根据部分由国家大气研究中心 (NCAR) 领导的一项新研究，气候变化将显着改变未来的洪水模式。尽管未来中等风暴的增加不一定会导致许多地区的径流增加，但极端风暴会产生更具破坏性和更频繁的洪水。
研究发现，降水增加会对洪水产生这些不同影响的原因与气温升高对大气和陆地的影响有关。与此同时，温度升高会导致大气释放更多水分，它们会使土壤变干，并使土地能够吸收更多的雨水和融雪。
结果，来自中等暴风雨的水可以渗入地下，而不是淹没景观。但是，根据研究小组的高级计算机模拟，随着气候变化而变得越来越频繁的极端风暴带来的倾盆大雨将饱和土壤并导致洪水增加。
该研究的主要作者曼努埃拉·布伦纳 (Manuela Brunner) 说：“这似乎有悖常理，但气候变化会导致中等降雨的洪水减少和极端降雨的洪水增加。”“如果温和事件缺乏变化会给我们一种错误的安全感，而实际上极端洪水事件将变得越来越有可能并可能造成更广泛的破坏，那么这尤其危险。”
研究人员发现，降水增加导致更多洪水的阈值因季节、海拔和其他因素而异。该研究的发现可能对基础设施设计和洪水风险缓解策略产生重大影响。
NCAR 的访问科学家 Brunner 作为 NCAR 博士后研究员进行了她的研究。她目前是弗莱堡大学的讲师。该研究团队还包括来自慕尼黑大学、加州大学洛杉矶分校和大自然保护协会的科学家。
该研究上周发表在Communications Earth and Environment 上。资金来自美国国家科学基金会(NCAR 的赞助商)和其他组织。
了解大气和陆地
大洪水，例如今年夏天在西欧造成毁灭性洪水的暴雨，加剧了人们对气候变化影响的担忧。但是，世界大部分地区的水流观测提供了关于洪水对日益强烈的倾盆大雨的反应的混合证据。
为了更好地确定变暖世界中降水和洪水之间的关系，研究小组结合使用气候模型和水文模型进行了大量模拟，将 20 世纪后期的历史条件与预计的本世纪末。他们的方法使他们能够捕捉到大气对气候变化的响应和地表条件，如水流和土壤湿度。它还使科学家们能够评估大量极端事件，例如在现实世界中很少观察到的 100 年一遇的洪水。
研究团队将该模型应用于巴伐利亚的 78 个流域，但他们的方法也适用于其他地方的流域。
结果显示存在阈值，具体取决于集水区，超过该阈值时，强降水的增加会转化为洪水的增加，因为降水超过了土地吸收所有水分的能力。在某些情况下，阈值可能是 10 年一遇的事件或“回归间隔”;在其他情况下，重现间隔可能是 50 年一遇甚至更极端的事件。
变化部分取决于季节和海拔，以及河流流域的大小。
“洪水不仅与降水有关。它还与雪、土壤和其他集水区特征有关，”布伦纳说。“重要的是要明白，你不能对每一种洪水事件都应用相同的变化因素。”
该研究没有考虑铺砌表面基本上不透水并导致降水增加和洪水之间存在相对直接关系的城市环境。但其发现与世界上由降水或融雪驱动的温带气候和水文系统地区相关。
“土壤水分等先行条件对于调节中等事件很重要，”布伦纳说。“对降水的水文反应各不相同，我们需要了解这些变化，以加强社会对洪水的抵御能力。”
