Ett team av forskare under ledning av Scripps Institution of Oceanography vid University of California San Diego har skapat en skala för att karakterisera styrkan och effekterna av "atmosfäriska floder, "långa smala band av atmosfärisk vattenånga som skjuts fram av starka vindar. De förekommer över Stilla havet och kan leverera mycket av nederbörden till västra USA under bara några enskilda vinterstormar.

De är källan till de flesta av västkustens tyngsta regn och översvämningar, och är en viktig bidragsgivare till vattenförsörjningen. Till exempel, ungefär, 80 procent av åsbrott i Kaliforniens Central Valley är förknippade med landningsfulla atmosfäriska floder.

Skalan, beskrivs torsdagen i februari 2019 Bulletin från American Meteorological Society , tilldelar fem kategorier till atmosfäriska floder (AR) med utgångspunkt från mängden vattenånga som de bär och deras varaktighet på en given plats. Avsikten med skalan är att beskriva en rad scenarier som kan visa sig fördelaktiga eller farliga utifrån styrkan i atmosfäriska floder.

Skalan utvecklades av F. Martin Ralph, chef för Center for Western Water and Weather Extremes (CW3E) på Scripps, i samarbete med Jonathan Rutz från National Weather Service och flera andra experter. Den rankar atmosfäriska floder från 1 till 5 och skapar kategorierna "svaga, "" måttlig, "" stark, " "extrem, "och" exceptionell. "Den använder mängder vattenånga i en atmosfärisk flod som grund och en period på 24 till 48 timmar som standardmätning av varaktighet. När en AR varar i ett område mindre än 24 timmar, det degraderas av en kategori, men om det dröjer kvar i mer än 48 timmar, det främjas. Detta tillvägagångssätt är baserat på forskning som visar att en kombination av stark vattenångtransport med lång varaktighet över en plats, är det som orsakar de största effekterna. Till skillnad från orkanskalan, nyligen kritiserad för att inte på ett adekvat sätt representerar effekterna av långsamma orkaner i lägre kategori, AR -skalan bygger i varaktighet som en grundläggande faktor.

Skalan rankar AR enligt följande:

• AR Cat 1 (svag):Primärt fördelaktig. Till exempel, en 23 februari, 2017 AR slog Kalifornien, varade 24 timmar vid kusten, och producerade måttlig nederbörd.
• AR Cat 2 (måttlig):Mest fördelaktig, men också något farligt. En stämningsfull flod 19-20 november, 2016 träffade norra Kalifornien, varade 42 timmar vid kusten, och producerade flera centimeter regn som hjälpte till att fylla på låga reservoarer efter en torka.
• AR Cat 3 (Strong):Balans mellan fördelaktiga och farliga. En stämningsfull flod 14-15 oktober, 2016 varade 36 timmar vid kusten, producerade 5-10 tum regn som hjälpte till att fylla på reservoarer efter en torka, men fick också några floder att stiga till strax under översvämningsstadiet.
• AR Cat 4 (Extreme):Mestadels farligt, men också fördelaktigt. Till exempel, en stämningsfull flod 8-9 januari, 2017 som höll på i 36 timmar gav upp till 14 tum regn i Sierra Nevada och fick minst ett dussin floder att nå översvämningsstadiet.
• AR Cat 5 (exceptionellt):Primärt farligt. Till exempel, 29 december 1996 till 2 januari 1997 atmosfäriska floden varade över 100 timmar vid centrala Kaliforniens kust. Den tillhörande kraftiga nederbörden och avrinningen orsakade mer än 1 miljard dollar i skador.

Ralph anses vara en ledande myndighet på atmosfäriska floder, som definierades officiellt av American Meteorological Society år 2017. Forskare har bara börjat studera atmosfäriska floder på djupet under de senaste två decennierna och bygger på tidigare forskning om extratropisk cyklonstruktur och nederbörd, särskilt i Storbritannien. På den tiden, de har också lärt sig hur dessa händelser ofta gör skillnad mellan översvämnings- och torkaår i viktiga kustområden runt om i världen, till exempel Kalifornien.

Ralph sa att vågen kan ge ett avgörande verktyg för tjänstemän med ett operativt behov av att bedöma översvämningspotential i deras jurisdiktioner innan stormar slår till. Till skillnad från andra skalor som främst fokuserar på skador, såsom Fujita-skalan för tornados eller Saffir-Simpson-skalan för orkaner, den atmosfäriska flodskalan står inte bara för stormar som kan visa sig vara farliga, men också för stormar som kan ge fördelar för vattenförsörjningen.

"Skalan erkänner att svaga AR ofta oftast är fördelaktiga eftersom de kan förbättra vattentillförseln och snöpaket, medan starkare AR kan bli mestadels farliga, till exempel om de träffar ett område med förhållanden som förbättrar sårbarheten, såsom brännskador, eller redan våta förhållanden, "säger Ralph och medförfattare i tidningen i dag i februari 2019-numret av Bulletin från American Meteorological Society . "Förlängd varaktighet kan öka effekterna."

Medförfattare till tidningen inkluderar väderprognoser, som meteorolog Jon Rutz och Chris Smallcomb från National Weather Service (NWS).

"Begreppet AR har direkt gynnat NWS -verksamheten i väst genom bättre vetenskaplig förståelse, mer exakta nederbördsprognoser, och ett bättre fordon för att kommunicera effekter till våra partners, "sa Rutz." AR -skalan är ett viktigt steg framåt, ge prognosmakarna ett verktyg för att skilja mellan främst fördelaktiga och främst farliga stormar. Jag räknar med att denna skala kommer att antas och användas mycket. "

Tidigare analys har visat att på västkusten, Oregons kust tar emot de mest atmosfäriska floderna i det "extrema" området (AR Cat 4), i genomsnitt cirka en per år. Washington tar emot extrema atmosfäriska floder ungefär vartannat år, Bay Area ungefär vart tredje år och Los Angeles vart tionde år. Den atmosfäriska floden 1996-1997 som orsakade de största översvämningsskadorna i Kalifornien sedan 1950 skulle kategoriseras som en "exceptionell" AR-storm. De starkaste atmosfäriska flodstormarna som årligen träffar södra Kaliforniens kust, faller vanligtvis i intervallet "måttligt" till "starkt" (AR Cat 2-3).

När atmosfäriska flodstormar längs västkusten förutses, skalrankningarna kommer att uppdateras och kommuniceras via CW3E -webbplatsen och Twitterhandtag. Denna nya skala kommer att lägga till data, säsongsutsikter och nederbördsprognoser som centret tillhandahåller som en resurs för vattenförvaltare, väderprognoser, räddningstjänstemän, beslutsfattare, och andra.

Forskarna sa att den atmosfäriska flodskalan är avsedd som ett verktyg för att öka lägesmedvetenheten inför en stor storm på ett sätt som speglar förhållandena i stort i en region med ungefär 50 km storlek. Det är inte avsett att representera detaljerade förhållanden på mindre rumsliga skalor där variabel topografi, typer av landytor, och sårbarheter varierar kraftigt och modulerar därmed stormpåverkan.

"Denna skala möjliggör förbättrad medvetenhet om den potentiella nyttan kontra risken för en prognos AR, "sa medförfattaren Michael Anderson från California Department of Water Resources." Det kan fungera som en kontaktpunkt för diskussion mellan vattenförvaltare, räddningspersonalen och forskarsamhället eftersom dessa viktiga vattentillförsel och översvämmande stormar fortsätter att utvecklas i ett förändrat klimat. "

"Prognosmakare i västra USA har använt begreppet AR i sin prognos i några år nu, och många har letat efter ett sätt att skilja fördelaktiga från farliga AR -stormar, "sa Rutz." Vågen var delvis utformad för att tillgodose detta behov, och det förväntas att det kommer att användas i stor utsträckning. "