Các con sông trong khí quyển mang mưa đến California vào năm 2017. NASA T

Yêu cầu mọi người đặt tên cho con sông lớn nhất thế giới, và hầu hết có thể sẽ đoán rằng đó là Amazon, sông Nile hoặc Mississippi. Trên thực tế, một số con sông lớn nhất của Trái đất nằm trên bầu trời - và chúng có thể tạo ra những cơn bão mạnh mẽ, giống như con sông bây giờ ngâm California.

Các dòng sông trong khí quyển là những dải ẩm dài và hẹp trong bầu khí quyển kéo dài từ vùng nhiệt đới đến vĩ độ cao hơn. Những con sông trên bầu trời có thể vận chuyển 15 lần thể tích của sông Mississippi. Khi độ ẩm đó đến bờ biển và di chuyển vào đất liền, nó nổi lên trên các ngọn núi, tạo ra mưa và tuyết và đôi khi gây ra lũ lụt cực độ.

Các dòng sông trong khí quyển là một nguồn nước quan trọng cho miền Tây Hoa Kỳ. NOAA

Trong 20 năm qua, khi mạng lưới quan sát được cải thiện, các nhà khoa học đã tìm hiểu thêm về những hiện tượng thời tiết quan trọng này. Các dòng sông trong khí quyển xảy ra trên toàn cầu, ảnh hưởng đến bờ biển phía tây của các khối đất lớn trên thế giới, bao gồm Bồ Đào Nha, Tây Âu, Chile và Nam Phi. Cái gọi là bão Pin Pin Express Express mang theo hơi ẩm từ Hawaii đến bờ biển phía tây Hoa Kỳ chỉ là một trong nhiều hương vị của chúng.

Nghiên cứu của tôi kết hợp kinh tế và khoa học khí quyển để đo lường thiệt hại từ các sự kiện thời tiết khắc nghiệt. Gần đây tôi đã lãnh đạo một nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Hải dương học Scripps và Quân đoàn Kỹ sư trong phân tích hệ thống đầu tiên về thiệt hại từ các dòng sông trong khí quyển do lũ lụt cực đoan. Chúng tôi thấy rằng trong khi nhiều sự kiện này là lành tính, thì sự kiện lớn nhất trong số chúng gây ra phần lớn thiệt hại do lũ lụt ở miền tây Hoa Kỳ và các dòng sông trong khí quyển được dự đoán sẽ phát triển dài hơn, ướt hơn và rộng hơn trong một khí hậu ấm lên.

Những dòng sông trên bầu trời

Trên 27 tháng 2019 năm 350, một con sông trong khí quyển đẩy một làn hơi nước 1,600 dặm rộng và dài XNUMX dặm qua bầu trời từ các vùng nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương đến bờ biển Bắc California.

Ngay phía bắc vịnh San Francisco, ở xứ sở rượu vang nổi tiếng của quận Sonoma, cơn bão đã đổ qua 21 inch mưa. Sông Nga mào ở độ cao 45.4 feet - 13.4 feet so với mực nước lũ.

Lần thứ năm trong bốn thập kỷ, thị trấn Guerneville bị nhấn chìm dưới dòng nước lũ màu nâu đục của hạ lưu sông Nga. Các thiệt hại chỉ tính riêng tại Hạt Sonoma hơn US $ 100 triệu.

Những sự kiện như thế này đã thu hút sự chú ý trong những năm gần đây, nhưng những dòng sông trong khí quyển không phải là mới. Chúng đã uốn khúc trên bầu trời trong hàng triệu năm, vận chuyển hơi nước từ xích đạo về phía các cực.

Vào những năm 1960, các nhà khí tượng học đã đặt ra cụm từ Dứa Pin Express Express để mô tả các trận bão có nguồn gốc gần Hawaii và mang theo hơi nước ấm đến bờ biển Bắc Mỹ. Vào cuối những năm 1990, các nhà khoa học khí quyển đã phát hiện ra rằng hơn 90% độ ẩm của thế giới từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới đã được vận chuyển đến các vĩ độ cao hơn bằng các hệ thống tương tự, mà họ đặt tên làsông khí quyển".

Trong điều kiện khô ráo, các dòng sông trong khí quyển có thể bổ sung nguồn cung cấp nước và dập tắt các đám cháy rừng nguy hiểm. Trong điều kiện ẩm ướt, chúng có thể gây ra lũ lụt và các mảnh vụn gây thiệt hại, tàn phá các nền kinh tế địa phương.

Sau một sự kiện sông trong khí quyển gây ra lũ lụt nghiêm trọng ở Chile, trầm tích bị cuốn trôi từ sườn đồi xuống sông Itata có thể được nhìn thấy chảy ra cách bờ biển tới 50 km. Đài quan sát Trái đất của NASA

Hữu ích và có hại

Các nhà nghiên cứu đã biết từ lâu rằng lũ lụt do các dòng sông trong khí quyển có thể tiêu tốn rất nhiều tiền, nhưng cho đến khi nghiên cứu của chúng tôi không ai định lượng được những thiệt hại này. Chúng tôi đã sử dụng một danh mục các sự kiện sông trong khí quyển được biên soạn bởi Viện Hải dương học Scripps Trung tâm thời tiết và nước cực Tâyvà khớp với 40 năm hồ sơ bảo hiểm lũ lụt và 20 năm ước tính thiệt hại của Dịch vụ thời tiết quốc gia.

Chúng tôi thấy rằng các dòng sông trong khí quyển gây ra thiệt hại trung bình 1.1 tỷ đô la hàng năm ở miền tây Hoa Kỳ Hơn 80% tất cả các thiệt hại do lũ lụt ở phương Tây trong những năm chúng tôi nghiên cứu có liên quan đến các dòng sông trong khí quyển. Ở một số khu vực, chẳng hạn như ven biển phía bắc California, các hệ thống này gây ra thiệt hại hơn 99%.

Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng trong một năm trung bình, khoảng 40 con sông trong khí quyển đã đổ bộ dọc theo bờ biển Thái Bình Dương ở đâu đó giữa Baja California và British Columbia. Hầu hết các sự kiện này là lành tính: Khoảng một nửa không gây thiệt hại được bảo hiểm và những cơn bão này đã bổ sung nguồn cung cấp nước cho khu vực.

Nhưng đã có một số trường hợp ngoại lệ. Chúng tôi đã sử dụng một phát triển gần đây quy mô phân loại sông khí quyển xếp các cơn bão từ 1 đến 5, tương tự như các hệ thống phân loại bão và lốc xoáy. Có một mối liên kết rõ ràng giữa các loại này và thiệt hại quan sát được.

Các cơn bão sông khí quyển loại 1 (AR1) và AR2 đã gây ra thiệt hại ước tính dưới 1 triệu đô la. Bão AR4 và AR5 đã gây ra thiệt hại trung bình trong 10 và 100 triệu đô la tương ứng. Các AR4 và AR5 gây thiệt hại lớn nhất đã tạo ra các tác động trị giá hơn 1 tỷ USD mỗi cơn bão. Những cơn bão tỷ đô này xảy ra cứ sau XNUMX-XNUMX năm.

Một bầu không khí ồn ào có nghĩa là cơn bão tồi tệ hơn

Phát hiện quan trọng nhất của chúng tôi là mối quan hệ theo cấp số nhân giữa cường độ của các dòng sông trong khí quyển và thiệt hại do lũ lụt mà chúng gây ra. Mỗi lần tăng theo thang điểm từ 1 đến 5 có liên quan đến mức tăng thiệt hại gấp 10 lần.

Một số nghiên cứu gần đây đã mô hình hóa các dòng sông trong khí quyển sẽ thay đổi như thế nào trong những thập kỷ tới. Cơ chế rất đơn giản: Khí nhà kính bẫy nhiệt trong khí quyển, làm ấm hành tinh. Điều này khiến nhiều nước bốc hơi từ đại dương và hồ, và độ ẩm trong không khí tăng lên làm cho hệ thống bão phát triển mạnh hơn.

Giống như bão, các dòng sông trong khí quyển được dự báo sẽ phát triển dài hơn, rộng hơn và ẩm ướt hơn trong một khí hậu ấm lên. Phát hiện của chúng tôi rằng thiệt hại tăng theo cấp số nhân với cường độ cho thấy rằng ngay cả sự gia tăng khiêm tốn về cường độ dòng sông trong khí quyển có thể dẫn đến các tác động kinh tế lớn hơn đáng kể.

{vembed Y = X3cP4egWRbk} Các nhà khoa học đã phát triển một thang đo để phân loại các dòng sông trong khí quyển phản ánh cả khả năng phục hồi và tác dụng nguy hiểm của chúng.

Dự báo tốt hơn là rất quan trọng

Tôi tin rằng việc cải thiện các hệ thống dự báo khí quyển nên là ưu tiên hàng đầu để thích nghi với khí hậu thay đổi. Hiểu rõ hơn về cường độ, thời gian và vị trí đổ bộ của các con sông trong khí quyển có thể cung cấp thông tin có giá trị cho người dân và người ứng cứu khẩn cấp.

Điều cũng quan trọng là không khuyến khích xây dựng mới ở các khu vực có nguy cơ cao và giúp mọi người di chuyển đến các địa điểm an toàn hơn sau các thảm họa lớn, thay vì xây dựng lại tại chỗ.

Cuối cùng, nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh đến nhu cầu giảm phát thải khí nhà kính toàn cầu. Những cơn bão này sẽ tiếp tục đến và chúng ngày càng mạnh hơn. Theo quan điểm của tôi, ổn định hệ thống khí hậu toàn cầu là cách lâu dài duy nhất để giảm thiểu thiệt hại kinh tế và rủi ro cho các cộng đồng dễ bị tổn thương.

Giới thiệu về Tác giả

Tom Corringham, học giả sau tiến sĩ về khí hậu, khoa học khí quyển và hải dương học vật lý, Đại học California San Diego

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Tương lai chúng ta chọn: Sống sót qua Khủng hoảng Khí hậu

của Christiana Figueres và Tom Rivett-Carnac

Các tác giả, những người đóng vai trò quan trọng trong Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để giải quyết khủng hoảng khí hậu, bao gồm cả hành động cá nhân và tập thể.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Trái đất không thể ở được: Sự sống sau khi ấm lên

của David Wallace-Wells

Cuốn sách này khám phá những hậu quả tiềm tàng của biến đổi khí hậu không được kiểm soát, bao gồm sự tuyệt chủng hàng loạt, khan hiếm thực phẩm và nước, và bất ổn chính trị.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Bộ cho tương lai: Tiểu thuyết

bởi Kim Stanley Robinson

Cuốn tiểu thuyết này tưởng tượng về một thế giới trong tương lai gần đang vật lộn với những tác động của biến đổi khí hậu và đưa ra một tầm nhìn về cách xã hội có thể chuyển đổi để giải quyết khủng hoảng.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Dưới bầu trời trắng: Bản chất của tương lai

của Elizabeth Kolbert

Tác giả khám phá tác động của con người đối với thế giới tự nhiên, bao gồm biến đổi khí hậu và tiềm năng của các giải pháp công nghệ để giải quyết các thách thức môi trường.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

Paul Hawken biên tập

Cuốn sách này trình bày một kế hoạch toàn diện để giải quyết biến đổi khí hậu, bao gồm các giải pháp từ nhiều lĩnh vực như năng lượng, nông nghiệp và giao thông vận tải.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng