摘要：2024年10月11日，《科学进展》（Science Advances）杂志上发表加州大学圣巴巴拉分校研究团队的最新成果《全球大气河流向极地移动》（A global poleward shift of atmospheric rivers）指出，在过去四十年中

2024年10月11日，《科学进展》（Science Advances）杂志上发表加州大学圣巴巴拉分校研究团队的最新成果《全球大气河流向极地移动》（A global poleward shift of atmospheric rivers）指出，在过去四十年中，大气河流向两极移动了约 6°~ 10°。大气河流（天空中那些狭长的水蒸气带）给当前正在向高纬度地区转移，这正在改变着全球天气模式。这种转变导致一些地区干旱加剧，而另一些地区洪水泛滥，并使许多社区面临水资源短缺风险。

大气河流不仅仅存在于美国西海岸。它们形成于全球诸多地区，且提供了这些地区一半以上的年平均径流，包括美国东南海岸和西海岸、东南亚、新西兰、西班牙北部、葡萄牙、英国和智利中南部。加利福尼亚州高达 50% 的年降雨量依赖大气河流。加利福尼亚冬季大气河流可以带来足够的雨雪来结束干旱，正如部分地区在2023年所经历的情况。

虽然大气河流有着相似的起源（来自热带的水分供应），但大气不稳定的急流使其以不同的方式向两极靠近。没有两条大气河流是完全相同的。大气河流常见于温带地区，即南北半球纬度 30°~ 50°之间的地区，包括美国大陆的大部分地区、澳大利亚南部和智利。

研究表明，过去四十年来，大气河流一直在向极地方向移动。自 1979 年以来，在两个半球，沿北纬 50°和南纬 50°的活动均有所增加，而沿北纬 30°和南纬 30°的活动则有所减少。在北美，这意味着有更多的大气河流淹没不列颠哥伦比亚省和阿拉斯加。这种转变的一个主要原因是热带太平洋东部海面温度的变化。自2000年以来，热带太平洋东部的海水出现冷却的趋势，这影响了全球的大气环流。这种冷却通常与拉尼娜条件有关，将大气河流推向两极。大气河流的向极地运动可以解释为一系列相互关联的过程。在拉尼娜现象期间，当东热带太平洋海面温度变冷时，沃克环流（影响热带不同地区降水的巨大空气环流）在西太平洋上空增强。这种更强的环流导致热带雨带扩张。热带降雨的增加，加上大气涡旋模式的变化，导致了高压异常模式，使大气河流进一步向极地方向移动。相反，在厄尔尼诺现象期间，海面温度升高，该机制向相反的方向运作，使大气河流不会远离赤道。

这些变化引发了有关气候模型如何预测大气河流未来变化的重要问题。目前的模型可能低估了自然变化，例如热带太平洋的变化，它可以显著影响大气河流。了解这种变化有助于更好地预测未来的降雨模式和水资源可用性。

大气河流的变化会对当地气候产生重大影响。在亚热带地区，大气河流变得越来越少，结果可能导致更长时间的干旱。许多地区，例如加利福尼亚州和巴西南部，依赖大气河流的降雨来填充水库和支持农业。如果没有这种水资源，这些地区可能会面临更严重的水资源短缺，也会给社区、农场和生态系统带来压力。在高纬度地区，大气河流向极地移动可能会导致美国太平洋西北地区、欧洲甚至极地地区出现更极端的降雨、洪水和山体滑坡。在北极，更多的大气河流可能会加速海冰融化，加剧全球变暖并影响依赖冰生存的动物。

到目前为止，大气河流的变化仍然主要反映了自然过程的变化，但人为引起的全球变暖也发挥了作用。全球变暖预计将增加大气河流的总体频率和强度，因为温暖的大气可以容纳更多的水分。随着地球持续变暖，这种情况可能会发生怎样的变化尚不清楚。预测未来的变化仍然不确定，主要是因为厄尔尼诺和拉尼娜在大气河流变化中发挥着重要作用，而厄尔尼诺和拉尼娜之间的自然波动难以预测。

转载本文请注明来源及作者：中国科学院西北生态环境资源研究院文献情报中心《地球科学动态监测快报》2024第20期 王立伟 编译。

来源：环境与发展智库