Atmosfærisk elv - Atmospheric river

Sammensatte satellittbilder av en atmosfærisk elv som forbinder Asia med Nord -Amerika i oktober 2017

Del av en serie om
Vær
Tempererte og polare årstider Vinter Vår Sommer Høst
Tropiske årstider Tørr sesong Harmattan Våt sesong
Storm Sky Cumulonimbus sky Arcus sky Nedbrudd Mikrobrudd Varmen brast Derecho Lyn Vulkansk lyn Tordenvær Luftmasse tordenvær Thundersnow Tørr tordenvær Mesocyclone Supercell Tornado Antisyklonisk tornado Landspout Vannutløp Støv djevelen Brannvirvel Antisyklon Syklon Polar lav Ekstratropisk syklon Europeisk vindstorm Norsk påske Subtropisk syklon Tropisk syklon Atlantisk orkan Tyfon Stormflo Støvstorm Simoom Haboob Monsun Amihan Gale Sirocco Brannstorm Vinterstorm Isstorm Snøstorm Malet snøstorm Snowsquall
Nedbør Duskregn Fryser Graupel Hagl Megakryometeor Is pellets Diamant støv Regn Fryser Skybrudd Snø Regn og snø blandet Snøkorn Snørulle Slaps
Emner Luftforurensing Stemning Kjemi Konveksjon Fysikk Elv Klima Sky Fysikk Tåke Tåkesesong Kald bølge Hetebølge Jet stream Meteorologi Ekstremt vær Liste Ekstrem Alvorlig værterminologi Canada Japan forente stater Værmelding Værendring
Ordlister Meteorologi Klima forandringer Tornado -vilkår Tropiske syklontermer
Værportal
v t e

En atmosfærisk elv ( AR ) er en smal korridor eller filament av konsentrert fuktighet i atmosfæren . Andre navn på dette fenomenet er tropisk fjær , tropisk forbindelse , fuktighet , vanndamp og skybånd .

Atmosfæriske elver består av smale bånd med forbedret vanndamptransport , vanligvis langs grensene mellom store områder med divergerende overflateluftstrøm, inkludert noen frontalsoner i forbindelse med ekstratropiske sykloner som dannes over havene. Pineapple Express -stormer er den vanligste og anerkjente typen atmosfæriske elver; de får navnet på grunn av de varme vanndampens fjærer som stammer fra Hawaii -tropene som følger forskjellige veier mot det vestlige Nord -Amerika, og kommer til breddegrader fra California og Stillehavet nordvest til British Columbia og til og med sørøst i Alaska.

Beskrivelse

Lagdelte nedbørsmasser av spesielt sterke atmosfæriske elver 5. desember 2015.

Begrepet ble opprinnelig laget av forskere Reginald Newell og Yong Zhu fra Massachusetts Institute of Technology på begynnelsen av 1990 -tallet, for å gjenspeile smalheten i de involverte fuktighetene. Atmosfæriske elver er vanligvis flere tusen kilometer lange og bare noen få hundre kilometer brede, og en enkelt kan bære en større vannstrøm enn jordens største elv, Amazon -elven . Det er vanligvis 3–5 av disse smale fjærene til stede på en halvkule til enhver tid.

I det nåværende forskningsfeltet for atmosfæriske elver brukes lengde- og breddefaktorene beskrevet ovenfor i forbindelse med en integrert vanndampdybde større enn 2,0 cm som standarder for å kategorisere atmosfæriske elvehendelser.

En artikkel i Geophysical Research Letters fra januar 2019 beskrev dem som "lange, slyngende dammer av vanndamp som ofte stammer fra de tropiske hav som bringer vedvarende, kraftig nedbør til vestkysten av Nord -Amerika og Nord -Europa" som forårsaker nedbør gjennom vintermånedene. "

Etter hvert som datamodelleringsteknikkene utvikler seg, blir integrert vanndamptransport (IVT) en mer vanlig datatype som brukes til å tolke atmosfæriske elver. Styrken ligger i dens evne til å vise transport av vanndamp over flere tidstrinn i stedet for en stillestående måling av vanndampdybde i en bestemt luftsøyle (IWV). I tillegg tilskrives IVT mer direkte orografisk nedbør , en nøkkelfaktor i produksjonen av intens nedbør og påfølgende flom. For eksempel viser vanndampbildet til venstre to elver 5. desember 2015: den første, som strekker seg fra Karibia til Storbritannia , forårsaket av Storm Desmond , og den andre som stammer fra Filippinene , krysser Stillehavet til vestkysten av Nord -Amerika.

Skala

The Center for Western vær og vann Extremes (CW3E) ved Scripps Institution of Oceanography utgitt en fem-trinns skala i februar 2019 å kategorisere atmosfæriske elver, alt fra "svak" til "enestående" i styrke, eller "gunstig" til "farlig "i påvirkning. Vekten ble utviklet av F. Martin Ralph , direktør for CW3E, som samarbeidet med Jonathan Rutz fra National Weather Service og andre eksperter. Skalaen vurderer både mengden vanndamp som transporteres og varigheten av hendelsen. Atmosfæriske elver får en foreløpig rangering i henhold til 3-timers gjennomsnittlig maksimal vertikalt integrert vanndamptransport. De som varer mindre enn 24 timer blir degradert med én rangering, mens de som varer lenger enn 48 timer økes med en rangering.

Eksempler på forskjellige atmosfæriske elvekategorier inkluderer følgende historiske stormer:

1. 2. februar 2017; varte i 24 timer
2. 19. - 20. november 2016; varte 42 timer
3. 14. – 15. Oktober 2016; varte 36 timer og produserte 5–10 tommer nedbør
4. 8. - 9. januar 2017; varte 36 timer og produserte 14 tommer nedbør
5. 29. desember 1996 - 2. januar 1997; varte 100 timer og forårsaket> 1 milliard dollar i skade

Vanligvis er Oregon -kysten gjennomsnittlig en Cat 4 atmosfærisk elv (AR) hvert år; Washington -staten gjennomsnitt en Cat 4 AR hvert annet år; Bay Area gjennomsnitt en Cat 4 AR hvert tredje år; og Sør -California, som vanligvis opplever en Cat 2 eller Cat 3 AR hvert år, gjennomsnitt en Cat 4 AR hvert tiende år.

Virkninger

Atmosfæriske elver har en sentral rolle i den globale vannsyklusen . På en gitt dag står atmosfæriske elver for over 90% av den globale meridionelle (nord-sør) vanndamptransporten, men de dekker mindre enn 10% av jordens omkrets. Atmosfæriske elver er også kjent for å bidra til omtrent 22% av den totale globale avrenningen.

De er også hovedårsaken til ekstreme nedbørshendelser som forårsaker alvorlig flom i mange vestlige kystområder i verden, inkludert vestkysten av Nord-Amerika, Vest-Europa, vestkysten av Nord-Afrika , Den iberiske halvøy, Iran og New Zealand. På samme måte har fraværet av atmosfæriske elver vært knyttet til forekomsten av tørke i flere deler av verden, inkludert Sør -Afrika, Spania og Portugal.

forente stater

Vanndampbilder av det østlige Stillehavet fra GOES 11 -satellitten, som viser en stor atmosfærisk elv rettet over California i desember 2010. Dette spesielt intense stormsystemet produserte så mye som 66 cm nedbør i California og opptil 17 fot (520 cm) snøfall i Sierra Nevada i løpet av 17. – 22. Desember 2010.

Inkonsekvensen i Californias nedbør skyldes variasjonen i styrke og mengde av disse stormene, noe som kan gi anstrengende effekter på Californias vannbudsjett. Faktorene beskrevet ovenfor gjør California til en perfekt casestudie for å vise viktigheten av riktig vannforvaltning og forutsigelse av disse stormene. Betydningen atmosfæriske elver har for kontroll av kystvannsbudsjetter ved siden av deres opprettelse av skadelige flom kan konstrueres og studeres ved å se på California og den omkringliggende kystregionen i det vestlige USA. I denne regionen har atmosfæriske elver bidratt med 30–50% av den totale årlige nedbøren ifølge en studie fra 2013. Den fjerde National Climate Assessment (NCA) rapporten, utgitt av US Global Change Research Program (USGCRP) 23. november 2018, bekreftet at langs den vestlige kysten av USA står landende atmosfæriske elver for 30% –40% av nedbør og snøsekk. Disse landende atmosfæriske elvene "er forbundet med alvorlige flomhendelser i California og andre vestlige stater."

USGCRP -teamet med tretten føderale byråer - DOA , DOC , DOD , DOE , HHS , DOI , DOS , DOT , EPA , NASA , NSF , Smithsonian Institution og USAID - med bistand fra "1000 mennesker, inkludert 300 ledende forskere omtrent halvparten fra utenfor regjeringen "rapporterte at" Når verden varmes opp, vil de "landende atmosfæriske elvene på vestkysten sannsynligvis øke" i "frekvens og alvorlighetsgrad" på grunn av "økende fordampning og høyere atmosfæriske vanndampnivåer i stemning."

Basert på North American Regional Reanalysis (NARR) -analysene, konkluderte et team ledet av National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Paul J. Neiman i 2011 med at landings ARs var "ansvarlig for nesten all årlig topp daglig strømning (APDF ) er i vestlige Washington "fra 1998 til 2009.

Forsiden av NCA4-rapporten inneholder et NASA-bilde i naturlig farge av forholdene over det nordøstlige Stillehavet 20. februar 2017. Rapporten sa at denne AR-en brakte en "fantastisk" slutt på det amerikanske vestens 5-årige tørke med "noen deler" i California fikk nesten dobbelt så mye regn i en enkelt syndflod som normalt faller i de foregående 5 månedene (oktober - februar) ". NASA Earth Observatory's Jesse Allen laget visualisering av forsiden med dataene Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) på Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) satellitt.

Ifølge en 14 mai 2019 artikkel i San Jose, California 's The Mercury News , atmosfæriske elver, 'gigantiske transportbånd vann i himmelen', fordi fukt-rike 'Pineapple Express' storm systemer som kommer fra Stillehavet flere ganger årlig og står for rundt 50 prosent av Californias årlige nedbør. University of California i San Diego 's Center for Western Weather and Water Extremes 's direktør Marty Ralph , som er en av USAs eksperter på atmosfæriske elvestormer og har vært aktiv i AR -forskning i mange år, sa at atmosfæriske elver er mer vanlige om vinteren. For eksempel, fra oktober 2018 til våren 2019, var det 47 atmosfæriske elver, hvorav 12 ble vurdert som sterke eller ekstreme, i Washington, Oregon og California. De sjeldne atmosfæriske elvene i mai 2019, klassifisert som kategori 1 og kategori 2, er fordelaktige når det gjelder å forhindre sesongmessige skogsbranner, men "svingningene mellom kraftig regn og rasende branner" reiser spørsmål om å gå fra "å forstå at klimaet endrer seg til å forstå hva å gjøre med det. "

Atmosfæriske elver har forårsaket gjennomsnittlig 1,1 milliarder dollar i skade årlig, mye av det forekommer i Sonoma County, California, ifølge en studie fra desember 2019 av Scripps Institution on Oceanography ved UC San Diego og US Army Corps of Engineers, som analyserte data fra National Flood Insurance Program og National Weather Service. Bare tjue fylker led nesten 70% av skaden, fant studien, og at en av hovedfaktorene i skadeomfanget så ut til å være antall eiendommer som ligger på en flomslett. Disse fylkene var:

Canada

I følge en artikkel av 22. januar 2019 i Geophysical Research Letters , er Fraser River Basin (FRB), et "snødominert vannskille" i British Columbia, utsatt for landende AR, med opprinnelse over det tropiske Stillehavet som bringer "vedvarende, tunge nedbør "gjennom vintermånedene. Forfatterne spår at basert på deres modellering "kan ekstreme nedbørshendelser som følge av atmosfæriske elver føre til høyeste årlige flom av historiske proporsjoner og med enestående frekvens i slutten av det 21. århundre i Fraser River Basin."

Iran

Selv om en stor mengde forskning har vist virkningen av de atmosfæriske elvene på værrelaterte naturkatastrofer over det vestlige USA og Europa, er det lite kjent om deres mekanismer og bidrag til flom i Midtøsten. Imidlertid ble en sjelden atmosfærisk elv funnet ansvarlig for rekordflommen i mars 2019 i Iran som skadet en tredjedel av landets infrastruktur og drepte 76 mennesker. Denne AR fikk navnet Dena, etter toppen av Zagros -fjellene, som spilte en avgjørende rolle i nedbørdannelse. AR Dena startet sin lange 9000 km lange reise fra Atlanterhavet og reiste over Nord -Afrika før den siste landingen over Zagros -fjellene. Spesifikke synoptiske værforhold, inkludert tropisk-ekstratropiske interaksjoner mellom de atmosfæriske jetstrålene og unormalt varme havoverflatetemperaturer i alle omkringliggende bassenger ga nødvendige ingredienser for dannelsen av denne AR. Vanntransport med AR Dena tilsvarte mer enn 150 ganger den samlede strømmen til de fire store elvene i regionen (Tigris, Eufrat, Karun og Karkheh). De intense regnværene gjorde regntiden 2018-2019 til den våteste i det siste halve århundret, en skarp kontrast til året før, som var den tørreste i samme periode. Dermed er denne hendelsen et overbevisende eksempel på raske tørre-til-våte-overganger og intensivering av ekstremer, potensielt som følge av klimaendringene.

Australia

I Australia er nordvestlige skybånd noen ganger assosierte atmosfæriske elver som har sin opprinnelse i Det indiske hav og forårsaker kraftig nedbør i nordvestlige, sentrale og sørøstlige deler av landet. De er hyppigere når temperaturene i det østlige Indiahavet nær Australia er varmere enn de i det vestlige Indiahavet (dvs. en negativ dipol i Indiahavet ). Atmosfæriske elver dannes også i vannet øst og sør for Australia og er vanligst i de varmere månedene.

Europa

I følge en artikkel i Geophysical Research Letters av Lavers og Villarini, har 8 av de 10 høyeste daglige nedbørsrekordene mellom perioden 1979-2011 vært assosiert med atmosfæriske elvehendelser i områder i Storbritannia, Frankrike og Norge.

Satellitter og sensorer

I følge en Eos- magasinartikkel fra 2011 fra 1998, hadde den spatiotemporale dekningen av vanndampdata over hav betydelig forbedret ved bruk av "fjernmåling av mikrobølgeovn fra satellitter i polar bane", for eksempel den spesielle sensoren mikrobølgeovn/imager (SSM/I) . Dette førte til sterkt økt oppmerksomhet på "utbredelsen og rollen" til atmosfæriske elver AR. Før bruk av disse satellittene og sensorene, var forskere hovedsakelig avhengige av værballonger og andre relaterte teknologier som ikke dekket hav tilstrekkelig. SSM/I og lignende teknologier gir "hyppige globale målinger av Integrated Water Damp (IWV) over jordens hav."

Se også

• Tropisk øvre troposfærisk trau , et fuktighetsbånd som er vanlig i tropiske områder
• ARkStorm , en hypotetisk storm med samme navn som kan påvirke California
• Stor flom i 1862 (massiv flom i USAs vest)
• Pineapple Express

Merknader

Referanser

Videre lesning

• Les Rowntree (27. juli 2015). "Når det regner, tærer det: Historisk tørke og atmosfæriske elver" . Bay Nature magazine . Hentet 9. november 2016 . Cite journal krever |journal=( hjelp )
• Klimaendringer kan føre til større atmosfæriske elver - NASA

Eksterne linker

• NOAA Earth System Research Laboratory: Atmospheric River Information Page
• NOAA Earth System Research Laboratory: Atmospheric Rivers (PDF brosjyre)
• Gjeldende kart over spådd global nedbør de neste tre timene