北京的洪水凸顯氣候變化對降雨的影響 - 彭博社

居民們在7月29日菲律賓遭颱風杜蘇里暴雨襲擊後，將摩托車運送到船上以避開洪水。

攝影師：Earvin Perias/AFP/Getty Images

颱風杜蘇里帶來的暴雨已經淹沒了中國北部的部分地區，淹沒了社區，損壞了道路，造成20人死亡。北京部分地區降雨量達到多達三英寸，超過了該市七月份通常的降雨量的一半。儘管目前還無法確定颱風杜蘇里是否因氣候變化而變得更強大，但更高的温度正在提高全球更強烈降水的可能性，以及隨之而來的危險。

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今年迄今為止，由降雨引發的洪水已經影響到包括印度、菲律賓、加利福尼亞和美國佛蒙特州等地區。去年八月，在洪水導致巴基斯坦1700人死亡，800萬人流離失所後，世界氣象歸因研究人員能夠計算出氣候變化使降雨強度增加了75%。一個月後，當伊恩颶風襲擊古巴和佛羅里達時，研究人員估計氣候變化使其降雨量增加了10%。

隨着温度的升高，蒸發也會增加 — 這種關係對於任何在冬季和夏季嘗試在室外晾曬衣服的人來説都很熟悉。這是因為温暖的空氣能夠吸收更多的水；隨着蒸發的增加，降水也會增加。羅格斯大學大氣科學教授、羅格斯氣候研究所聯合主任安東尼·J·布羅科利表示：“這意味着全球將會有更多的降水。”

每升高1攝氏度，大氣就能容納7%更多的水蒸氣。到目前為止，地球已經升温了大約1.3攝氏度，根據氣候行動追蹤器的當前預測，到2100年全球平均温度將增加約2.7攝氏度。

但布羅科利表示，要準確理解大氣中增加的蒸發水和隨後的降水將如何分佈仍然是困難的，因為“模型在預測降水變化方面做得不如温度變化那麼好”。

這些模型依賴於追溯到19世紀以來的氣象記錄和古氣候數據，這些數據來自冰芯樣本和樹木年輪等東西。這些豐富的數據顯示全球平均温度相對一致，但降水存在顯著變化 — 這使得在降水中解析氣候變化的作用變得更加困難。

哥倫比亞大學哥倫比亞水資源中心主任、2018年國家氣候評估報告水章節的負責人烏普馬努·拉爾表示：“降水可能每年都在響應變暖而發生變化。但降水的歷史變化如此之大，以至於我們在現場數據中並沒有看到明顯的信號。”

科學家們能夠解析的信號令人擔憂。NCA的水文章節指出，“自1901年以來，美國大部分地區的強降水在強度和頻率上都有所增加，並預計在本世紀會進一步增加。”例如，對流性暴雨的降水量可能在未來幾年內增加。對流性暴雨主要集中在靠近熱帶的北半球，但也會在其他地方發生。當熱量和濕氣垂直運輸到大氣中時，就會發生對流性暴雨。

7月31日，北京門頭溝區因暴雨導致永定河氾濫。攝影師：Pedro Pardo/AFP/Getty ImagesLall指出美國中西部的典型風暴是一個例子。隨着白天變暖，灌溉田地、河流和湖泊中的水蒸發。由於熱空氣上升，形成雲層。當這些雲層遇到較冷的上層大氣時——隨着海拔每千英尺下降大約2攝氏度——它們也會變冷。由於較冷的空氣無法容納太多水分，就會下雨。隨着氣候變暖，上升的空氣變暖，這意味着它容納更多水分，當它達到上層大氣時，降雨就會更加劇烈。

“我們預計會出現這種情況的山洪爆發，”Lall説。“如果你閲讀有關這方面的文獻，人們會談論過去20或30年來每小時降雨強度大幅增加。這嚴格來説與對流機制有關。”

其他地區的降雨來自更復雜的現象，包括季風（風引起的雨季）和大氣河流（在海洋上形成並流經天空的水汽帶）。在這些地方，降水將如何演變可能很難確定，部分原因是氣候變化正在改變大氣環流。但研究人員已經看到的一點是水循環的變化更加多樣化。

“當下雨時，我們可能會遇到更大的降雨量，但也會有更長時間的乾旱期間隔，”布羅科利説。“隨着温度的升高，蒸發會更快。然後在乾旱期間，事物會更快地乾燥。”例如，在緬因州，以前依靠雨水澆灌作物的農民發現他們不得不投資於灌溉，因為夏季變得更加乾燥。降雨時更加劇烈。

面臨更加多變降水的社區將不得不做好準備。為了減輕洪水風險，市政當局可以清除或減少像道路這樣的不透水錶面，並用像雨園或透水混凝土這樣的透水錶面替換它們。其中一些解決方案還具有對抗熱浪的額外好處。

“有一些潛在的方法可以同時減輕幾種風險，”非營利組織多重解決研究所的創始人兼主任伊麗莎白·索文説。索文説，她曾經與密爾沃基的一個污水區委員合作，後者將這種減輕措施描述為“軟化城市”。

“那些話一直留在我心裏，”她説。

但即使是最好的適應選項也有限制。“如果一天下一個月的雨，更多的植物和更多的透水停車場也只能起到有限的作用，”Sawin説。“所以這不是萬能藥。它必須與讓我們的社會擺脱化石燃料的努力相輔相成。”