双重灾难：随着气候变化，森林火灾后的极端降雨会更加频发
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2018年1月9日凌晨3点30分，半英寸（约1.27厘米）的雨水倾泻在南加州沿海的圣伊内斯山脉烧焦的山坡上。Thomas大火（当时该州历史上最大的森林火灾）在上个月席卷了整个地区，土壤和植被被烧焦，无法吸收猛烈的雨水。不稳定的地面在一场毁灭性的山体滑坡中坍塌。巨石撞向加州蒙特西托镇的房屋，一条高速公路被埋在几英尺（1英尺约等于30厘米）厚的泥土中。这场灾难造成23人死亡及大约2亿美元的损失。
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气候科学家Samantha Stevenson最近才搬到加州，在加州大学圣巴巴拉分校开始新的工作。她说：“作为一个刚到加州的人来说，看到这一幕非常令人震惊，它在我脑海中挥之不去。”
几年后，当Stevenson和Danielle Touma(当时是加州大学圣巴巴拉分校的博士后研究员)四处寻找研究思路时，对山体滑坡的回忆促使他们开始调查，随着气候变化，极端降雨是否更有可能紧随重大森林火灾而来。他们在《科学·进展》发表的研究发现，到本世纪末，在西部大部分地区的大多数森林火灾之后的五年内，将会遇到几次极端降雨事件。这将带来山体滑坡和山洪爆发的重大风险。这些风险并不局限于未来的几十年：研究显示，这种复合灾难发生的几率在西部地区已经上升。“我们开始亲眼目睹这类事情的发生，”Stevenson说。
气候科学家将历史数据与计算机模型相结合，以寻找极端天气事件的严重性和频率变化，以及未来继续变化的趋势。这些研究已经清楚地表明，美国西部的森林火灾可能会更加强烈并烧毁更大的区域，大雨可能会变得更加频繁和强烈。
但此类事件“并不是孤立的，”Stevenson说。当这些事件联合在一起时（就像2018年的大雨和托马斯大火的灾后痕迹一样），对社区造成的破坏可能比单独的一次灾难要大得多。
然而，就其性质而言，这种极端的联合气象事件相对罕见。这意味着，我们通常没有足够的历史数据来查看这些事件随着全球气温上升而产生的变化趋势。“作为气候科学家，社区中的许多人会问我们，‘情况会变得更糟吗？’”Touma说。在她和Stevenson的新研究之前，“我们无法就这些复合事件给他们一个完整的答案。”
为了研究这个问题，Touma、Stevenson和他们的合作研究者求助于新的可用数据，这些数据来自于已经运行了许多次的气候模型，这些数据为科学家提供了足够的场景来判断这种极端天气的趋势。“我们现在拥有的数据比以往任何时候都多，”Stevenson说。“所以我们可以开始对这类罕见气象事件进行定量分析。”
研究人员发现，到2100年，加利福尼亚州、科罗拉多州和太平洋西北部超过90%的森林火灾发生后的五年内，将发生至少3次极端降雨事件。在本世纪末的加州，火灾后仅一年内发生降雨（山体滑坡风险更高）的火灾数量将再翻一番。Touma说，由于预期的极端降雨事件大幅增加，在太平洋西北部，这个数字预计将增加700%。“我们期待看到一个信号，”Stevenson说，但这种增加幅度“太明显了”。她补充说，总体结果“并不令人惊讶，但它非常发人深省。”
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而这些担忧将在本世纪末之前变得重要起来。Touma说，甚至到2050年，火灾后出现大雨的可能性也会显著增加。如果减少温室气体排放并将变暖程度保持在较低水平，自然灾害风险可能会如何变化？该研究对此提供了见解。（该团队使用的模型假设了，在2100年，最坏的温室气体排放情况，及相对较高的气候变暖水平。）
“总的来说，这些类型的研究很重要，它们引起了人们对这些新出现的复杂气候风险的关注，我们将越来越多地看到这些事件的发生，”哥伦比亚大学气候科学家Kai Kornhuber（他没有参与这篇新论文）说。“我相信我们会看到更多这样的研究。”
Stevenson和Touma表示，他们希望他们的研究能够为应急管理准备和社区适应提供信息。Touma现在是科罗拉多州博尔德市国家大气研究中心的博士后研究员，他说，为应对去年12月在科罗拉多州博尔德县摧毁1,000多所房屋的马歇尔大火，官员们正在为居民提供资源，清除该地区的废墟，为春雨做准备。马歇尔大火点燃后的第二天，一场大暴风雪降临——这有助于扑灭火焰。但在温暖的未来，雪可能会变成雨落下，会加剧破坏。Stevenson说，“我们不能阻止”此类事件，因此“我们需要做好准备。”
撰文：Andrea Thompson，《科学美国人》的副主编，负责可持续发展的报道。
翻译：魏书豪
审校：郭晓
引进来源：科学美国人
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