律宾遭台风杜苏里暴雨袭击后，将摩托车运送到船上以避开洪水。

摄影师：Earvin Perias/AFP/Getty Images

台风杜苏里带来的暴雨已经淹没了中国北部的部分地区，淹没了社区，损坏了道路，造成20人死亡。北京部分地区降雨量达到多达三英寸，超过了该市七月份通常的降雨量的一半。尽管目前还无法确定台风杜苏里是否因气候变化而变得更强大，但更高的温度正在提高全球更强烈降水的可能性，以及随之而来的危险。

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今年迄今为止，由降雨引发的洪水已经影响到包括印度、菲律宾、加利福尼亚和美国佛蒙特州等地区。去年八月，在洪水导致巴基斯坦1700人死亡，800万人流离失所后，世界气象归因研究人员能够计算出气候变化使降雨强度增加了75%。一个月后，当伊恩飓风袭击古巴和佛罗里达时，研究人员估计气候变化使其降雨量增加了10%。

随着温度的升高，蒸发也会增加 — 这种关系对于任何在冬季和夏季尝试在室外晾晒衣服的人来说都很熟悉。这是因为温暖的空气能够吸收更多的水；随着蒸发的增加，降水也会增加。罗格斯大学大气科学教授、罗格斯气候研究所联合主任安东尼·J·布罗科利表示：“这意味着全球将会有更多的降水。”

每升高1摄氏度，大气就能容纳7%更多的水蒸气。到目前为止，地球已经升温了大约1.3摄氏度，根据气候行动追踪器的当前预测，到2100年全球平均温度将增加约2.7摄氏度。

但布罗科利表示，要准确理解大气中增加的蒸发水和随后的降水将如何分布仍然是困难的，因为“模型在预测降水变化方面做得不如温度变化那么好”。

这些模型依赖于追溯到19世纪以来的气象记录和古气候数据，这些数据来自冰芯样本和树木年轮等东西。这些丰富的数据显示全球平均温度相对一致，但降水存在显著变化 — 这使得在降水中解析气候变化的作用变得更加困难。

哥伦比亚大学哥伦比亚水资源中心主任、2018年国家气候评估报告水章节的负责人乌普马努·拉尔表示：“降水可能每年都在响应变暖而发生变化。但降水的历史变化如此之大，以至于我们在现场数据中并没有看到明显的信号。”

科学家们能够解析的信号令人担忧。NCA的水文章节指出，“自1901年以来，美国大部分地区的强降水在强度和频率上都有所增加，并预计在本世纪会进一步增加。”例如，对流性暴雨的降水量可能在未来几年内增加。对流性暴雨主要集中在靠近热带的北半球，但也会在其他地方发生。当热量和湿气垂直运输到大气中时，就会发生对流性暴雨。

7月31日，北京门头沟区因暴雨导致永定河泛滥。摄影师：Pedro Pardo/AFP/Getty ImagesLall指出美国中西部的典型风暴是一个例子。随着白天变暖，灌溉田地、河流和湖泊中的水蒸发。由于热空气上升，形成云层。当这些云层遇到较冷的上层大气时——随着海拔每千英尺下降大约2摄氏度——它们也会变冷。由于较冷的空气无法容纳太多水分，就会下雨。随着气候变暖，上升的空气变暖，这意味着它容纳更多水分，当它达到上层大气时，降雨就会更加剧烈。

“我们预计会出现这种情况的山洪爆发，”Lall说。“如果你阅读有关这方面的文献，人们会谈论过去20或30年来每小时降雨强度大幅增加。这严格来说与对流机制有关。”

其他地区的降雨来自更复杂的现象，包括季风（风引起的雨季）和大气河流（在海洋上形成并流经天空的水汽带）。在这些地方，降水将如何演变可能很难确定，部分原因是气候变化正在改变大气环流。但研究人员已经看到的一点是水循环的变化更加多样化。

“当下雨时，我们可能会遇到更大的降雨量，但也会有更长时间的干旱期间隔，”布罗科利说。“随着温度的升高，蒸发会更快。然后在干旱期间，事物会更快地干燥。”例如，在缅因州，以前依靠雨水浇灌作物的农民发现他们不得不投资于灌溉，因为夏季变得更加干燥。降雨时更加剧烈。

面临更加多变降水的社区将不得不做好准备。为了减轻洪水风险，市政当局可以清除或减少像道路这样的不透水表面，并用像雨园或透水混凝土这样的透水表面替换它们。其中一些解决方案还具有对抗热浪的额外好处。

“有一些潜在的方法可以同时减轻几种风险，”非营利组织多重解决研究所的创始人兼主任伊丽莎白·索文说。索文说，她曾经与密尔沃基的一个污水区委员合作，后者将这种减轻措施描述为“软化城市”。

“那些话一直留在我心里，”她说。

但即使是最好的适应选项也有限制。“如果一天下一个月的雨，更多的植物和更多的透水停车场也只能起到有限的作用，”Sawin说。“所以这不是万能药。它必须与让我们的社会摆脱化石燃料的努力相辅相成。”