以下是今年冬天肆虐加州的无尽风暴背后的科学原理

一个充满风暴的冬天让内华达山脉地区,如太浩市,不得不与堆积如山的雪作斗争。

一个充满风暴的冬天让内华达山脉地区,如太浩市,不得不与堆积如山的雪作斗争。

Stephen Lam/The Chronicle

更新图表显示了过去170年旧金山三月的降雨量

这个冬天已经被记录在案了堆积积雪横穿整个州。内华达山脉南部的降雪量打破了记录。

西部地区气候中心和沙漠研究所的地球系统科学家本杰明·哈切特在一次会议上说:“这张图必须在垂直方向或y轴上延伸。干旱研讨会星期一。

这个赏金不是因为任何一场风暴这个冬天——这是因为近几个月来无休止的风暴袭击,这让科学家们感到惊讶。

作为一个罕见的三探La Niña天气预报开始了冬季,专家预测加州将经历几个月的干旱天气。但其他气候模式也会影响天气。科学家们说,今年冬天太平洋的高压和低压系统的位置使风暴之门大开了几个月。

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的气候科学家丹·卡扬说:“风暴模式一直在回归。”

捕捉波浪

周二,在最新的大气风暴事件期间,冲浪者在圣克鲁斯的考威尔海滩利用条件。

周二,在最新的大气风暴事件期间,冲浪者在圣克鲁斯的考威尔海滩利用条件。

Stephen Lam/The Chronicle

卡扬和其他科学家指出,热带太平洋西部不寻常的对流——热量和水分的垂直输送——是今年冬季雨雪天气的一个潜在因素。尽管这场骚乱距离加州数千英里,但它仍然影响着西海岸发生的事情。

美国国家海洋和大气管理局化学科学实验室的大气科学家艾米·巴特勒说:“高温导致这些巨大的大气波向极地传播,影响我们的天气。”

科罗拉多州立大学的大气科学家玛丽贝斯·阿科迪亚解释说,这种效果类似于将一块石头扔进池塘,在水面上产生涟漪。

阿科迪亚说:“这些巨大的风暴系统破坏了大气的顶部,发出了这些海浪,而不是扔出一块石头。”

这些波浪影响了高速气流的路径——在大气中绕地球几英里的风——以及加州上空天气模式的形成。今年冬天,这些和其他的影响可能淹没了干信号La Niña条件通常意味着国家。

科学家们假设,在热带地区发生的事情可能建立了一个高压脊,这反过来又加强了一个低压槽,这个低压槽在整个冬天都在北太平洋东部阿拉斯加湾和西海岸形成和改造。

卡扬说:“这个低谷已经足够深,很多风暴已经向南移动。”

这些风暴从阿拉斯加湾带来了冷空气,给加州带来了低温和超过平均水平的降雪量。

哈切特说:“这只是让风暴之门保持敞开,让冷空气频繁地与风暴混合,让雪继续到来。”

遇见MJO

2023年3月29日星期三,加利福尼亚州旧金山,一场阵雨中,一个蹒跚学步的孩子坐在一辆双人婴儿车的雨罩下,由一个成年人撑着伞推着。
2023年3月29日星期三,加利福尼亚州旧金山,一场阵雨中,一个蹒跚学步的孩子坐在一辆双人婴儿车的雨罩下,由一个成年人撑着伞推着。 Lea Suzuki/The Chronicle
2023年3月28日星期二,大雨中,一名推着手推车的妇女试图在加利福尼亚州旧金山的瓦伦西亚街上保持干燥。
2023年3月28日星期二,大雨中,一名推着手推车的妇女试图在加利福尼亚州旧金山的瓦伦西亚街上保持干燥。 Gabrielle Lurie/The Chronicle
上图:周三在旧金山,一个蹒跚学步的孩子在淋浴时用雨罩遮挡。下图:周三,旧金山瓦伦西亚大街上,一名推着手推车的妇女试图保持干燥。Lea Suzuki和Gabrielle Lurie/The Chronicle

这些大气波背后的热带扰动是一个周期的一部分,这个周期通常长达20到100天,被称为马登-朱利安振荡(MJO)。这种模式开始于一个风暴系统在印度洋附近旋转并向东移动,然后在国际日期变更线附近消失。

阿科迪亚说:“这些范围从5到1万公里不等。”“这相当于美国的一到两个宽度。”

科学家们发现,太平洋西端的MJO活动,以及赤道上方平流层的西向东风,与到达加州海岸的大气河流有关几天以后。

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所和西部天气和极端水事件中心的气象学家克里斯·卡斯特利亚诺说:“这与我们今年冬天观察到的情况很吻合。”

12月和1月西太平洋MJO活动增加。游行大气河流在类似的时间跨度内游行过加州这些狭窄的热带湿气柱助长了风暴,在三周内降下了30万亿加仑的水该州的平均总降雨量

卡斯特利亚诺说:“今年3月,西太平洋出现了一次非常强烈的MJO,大约五天后,我们看到了第一次大的(大气河)事件。”“不到一周后又发生了一次,最后在3月20日左右发生了第三次。”

Castellano参与编写了scripps主导的剧本研究这篇文章描述了一种基于MJO活动和平流层风的方向,提前几周预测大气河流的工具。但卡斯特利亚诺说,当风向与今年冬天相反时,预测效果最好。

预测潮湿天气是一门棘手的科学,因为有许多相互关联的气候模式,甚至是随机的天气事件。确切地了解是什么条件的组合导致了今年的潮湿条件还需要更多的研究。

阿科迪亚说:“大气河流在加州造成洪水没有一个配方。”

未来的冬天

在金威尔(内华达县),一季的积雪覆盖着一所房子。

在金威尔(内华达县),一季的积雪覆盖着一所房子。

斯蒂芬•林

阿科迪亚说,科学家们仍在研究MJO及其与其他气候模式的关系在变暖的世界中将如何变化。

但有迹象表明,气候变化已经影响了今年冬天一些最具影响力的事件:与大气河流相关的温带气旋。

劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的气候科学家迈克尔·韦纳(Michael Wehner)说:“这场风暴的性质正在发生变化。”温纳在推特上说,1月初的一场风暴是至少湿润5%因为气候变化。

虽然加州的地中海气候自然会在湿润和干燥的年份之间波动,但随着地球继续变暖,极端气候将变得更加湿润和干燥。哈切特说,这意味着即使在像这样潮湿的冬天之后,改善该州的干旱和气候适应能力仍然很重要。

哈切特说:“我们的状况真的很好,但我们应该时刻考虑未来。”

联系杰克·李:jack.lee@sfchronicle.com

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