什么是大气河
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。
（大气河流（atmospheric rivers）运动图）
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。
据英国每日邮报报道，目前，科学家认为，从热带地区向北漂浮的巨大湿空气带是造成英国近年来洪流和潮湿夏季的主要原因，巨大湿空气带蓄水量相当于泰晤士河水量的1000倍。
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。
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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。
大气湖
2021年12月16日，在美国地球物理学会（AGU）秋季会议上，来自美国迈阿密大学的布莱恩·马佩斯（Brian Mapes）教授提出了一个新的大气概念，或称作新的天气现象，介绍了关于“大气湖（Atmospheric Lakes）”的发现和研究成果。
什么是大气湖？——空中某处水汽密集区
相比“大气河”，“大气湖”的尺度要小很多，实际上是指空中某处的水汽密集区，像悬浮在空中的水池。
顾名思义，湖泊不会像河流那样奔流不息，而是呈现相对稳定的状态，活跃的对流云团在空中某一区域缓慢移动，与大多数风暴有所区别的是“湖”中没有显著的涡旋风场。
马佩斯教授最先发现的“大气湖”是在赤道附近的南亚季风区西侧的印度洋上空，从季风的水汽流场中分离而出，形成孤立的水汽柱状体（ColumnWater Vapor，CWV），其主要特征是含有足以产生降雨的高度集中的水汽，赤道附近平静的风场使“大气湖”缓慢向西漂浮移动，逐渐向非洲沿岸靠近。
通过对5年多的卫星数据做进一步分析，马佩斯教授共发现了发生在不同季节的17个“大气湖”，持续时间超过6天，且都出现在赤道附近10度范围内。离赤道更远处也会有“湖”出现，但往往会演变成为热带气旋，这显然与科里奥利参数f有关，f在赤道处为零，随着纬度上升会逐步增大，引起涡度增加。
从目前统计结果看，“大气湖”发生的频次不算高，每年有几次，每次会持续一些天。“大气湖”并不是凭空产生的，它与发生在印度-太平洋地区的“大气河”密切相关。当快速移动的“河流”穿过非洲东部海岸区域时速度会变慢，一些湿气团会脱离“河流”，形成“大气湖”。
如果“大气湖”的水汽能产生降水，就可在地面上形成几厘米深、上千公里宽的积水区域。马佩斯教授认为这可以为东非国家的干旱地区解燃眉之急，那里有数百万人居住生活，需要降雨来维持基本生存条件，从中也可看出“大气湖”存在的重要性。
但目前气象学家对赤道区域降水的研究存在缺陷，多数人更愿意从月以上时间尺度的视角来考虑问题，逐日尺度的研究没有得到足够关注。
马佩斯教授认为目前仅从现象上关注到了“大气湖”的存在和价值，进一步的研究仍在进行，如“大气湖”是如何从暖湿的季风气流中脱离出来的；
其缓慢移动又受到哪些机制的控制，包括更大尺度系统的影响和自身发展变化的作用；在气候变化的背景下，这些“湖”又会受到怎样的影响等。
“大气湖”是个新提出的概念，能否得到广泛认同，尚有待进一步关注，但利用新的探测仪器和获取的资料，分析大气中存在的各类现象，揭示其中的规律和可能的影响，显然是有效的自然探索之路。
4月21日6时
中央气象台继续发布
强对流天气黄色预警
暴雨橙色预警
昨天
强降雨区域主要集中在
华南北部及江南南部地区
其中广西、广东、湖南、江西、福建等地
出现大到暴雨
部分地区大暴雨
今明两天，随着冷空气南下，长江沿线的降雨和强对流将明显减弱，但受冷暖空气对峙影响，华南北部一带强降雨持续，广东北部会成为降雨核心区。其中今天，云南西北部和东部、四川西部和东南部、重庆西南部、贵州中西部、江南南部、华南等地部分地区有中到大雨，其中，广西南部、广东大部、江西南部、福建西部等地部分地区有暴雨或大暴雨。
今晨，除了湛江和粤东部分市县，广东一整个被雷雨云系覆盖；全省共70个暴雨预警信号生效、65个雷雨大风预警信号生效。
一张雷达图上有多条飑线
01
广东多地雨量破4月纪录
截至4月20日，广东多地累计雨量已破4月历史雨量纪录。
统计4月以来广东各市县累计降水量发现，乐昌、乳源、韶关、始兴4个站点在此次降水过程中累计雨量已破整个4月累计降水量极值纪录。
此外，从化吕田莲麻（G1084）等气象观测站持续刷新广州市4月累计雨量极大值，其中G1084从化吕田莲麻等气象观测站累计雨量已达869.5毫米（统计时段截至2024年4月20日15时）。
图为4月1日以来广东各市县累计降水量。
随着降雨持续进行，广东中北部还有更多地区有望刷新4月整月降水的历史极值纪录。
02
广东防汛应急响应等级已提升至Ⅱ级
4月17日20时至20日20时，粤北及粤东地区普降暴雨到大暴雨，大暴雨主要分布在清远、惠州、肇庆、广州、河源、梅州、江门、阳江等地。
受强降雨影响，4月20日20时45分，北江干流石角水文站流量涨至12000立方米/秒，依据水利部《全国主要江河洪水编号规定》，此次洪水编号为“北江2024年第2号洪水”。据预测，今明两天，广东强降雨仍继续，北江流域可能出现洪水。
4月20日，广东省水文局清远水文分局水情预报称，根据目前的水雨情预测，连江干流将出现超50年一遇洪水。
根据气象、水文部门监测预报，广东省中北部市县多地出现大暴雨、局部特大暴雨，江河洪水快速上涨，且未来强降雨过程将持续，防汛形势十分严峻。根据《广东省防汛防旱防风防冻应急预案》和省防总有关规定，广东省防汛防旱防风总指挥部决定于4月20日18时将防汛Ⅲ级应急响应提升至Ⅱ级。
4月21日，针对韶关、清远两市暴雨洪涝灾情，广东省减灾委已启动省Ⅳ级救灾应急响应。
03
广东天气提醒小心列车效应
如下图所示，两条对流云团，前面一个南北向飑线，竖着向东扫，宽度大，狂风暴雨扫过后中等强度降雨将持续；后面一条东西向紧跟着，向东移动，会造成列车效应，对中南部影响更大，茂名、阳江要准备好备战较长时间的持续强降雨，其他地区也要密切关注，毕竟对流回波移动过程中多少会发生变化。
什么是“列车效应”？
所谓“列车效应”就是一连串的对流云团，先后影响同一地方，就像列车的不同车厢先后经过同一铁轨一样，导致强降水长时间不下线。
与稳定云团带来的降雨不同，列车效应下的短时强降雨更容易累计产生暴雨或大暴雨。如果在强对流天气中遭遇“列车效应”，要警惕降水、风雹等天气的叠加影响，切勿着急外出，能躲则躲。
04
广州三防办提醒：减少外出
4月20日，广州市三防办发布重大天气安全预警提醒。
提醒指出，未来几天，广州市降水频繁，特别是21日-22日预计将有暴雨到大暴雨局部特大暴雨，并伴有短时强降水、8~10级雷雨大风等强对流天气，届时可能发布暴雨橙色及以上级别、雷雨大风黄色及以上级别预警信号。
请广大市民朋友密切关注天气变化和气象预警信号，强风雨天气影响期间尽量减少不必要的外出，停止室外高处作业，交通出行避开低洼易积水路段，不冒险涉水，注意防范强降水造成的洪水、山洪、山体滑坡、泥石流、城乡积涝以及短时大风、局地雷击等灾害，处于易灾风险区域的人员要配合做好转移避险，确保安全。
05
广州多景区发布闭园通告
帽峰山景区
石门国家森林公园
白江湖森林公园
06
部分列车继续采取停运和折返运行措施
据@广州铁路 消息，受粤北等地持续强降雨影响，铁路部门于21日12时前，对途经京广铁路韶关境内普速列车继续采取停运和折返运行措施，确保列车和旅客安全；并于21日10时至18时，停运部分途经京九铁路普速列车。谭老师地理工作室综合整理
此外，今日至22日，广州南站计划暂停开行往返长沙等地区列车共40趟，同时部分列车预计将出现不同程度晚点。具体停运、晚点情况可以通过铁路12306网站、手机客户端或者客服电话进行查询。
铁路部门将继续密切关注天气情况，动态调整列车开行方案，确保旅客安全出行需要。铁路部门提醒，停运列车可自车票发站乘车日期起的30日内（含当日）通过铁路12306（手机客户端）及全国各火车站人工窗口办理全额退票，不收取退票手续费。
07
广东中北部雨区叠加地质灾害风险高
预计，21日至22日粤北、珠江三角洲仍有连续暴雨过程，雷雨时局地伴有6～8级短时大风和小冰雹；23日，降水强度明显减弱。未来一周强降水频繁，累计雨量大，具有极端性，致灾风险高，同时需注意广西、江西、湖南、福建等上游来水对广东的叠加影响，并注意防御强降水及其引发的城乡积涝、山洪、泥石流、山体滑坡和流域性洪水等灾害。
暴雨何时减弱？预计22日，随着冷空气南下，江南、华南一带的强降雨范围将明显收缩，雨带暂时南压至华南沿海；23日，强降雨强度进一步减弱。
长时间持续性强降水
容易引发地质灾害
提前掌握防灾避险知识
防患于未然！
气象部门提醒：
与清明假期相比
这次的暴雨过程
也具有落区重叠的特点
但范围更广！强度更大！
持续时间更长（21-22日继续）！
极端性、致灾性都更高！
需注意广西、江西、湖南、福建等上游来水
对广东省的叠加影响
注意防御强降水及其引发的
河流洪水、山洪和泥石流、
山体滑坡、城乡积涝等灾害
请师生家长密切留意预警预报信息
外出如遇涉水路段不要贸然通过
尽量绕行
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注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除，点击阅读原文，获取更多内容。
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