自然冷河：你听说过悬在空中

自然冷河：你听说过悬在空中为解决这些争议，《气象术语》委员会组织专家小组数次举办研讨会，专门辨析大气河与其相近概念之间的区别与联系，最终将其定义为大气中强水汽输送的瞬变通道，结构狭长，通常与温带气旋冷锋前的低空急流有关。大气河这一名称由于直观地表达了其输送水汽的强度之大，因此得到了媒体、气象学家以及水文学家广泛使用，但同时也引起了一些争议。争议的原因主要有两点，一是大气河是定义在欧拉场上的瞬变结构，不同于陆地河具有较为固定的河床，因此冠之“河流”之名实为不妥；二是在气象领域，已有与之相近的概念，如温暖水汽带、热带水汽出口等。什么是大气河？强水汽输送的瞬变通道大气河，由纽威尔（Newell） 和华裔科学家朱勇于上个世纪90年代提出，迄今已有近30年的历史。他们利用欧洲中期天气 预 报 中 心模拟的全球风场与相对湿度数据，计算得到垂直积分的水汽通量值，发现在中高纬度有一些带状的水汽输送结构，其长度是宽度的数倍，从低纬度

你听说过大气河吗？

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河流是水在同一方向聚集和移动的地方。在陆地上，雨水汇集在沟壑和峡谷中，与周围的径流汇合，形成大大小小的江河，最终汇入大海。大气中的水也有类似的行为，它们在天空中交汇形成河流。

上世纪90年代，科学家们利用微波卫星上的湿度传感器和计算机模拟，发现了天空之河——大气河的存在。那么，它是如何聚集和输送水汽的呢？为啥大气河在中国“露脸”比较少？小据带您一起来看“悬在空中”的河流的奥秘。

什么是大气河？

强水汽输送的瞬变通道

大气河，由纽威尔（Newell） 和华裔科学家朱勇于上个世纪90年代提出，迄今已有近30年的历史。他们利用欧洲中期天气 预 报 中 心模拟的全球风场与相对湿度数据，计算得到垂直积分的水汽通量值，发现在中高纬度有一些带状的水汽输送结构，其长度是宽度的数倍，从低纬度延伸至中高纬度地区。在中高纬度，这些结构所输送的水汽占所有南北向水汽输送的90%以上。可与陆地上最大的河流——亚马逊河的流量相匹敌。于是，他们给这种带状的水汽输送结构取名为AtmosphericRivers，意为大气中的河流，简称大气河。

大气河这一名称由于直观地表达了其输送水汽的强度之大，因此得到了媒体、气象学家以及水文学家广泛使用，但同时也引起了一些争议。争议的原因主要有两点，一是大气河是定义在欧拉场上的瞬变结构，不同于陆地河具有较为固定的河床，因此冠之“河流”之名实为不妥；二是在气象领域，已有与之相近的概念，如温暖水汽带、热带水汽出口等。

为解决这些争议，《气象术语》委员会组织专家小组数次举办研讨会，专门辨析大气河与其相近概念之间的区别与联系，最终将其定义为大气中强水汽输送的瞬变通道，结构狭长，通常与温带气旋冷锋前的低空急流有关。

大气河在南北半球均有分布，主要位于中高纬度。在北半球多为西南-东北走向，在南半球则多为西北-东南走向，南北半球呈准对称分布。在同一时间，空中可出现多条大气河。出现在不同地方的大气河，往往有着不同的名字。有一条最为典型的大气河，从美国的夏威夷群岛延伸至北美西海岸，被称为“夏威夷消防水龙带”，因为它带来的水汽常常能够缓解美国加利福尼亚州 （以下简称“加州”）等地的干旱。例如，在2012年至2017年，美国加州经历了长达5年的旱灾，而2017年2月份的大气河活动则为当地带来了充沛的雨水，结束了这场史诗级的旱情。

此外，由于夏威夷盛产菠萝，这条大气河也被称为“菠萝快车 ”，常常出现在美国的新闻播报里。在美国中部，大气河则有另外一个名 字 ——“ 玛 雅 快 车”。虽然这些名称都比较夸张，但也形象地刻画了大气河狭长、强度大且携带大量水汽的主要特点。

中国也有大气河吗？

中国有没有大气河的活动呢？人们曾经对此争论不休。有人认为，大气河只是影响北美西海岸的一个天气系统，与中国甚至东亚地区无关；而且根据以往研究，大气河多出现在冬季，而我国冬季天气主要受来自西伯利亚的偏北风控制，并没有强水汽输送带的踪影。更何况在北半球，大气河多是从西南向东北方向输送水汽，而我国西部是广阔的亚欧大陆，何谈大气河登陆一说？

但随着近些年相关研究的开展，学者们发现在中国和东亚地区也有大气河活动。夏季，位于北太平洋的大气河会随着西太平洋副热带高压西移到东亚地区，从而影响中国东部以及日本、韩国等地。有研究发现，大气河对于东亚地区极端降水的贡献可达30%-90%，大气河与东亚地区年降水的30%-60%有关。根据香港科技大学学者的研究，夏季位于东亚地区的大气河将来自于阿拉伯海、孟加拉湾和南海的水汽输送至我国华南地区和长江流域，从而影响我国长江流域的降水，有时造成严重的洪涝灾害。

2020年，我国江淮地区遭遇长达62天的梅雨，持续性的暴雨袭击长江中下游地区，给湖北、浙江、安徽等地带来严重影响。有媒体形象地将其称为“超长待机的暴力梅”，该“暴力梅”背后就有大气河在推波助澜。在此期间，大气河源源不断地将水汽从孟加拉湾和南海输送至长江中下游，然后东折入海，途经日本南部，延展至西北太平洋广阔的洋面上。不同于一般的降水过程，与大气河相关的降水往往有着显著的特征，如降水落区呈带状，分布在大气河的北侧，空间尺度较大，且降水中心强度多在24小时降水量50毫米的暴雨级别。有研究表明，在我国江淮地区，梅雨期与大气河相关的降水占总降水的70%-80%，与大气河相关的降水强度是与大气河无关的降水强度的8-10倍。

尽管大气河对我国梅雨期降水有着如此重要的影响，但大气河如何与梅雨系统相耦合，二者之间有何影响以及互相影响的机制是什么，仍是一个未解之谜。此外在全球变暖的背景下，大气河对我国降水的影响有何新的特征，有待于更多的科研工作予以揭示。