加州的干旱和洪水为何只会变得更糟

金州经历了一个严酷的冬天。10 月 1 日至 3 月 3 日期间，全州大部分加州气象站报告的降水量均高于正常水平。该州的积雪量已达到 40 年来第五大，有些地方积雪厚达 25 英尺。

2011 年至 2017 年的六年干旱和去年的干燥冬季使这里急需水分。积雪和水库目前蓄水充足。但持续的降雨淹没了许多地区，包括北加州俄罗斯河沿岸的城镇。在格内维尔，河水涨至 45 英尺高，居民们只能划船出行。降雨、洪水和泥石流也摧毁了该州各地的房屋和道路。

今年冬天从干旱到潮湿的急剧转变预示着未来会发生什么。科学家预测，未来加州的总降水量将保持接近恒定，但降水时间会缩短，而且大部分是雨水。加州还将经历更大的变化——更多湿润年份和更多干旱年份。这些发现凸显了收集雨水和改善老化基础设施的必要性。

以下是加州现在和未来雨季的预期情况：

气候本已多变

说到降雨和降雪，加州往往是全有或全无。水资源政策智库太平洋研究所研究主任 Heather Cooley 表示：“我们是美国大陆气候变化最大的地区。我们这里有时雨水特别多，有时又特别干旱。”

加州降水的时间也很独特。加州属于地中海气候，冬季潮湿温和，夏季温暖干燥。但加州大部分水资源都用在夏季，其中很多用于灌溉农作物。（美国大部分水果、蔬菜和坚果都产自加州中部山谷。）为了增加夏季供水量，农场和城市都依赖内华达山脉积雪融化的水。加州人还将多余的水储存在水库和地下蓄水层中。

加州大学圣地亚哥分校研究气象学家亚历山大·格舒诺夫 (Alexander Gershunov) 表示，加州的雨雪大部分来自大气河流，即天空中“长而短暂的强烈水分输送走廊”。这些河流由海洋水分滋养，随风流动，保持水分，直到被挤出。在加州，当大气河流冲击内华达山脉时，西部山脉就会下雨下雪，而加州东部则相对干燥。

加州大学洛杉矶分校气候科学家丹尼尔·斯温表示，今年冬天“我们见到了大量更冷的大气河流”。大气河流通常与暖风暴有关，但今年加州既有暖风暴，也有冷风暴。斯温将这些冷风暴归因于平流层极地涡旋的瓦解，这导致大量极地空气停留在加拿大上空，偶尔向南移动。此外，今年冬天的极地涡旋瓦解导致波浪状急流，其一个拐弯处位于西海岸。由于急流的位置，“我们一直处于有利于风暴增加的持续区域”，斯温说。

未来的干旱和洪水

虽然加州的气候一直以来都是多变的，但本世纪从潮湿到干燥的巨大变化预示着未来气候将整体转向更加剧烈的转变。

由于地球两极的变暖速度比热带快，这两个气候区之间的温差正在缩小。这导致亚热带干旱地区不断扩大。这个亚热带地区正在向地中海气候区推进，包括智利、南非、澳大利亚和地中海盆地的气候区，导致这些地方的总降水量减少。

加州正在逆势而行——根据 Gershunov 在 2017 年的一项研究，加州的年平均降水量预计将保持不变。但降雨强度预计将增加，这意味着在更短的时间内会有更多的降雨。这要归功于大气河流。随着气温变暖，大气中含有更多的水。因此，尽管由于亚热带扩张和气温升高，加州的整体旱季将延长，但其冬季大气河流将比以前倾泻更多的水。

在 2018 年的一项研究中，斯温的团队评估了气候变暖带来的极端风暴和干旱的数量，预测到本世纪末，极端潮湿天气将增加 100% 到 200%。到 2050 年，极端干旱年份（类似于 2013 年至 2014 年的干旱年份）将变得更加常见，尤其是在南加州。“降水冲击”，即从干旱到洪水泛滥的冬季的直接转变将增加约 50%。这将消除通常在极端天气之间起到缓冲作用的所谓“平季”。下雨时，它会在冬季的较短窗口内。“我们让本来就很狭窄的季节变得更加集中，而牺牲了平季，”斯温说。

这些变化可能会带来灾难性的后果。斯温在他的研究中考虑了类似 1862 年大洪水的风险——那场大洪水夺走了数千人的生命，并形成了 300 英里长的内陆海。他发现，到 2060 年，再次发生同样规模的洪水的可能性约为 50%。斯温说：“它将淹没现在居住着数百万人的土地。”

适应的机会

如果暴雨淹没该州老化的水坝，可能会造成灾难。美国陆军工程兵团最近的一份报告发现，一场罕见的强风暴可能导致洛杉矶附近的惠蒂尔狭窄水坝溃坝，威胁下游社区的生命安全。

未来的干旱也将考验加州的水资源储备。气温升高、土地干涸的事实将使情况更加糟糕。太平洋研究所的库利说，像加州这样一次多雨的冬天不足以恢复该州的地下水含水层。当积雪和地表水越来越少时，地下水是抵御干旱的关键。由于路面铺设和水渠化，目前降落在加州的大部分雨水都直接流入海洋。

好消息是，纽约州可以做很多事情，或者已经在做很多事情来适应未来干燥多雨的气候。“我认为我们有很大机会重新思考如何管理水资源和土地利用，”库利说。

加州官员正在寻找多种方法来加强补给，包括渗透池和直接将水注入地下。库利说，要求工业和商业开发项目采用透水表面设计并增加生物沟等设施也有助于储存雨水。

根据 2014 年太平洋研究所的报告，南加州和旧金山湾区通过收集雨水每年可以额外储存 420,000 至 630,000 英亩英尺的水，接近洛杉矶每年的用水量。

斯温说，位于萨克拉门托郊外的尤洛旁路也是防洪的一个很好的例子。官员们将萨克拉门托河的过量水流引到这个洪泛区，水在那里浸透稻田，形成湿地栖息地。这对农民、野生动物和防洪都是有益的。斯温说，这比修建更多的水坝更便宜、风险也更小。“这似乎确实有机会利用一个极端来减轻另一个极端的风险。”