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亚利桑那州梅耶尔左近的一次季风雷击。季风时节不只会带来降雨，闪电也会诱发野火。摄影：MARIO TAMA, GETTY IMAGES
撰文：AMY MCKEEVER
家喻户晓，死亡谷是北美最酷热最枯燥之处，每一年的降雨量不到50毫米。但本月早些时分，加州沙漠简直打破了单日记载，达到惊人的37毫米。8月5日席卷全国的风暴诱发了山洪，致使大约1000人被困在死亡谷国度公园。
气候学家说，这是一场千年一遇的风暴——最少当初看是这样——并将其归纳于北美季风的影响，也被称为东北季风。
虽然提到季风，人们最常联想到印度，但它会影响美国的旱季，每一年夏天大雨席卷全部美国，其实这类时节性景象在世界各地都有产生。
北美季风时节从6月中旬到9月，大约在一个世纪前初次有记载。它从墨西哥进入美国东北部的部份地域，墨西哥每一年在季风时节获取的降水占其年降水量的70%。虽然它的影响远至西部的死亡谷，但亚利桑那州和新墨西哥州是美国季风的次要受灾地域，该时节的降雨量约占全年降雨量的50%。
位于科罗拉多州博尔德的美国国度大气钻研核心的迷信家Andreas Prein说:“季风降雨对东北沙漠极其首要。”只管季风性降雨拥有破坏性，但它们对生命流动也有助益，由于它们增补了干旱地域的水供给，并能点燃野火。
跟着气象变动，地球变得更为酷热和枯燥，Prein和其余迷信家正在追求更好地理解季风造成的前提，以及如何预测和方案它。
甚么是北美季风？
季风是一种风向的时节性变动，它会将降雨保送到大片地域或大陆，通常会形成冬天枯燥和夏季湿润。只管人们通常以为季风会带来继续数周或数月的滂沱大雨，但事实并不是如斯:季风天天、每一年都有很大的变动。
亚利桑那大学北美季风专家Chris Castro说:“精确预测某一天哪些中央会有季风降雨极为难题。”“城市的一部份可能会被季风性降雨淋得很湿——在风暴中可能会下25毫米或更多的雨——而城市的其余部份可能会彻底枯燥。”
一样，有些年份会比其余年份更枯燥。例如，在2020年，东北地域创下了最枯燥、最酷热的季风时节记载，降雨量仅为75毫米，随后在2021年成为有史以来最湿润的季风时节之一，降雨量为200毫米。
Castro解释说，只管从6月中旬到9月下旬可能不会天天都下雨，但建设数据能帮忙肯定季风时节的雨期，有助于大众为季风雷暴带来的风险做好筹备，其中就包罗暴风吹过枯燥的土地所酿成的暴洪和沙尘暴。
这些风暴也会影响美国东北部春天开始的野火时节。暴雨会致使泥石流——一种由土壤、岩石、水和其余物资造成的瀑布状泥浆，而植被通常会使泥石沙土放弃在原位。季风时节初期的雷暴也会扑灭这片枯竭的土地。
但北美季风也完结了野火时节，由于降雨后气温升高，空气和土壤的湿度减少。当季风时节推延或者比平时枯燥时，野火有更多的时间焚烧。然而，要想理解季风每一年变动如斯之大的缘故，首先要理解形成季风变动的缘故。
北美季风的成因是甚么？
大少数季风被以为是由干旱的亚寒带地域的海洋和水的温度变动惹起的。一年中的大部份时间，这些地域的风都吹向陆地。但是，在夏季，海洋比陆地升温快很多。因为暖空气的密度小于冷空气，海洋上空的气压开始降落——当陆地上空的低压零碎开始向内陆推动时，触发了风的转移。
Castro说，这是人们长时间以来对北美季风成因的了解，他以为这依然是最佳的解释。但气象迷信家对此却各执一词，展开答辩。
加州大学伯克利分校的气象迷信家William Boos对季风的成因持不同观念。他说:“这是地球上最奇特、最小的季风。”他说，虽然大少数季风在雷达图上看起来像一个“大黑点”，但北美季风至关弱。这类不寻常的构造让他疑心是不是有另外一种气力在起作用——好比墨西哥东南部的马德雷山脉。
为了考察这个问题，Boos和他的团队进行了摹拟，摹拟假如马德雷山脉不存在，季风会产生甚么。他们揣测，它可能会改动或减弱季风，但“咱们发现这间接禁止了北美季风的造成。”
2021年十一月，他在《天然》杂志上颁发的钻研标明，北美季风不是由不同的温度酿成的，而是由从马德雷山脉反弹过去的高速气流酿成的。山脉使大部份向东的急流偏转到南部的寒带地域，但是一些和煦湿润的空气依然想法向东越过山脉。Boos说:“这些山脉所做的就是为抬升急流，使降雨集中在这一地域。”
Castro说，乃至需求更高分辨率的模型——准确到公里——能力肯定山脉是不是起了作用。但Boos不赞成这类说法，不外他抵赖，要验证这一假定还有更多的任务要做。他的团队当初正在剖析过来40年的历史数据，看看它是不是与这一实践相符。
预测季风
对北美季风有更好的理解有助于该地域在水供给方面做出症结的办理抉择。但是，与此同时，迷信家们曾经在开发更好的工具来预测在任何给定的时节里的水量。
Prein在比来的一项钻研中发现了一种更好的季风预测办法，他解释说，通罕用于时节预测的模型过于粗拙，无奈很好地摹拟季风，由于它们不克不及真正代表该地域的地形。他说:“咱们的钻研试图找到一个解决这个问题的办法。”
经过剖析过来40年的气候数据，Prein的团队发现，大气中的潮气颠簸，即便间隔高空不到1.6公里，也是季风降雨的最好预告器。而后，将这些数据代入现有的预测模型中，钻研标明其中一个模型——欧洲中期天气预告核心——能够正确地提前几个月预测任何给定历史年份的季风降雨。
Castro说，这些发现对供水办理相当首要。例如，在4月份发现行将到来的季风时节将是枯燥的，社区会按照季风状况调剂他们的水资源维护方案。与此同时，湿润季风的预告将给他们提供采集和贮存季风降雨的正告——尤为是当初，气象变动使其变得愈来愈不不乱。
气象变动和季风
作为一位北美季风专家，人们始终在问Castro，跟着气象变得愈来愈酷热和枯燥，这类时节性景象是不是能解救东北部的干旱。“我说，不，它不会解决该地域的水资源充足问题。”
对于气象变动将如何影响季风的文献褒杂纷歧，但Castro表现，有一件事是明白的，即地球大气的变暖将使其包容成倍减少的水蒸气。这象征着，假如曾经具备了降雨前提，大气中的水份会使风暴更大、更强烈。Castro说:“过来两年的状况的确阐明了这一点。”
他本人的钻研反对了这样一种实践，即气象变动致使季风性降雨愈来愈强烈，且频率愈来愈低。在一项剖析美国东北部1951年至2010年历史数据的钻研中，Castro的团队发现，多年来，均匀降雨量降落，而极端降水却减少了。
这些变动对该地域有严重影响，由于该地域尚无筹备好每隔几年就面临一场千年一遇的风暴。更强烈的风暴会致使洪水众多——正如死亡谷的状况——并诱发拥有大范围破坏性的泥石流，致使公路和铁线路路封闭。Castro说，依托强季风雨获得水源也很难题，由于得多雨水会冲洗土地。
“所以必需要完全从新思考，如何贮存这些更强烈但间歇性下降的水？”他增补说，这可能象征着加大对雨水采集的投资，或者建造将雨水导入池塘以增补公开水的办法。
Prein说，气象不停变动，北美季风的将来终究仍有待探讨。但跟着迷信家们持续考察环抱着季风的许多其余问题，预计可以找到一些问题的谜底。
他说:“当初有新的模型，能够帮忙咱们提前几个月预测季风降雨，这真的很使人兴奋。”“我以为咱们曾经在更好地舆解季风带来的气象变动信号。”
（译者：张淏然） |
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