一项新的研究揭示了极端暴洪洪水的上升幅度。

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美国的飓风佛罗伦萨和迈克尔以及菲律宾的超级台风曼格特都显示出极端天气对生态系统和建成社区的广泛和有害影响，山洪造成的死亡人数更多，财产和农业损失比任何其他严重与天气有关的危害。这些损失在过去50年中一直在增加，并且在过去十年中每年超过300亿美元。在全球范围内，现在有近10亿人生活在洪泛平原上，增加了他们在极端天气事件中遭受河水泛滥的风险，并强调了理解和预测这些事件的紧迫性。

哥伦比亚工程公司的研究人员首次证明，为应对气候和人为引起的变化，径流极值已大幅增加。他们的研究结果发表在Nature Communications上，表明人类活动和气候变化导致的降水和径流极端事件均大幅增加。该团队由地球与环境工程副教授，地球研究所附属教授Pierre Gentine领导，他们还发现，暴雨径流对人类引起的变化(气候变化，土地利用土地覆盖变化，等等)。这表明风暴径流极端事件对气候和人为变化的预测响应将急剧增加，对生态系统构成巨大威胁，影响社区复原力和基础设施系统。

研究人员发现，世界上大多数地区暴雨径流极值的变化与极端降水的变化一致或高于极端降水。他们指出，降水和暴雨径流对温度的不同反应不仅可归因于变暖，还可归因于土地利用和土地覆盖变化，水和土地管理以及改变了潜在地表条件的植被变化等因素。水文反馈反过来增加了风暴径流。

“我们的工作有助于解释与降水和极端径流强度相关的潜在物理机制，”Gentine说。“这将有助于改善洪水预报和预警警报。我们的研究结果有助于为基础设施和生态系统复原力规划提供科学指导，并有助于制定应对气候变化的战略。”

在水蒸气在大气中冷凝后产生沉淀，并且降水强度由大气水蒸气的可用性决定。由于随着气温升高，大气层可以保持更多水分，因此气候科学家预计气候变化将导致极端降水加剧。

由于先前的研究主要研究降水响应，因此Gentine的研究小组决定研究降水和暴雨径流极值对自然和人为驱动的地表温度和大气含水量变化的响应。他们进行了全球范围的水文分析，以表征反应及其潜在的物理机制。然后，研究人员评估了几十年内变异性对径流极值和温度变化的影响，然后系统地将其与降水极值的变化进行了比较。他们的观测日常径流数据来自全球径流数据中心(GRDC)数据集，以及来自全球每日总结(GSOD)数据集的每日降水和近地面气温数据。

该研究的主要作者，来自武汉大学的访问学生Jiabo Yin表示，“我们试图找到全球降水和径流极端增加的物理机制。”“我们知道未来的降水和径流极端情况将会显着加剧，我们需要相应地修改我们的基础设施。我们的研究建立了一个调查径流响应的框架。”

降水受热力学(水蒸气与温度的关系)和大气动力学的控制。Gentine的团队计划接下来尝试划分热力学和动力学对降水的影响，以更深入地了解降水强化。他们还将重点关注由于变暖引起的变化与人类活动引起的变化，以建立适应性水资源管理系统。