一场倾盆大雨从9月13日开始，当时飓风“佛罗伦萨”中心离北卡罗来纳州海岸数百公里。随着巨大的风暴向陆地蔓延，官方下令超过万人撤离，并警告可能造成“危及生命”的危险。9月15日，“佛罗伦萨”终于撞向美国，在那里它放慢了移动速度，并带来了更强一轮降雨。在一些地方，暴雨持续了四天不停歇。
当飓风全部结束时，“佛罗伦萨”的降雨量已经创纪录，包括在北卡罗来纳州伊丽莎白镇的近一米的降雨量，造成了灾难性的洪水。除了数十人死亡，风暴造成了数百亿美元的损失。即使是现在，几个月后，该地区还在努力恢复中。
“佛罗伦萨”如何让蓬勃发展的地区转瞬就岌岌可危的故事，很快就变得更加熟悉。气候科学家预计，随着全球气温上升，极端风暴将导致更多降雨。大气越温暖，它所能容纳的水分就越多，这意味着风暴会变得更加潮湿。甚至在“佛罗伦萨”登陆之前，纽约石溪大学的一个研究小组就预测，飓风带来的最强降雨将比人类没有使地球变暖的情况下多带来至少50%的降水。
极端降雨，连同洪水、山体滑坡和其他造成的破坏，是全球最致命的天气事件。今年，印度喀拉拉邦的暴雨造成多人死亡，日本西南部的洪水导致多人死亡。在美国，洪水、强风暴和热带气旋占11个自然灾害中的9个，迄今为止已经造成了10亿美元损失。但是，预测未来最严重的降雨可能会如何变化已经非常困难，因为科学家们无法在计算机模型中轻松模拟这些风暴。
现在，许多研究团队在理解全球极端降水的未来方面正在取得进展，这得益于具有高分辨率的模型，可以提供对风暴如何演变的深入了解。一些最复杂的预测表明，随着地球变暖，更多的降雨将会发生在严重的间歇性风暴中，而不是那种能维持农作物生长的温和风雨或阵雨中。其他研究表明，雷暴组织自身的方式可能会发生根本性的变化，从而导致更大、更强的风暴，这可能意味着更多的洪水。
如果温室气体排放继续增加，飓风“佛罗伦萨”、印度灾难以及其他灾难性的倾盆大雨都可能成为未来的一部分。“所有迹象都表明，接下来的20年将比过去20年更糟糕。”科罗拉多州博尔德市国家大气研究中心(NCAR)的大气科学家AngelinePendergrass说，“如果我们继续这么做下去，那么到本世纪末，情况就会完全疯了。”
更多水分
在喀拉拉邦，这一切始于6月和7月的潮湿天气，并在接下来的一个月加速。8月的前20天比平时多降雨%。整个州，随着地面塌陷，山体滑坡席卷城镇和建筑物，超过万人逃离家园。
在这种情况下，天气可能不是唯一的问题。有些人批评当地官员没有更好地管理当地水坝背后的积水。但是，在夏季季风期间，洪水最终可追溯到比平常更猛烈的风暴。
而且很明显，这些风暴比以前承载更多的水分。空气中的水分根据温度而变化：将空气加热1°C，就可以容纳大约7%的水。政府间气候变化专门委员会得出结论认为，由于人为引起的气候变化，世界上许多地区的降水量已经增加。
“这只是基础物理学，”阿什维尔北卡罗来纳州立大学的大气科学家KennethKunkel说。“大量降雨的大风暴受到大气中水蒸气量的限制。随着我们增加大气中的水汽，我们就增加了这些极端降水事件中的降雨量。“
但事实证明，是降水的问题比这复杂得多。雷暴本质上是一个由向上移动的风组成的塔，这些风通过吸收附近的暖空气来提供能量。当空气上升到足够高的时候，就会冷却并凝结成雨。风暴可以产生自己的天气，比如在地面附近形成冷气团，从而引发更多的对流。气候变化会放大这些影响，导致上升气流变得更强、更宽，从而从周边地区吸入更多的温暖空气，导致更多降雨。
这种情况显然发生在飓风哈维身上，这是美国历史上降雨最多的风暴，去年8月在淹没了休斯顿和德克萨斯州南部的大部分地区，造成经济损失高达亿美元。三项独立的研究得出结论，哈维最严重的降雨不能简单地通过大气中水蒸气的增加来解释。气候变化使它更加潮湿。
在NCAR，Pendergrass正在与全球气候模型合作，确定这可能对未来的极端事件意味着什么，尤其是它们可能发生的地方。她分析了气候变化如何改变大气中的热量和能量流动，从而改变了降水在全球的传播方式。
去年，她和她的同事报告了三次计算机模拟，显示如果在本世纪剩余时间内温度上升，几乎所有陆地区域的降水量可能会变得更加多变。换句话说，天气会变得更加疯狂：在几乎所有大陆上，潮湿时期会让位于干燥时期更加不稳定，反之亦然。
现在，她已经深入研究了降水的不均匀性，即细雨和倾盆大雨之间的差异。她和瑞士苏黎世联邦理工学院的大气科学家RetoKnutti分析了年至年间的全球降雨量记录。研究中所有地区的中值显示，一年一半的降雨只需要12天就能降下来。“那些被认为极端的东西对总降水量的贡献很大，比我的许多同事可能意识到的还要大。”她说。
展望气候模型，研究人员发现这种不均匀性会增加。如果未来温室气体排放继续快速增加，一半的额外降雨将发生在一年中最潮湿的六天。
这意味着更多的洪水，以及随之而来的危险。Pendergrass一直在与科罗拉多州丹佛市的水资源管理人员进行交谈，想知道他们会有多大的洪水以此来准备他们的水坝。她说其他领域也应该做好准备。她和Knutti上个月在《地球物理研究快报》上写道：“社会需要采取措施，在大部分时间里应对少量变化，以及一些降雨量大得多的事件，而不是假设会有更多降雨。”
另一组模拟强调了社会需要如何准备这些潮湿和干燥之间的波动。这项工作由大气科学家ZacharyZobel领导，当时他在伊利诺伊大学厄本那-香槟分校工作，采用全球气候模型，通常每公里计算一次条件，并迫使其达到更高的分辨率，仅12公里。“你需要尽可能高的空间分辨率，”Zobel说，他目前在马萨诸塞州法尔茅斯的伍兹霍尔研究中心工作。在12公里的分辨率下，该模型可以揭示大气中对模拟风暴很重要的小规模现象。但是Zobel的模型需要大量的计算能力，所以团队只
本文编辑：佚名
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