降水|你听说过“悬在空中”的河流——大气河吗?

降水|你听说过“悬在空中”的河流——大气河吗?
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你听说过大气河吗?
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河流是水在同一方向聚集和移动的地方 。 在陆地上 , 雨水汇集在沟壑和峡谷中 , 与周围的径流汇合 , 形成大大小小的江河 , 最终汇入大海 。 大气中的水也有类似的行为 , 它们在天空中交汇形成河流 。
上世纪90年代 , 科学家们利用微波卫星上的湿度传感器和计算机模拟 , 发现了天空之河——大气河的存在 。 那么 , 它是如何聚集和输送水汽的呢?为啥大气河在中国“露脸”比较少?小据带您一起来看“悬在空中”的河流的奥秘 。
什么是大气河?
强水汽输送的瞬变通道
大气河 , 由纽威尔(Newell) 和华裔科学家朱勇于上个世纪90年代提出 , 迄今已有近30年的历史 。 他们利用欧洲中期天气 预 报 中 心模拟的全球风场与相对湿度数据 , 计算得到垂直积分的水汽通量值 , 发现在中高纬度有一些带状的水汽输送结构 , 其长度是宽度的数倍 , 从低纬度延伸至中高纬度地区 。 在中高纬度 , 这些结构所输送的水汽占所有南北向水汽输送的90%以上 。 可与陆地上最大的河流——亚马逊河的流量相匹敌 。 于是 , 他们给这种带状的水汽输送结构取名为AtmosphericRivers , 意为大气中的河流 , 简称大气河 。
大气河这一名称由于直观地表达了其输送水汽的强度之大 , 因此得到了媒体、气象学家以及水文学家广泛使用 , 但同时也引起了一些争议 。 争议的原因主要有两点 , 一是大气河是定义在欧拉场上的瞬变结构 , 不同于陆地河具有较为固定的河床 , 因此冠之“河流”之名实为不妥;二是在气象领域 , 已有与之相近的概念 , 如温暖水汽带、热带水汽出口等 。
为解决这些争议 , 《气象术语》委员会组织专家小组数次举办研讨会 , 专门辨析大气河与其相近概念之间的区别与联系 , 最终将其定义为大气中强水汽输送的瞬变通道 , 结构狭长 , 通常与温带气旋冷锋前的低空急流有关 。
大气河在南北半球均有分布 , 主要位于中高纬度 。 在北半球多为西南-东北走向 , 在南半球则多为西北-东南走向 , 南北半球呈准对称分布 。 在同一时间 , 空中可出现多条大气河 。 出现在不同地方的大气河 , 往往有着不同的名字 。 有一条最为典型的大气河 , 从美国的夏威夷群岛延伸至北美西海岸 , 被称为“夏威夷消防水龙带” , 因为它带来的水汽常常能够缓解美国加利福尼亚州 (以下简称“加州”)等地的干旱 。 例如 , 在2012年至2017年 , 美国加州经历了长达5年的旱灾 , 而2017年2月份的大气河活动则为当地带来了充沛的雨水 , 结束了这场史诗级的旱情 。

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