非自然灾害:气候如何导致印度大洪水

两年前席卷了印度北方州的洪水杀死了数千次。现在研究人员说,融化冰川和移位风暴轨道在灾难中发挥了重要作用,应该是关于全球变暖如何导致未来更多灾难性洪水的警告。

两年前的这个月,一场洪水摧毁了印度喜马拉雅村庄Kedarnath,每年有50万印度教朝圣者的目的地。该镇坐落在海拔11500英尺的狭窄山谷中。尖利的雪峰耸立在三面,一座石庙坐落在一端。2013年6月17日发生的洪水是印度十年来最严重的灾难。数千人溺亡。洪水冲毁了数十座桥梁,冲毁了数英里长的路面,带走了成群的牲畜。

政府官员,科学研究员和媒体评论员很快推出了洪水的原因,以及为什么这么多人死亡。他们指出了早期和重度季风降雨。他们探索了巨大的房屋,沿着曼达尼河沿着Kedarnath的普通话的不受管制的发展,以及成千上万徒步徒步旅行和驴队造成的土壤侵蚀,以达到印度北方北部北部的这个偏远的镇。

所有这些因素都起了作用。然而,在洪水发生后的两年里,科学家们以法医调查人员的细心和密集的研究发现了另一个关键原因:全球变暖。在最近的论文中,他们得出结论,融化的冰川和移动的风暴路径可能很快会在印度和邻近国家的山区引发更多灾难性的洪水。大气科学家说,在印度北部,灾难发生前的强降雨极其罕见。但他们发现,一种不寻常的天气系统碰撞导致风暴袭击了北阿坎德邦,并将风暴锁定在了那里,导致暴雨持续数天。气候模式的长期变化使这种碰撞更有可能发生,一些科学家认为这是由全球变暖引起的。全球变暖也导致喜马拉雅山脉各处的冰川融化,包括位于Kedarnath的冰川。一些研究人员说,如果冰川保持健康,单是大雨就不会破坏沙砾河岸的稳定,从而崩塌,释放出充满碎石的水的破坏性脉冲。

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科学家Vaibhav Kaul拍摄的第一张照片显示了包含Chorabari Tal湖的堤坝破裂的情况。丹尼尔·格罗斯曼

坐在他父亲的客厅里的地毯上,在新德里,200英里的凯德纳斯西南部,Vaibhav Kaul,一个年轻的地理学家,看着电视上的灾难报道。他记得自己思考,“这正是我一年所学习的情景。”他最近在英国牛津大学的环境变革和管理层完成了硕士学位。他的论文研究了喜马拉雅社区如何更好地为他们的湖泊灾难洪水做好准备。他将简要考虑在研究他的研究主题中进行kedarnath。

考尔是一个虔诚的印度教徒,也是克什米尔潘迪特的后代。克什米尔潘迪特是一个精英阶层,产生了许多印度的统治阶级,包括学者、行政人员和政治家。考尔以前曾到凯达尔纳特进行过一次宗教远足,并徒步两小时来到了丘拉巴里塔尔湖(Lake Chorabari Tal)。但是,当他后来读到一份报告,列出了喜马拉雅湖泊最有可能发生洪水并危及下面的社区时,Chorabari Tal并没有被列为“潜在危险”。他决定转而研究喜马拉雅山脉其他地方的城镇。但事实证明他的直觉是正确的。

洪水四个月后,Kaul掀起了科学朝圣,决心了解为什么一个镇被认为相对安全的淹没。他穿着传统的长袍,挂在他的膝盖下方,以及克什米尔的男人受到了他的祖先的山区的那种黑羊毛背心。

洪水切断了通往Kedarnath的8英里步道与印度其他地区的联系。考尔乘公共汽车去了最近的有公共交通的城镇古普塔什,但离凯达尔纳特有将近25英里。他继续步行,对下游如此之远的破坏规模感到震惊。洪水穿过Kedarnath,汹涌而下,与肿胀的支流汇合,聚集了力量和碎片。考尔看到了桥墩裸露的地方,没有地基的房屋在滑坡留下的伤痕上摇晃。30座水电站被破坏或摧毁。

“人们无法想象那里曾经有过什么,”考尔谈到一个被洪水完全摧毁的定居点时说。

在距离Kedarnath大约4英里的地方,他来到了Rambara的旧址,这是一个小站,曾经有大约100个季节性购物摊位和几家小酒店。朝圣者们在那里休息,喝着甜奶茶,吃着炸面饼,买着露营用品和宗教小装饰品。考尔只看到一个布满巨石的空岩架。“人们无法想象那里有什么,”他后来说。

一些Kedarnath的钢筋混凝土宾馆和Stuccoed Fieldstonesone家庭幸存下来。尽管如此,近三分之三的259幢建筑物已被损坏。一半以上受到了殴打和冲走了。洪水在赛季第一个朝圣者中占据了其大部分受害者。“他们仍然找到了死人,”Kaul回忆说,注意他闻到了腐烂的肉体,看着救济工人挖掘了一个被切断的腿。

Kaul爬上陡峭的山丘,俯瞰着镇上的大约2000英尺。Hulking Mountain的顶部,近23,000英尺高,被Chorabari冰川冠,出现了。它阻挡了山谷头部的天空。在一个拐点,坡度平静下来,巨大的冰舌伸出一英里。Kaul寻找Chorabari Tal。它应该在他下面可见,靠近舌头的尖端。但没有看到湖泊。

在1300年到1870年的大范围寒冷时期,泰坦尼克号的地质力量锻造了Chorabari Tal,这被称为小冰河期。冰川将石头推挤成线状的堆——冰碛——夹在前进的冰舌和山谷的基岩边缘之间。然后冰已经消退,留下了湖面的透镜状盆地,一个没有出口的凹陷。每年春天和夏天雨水和融化的雪都充满它。有时,水通过多孔的冰碛排出,水位下降。

现在,当考尔往下看时,他发现脸盆是空的。他知道发生了什么:冰碛物破裂,在一场灾难性的痉挛中释放了整个湖泊。

考尔俯瞰着脚下山谷中的城镇。它建在砾石床上,形状像一艘驶向冰川的船头。金属屋顶闪闪发亮。Kedarnath印度教寺庙屹立在小镇狭窄的尽头,没有受到洪水的破坏。

研究人员怀疑有两个因素:不寻常的强降雨和Chorabari冰川的退化状况。

神庙是用巨大的石块堆砌而成的,山墙厚实,气势雄伟。祭司们可能是在8世纪或9世纪在一座更古老的寺庙的遗址上建造了它,并将它献给印度教的毁灭者湿婆神。

从高处俯瞰,考尔看到了那块使神庙免于毁灭的巨石。不可思议的是,洪水冲走了这块30英尺长的岩石,垂直于水流,在离神庙仅几步之遥的地方倾泻而下,它改变了这座历史建筑周围翻腾的水流。

考尔拍下了一组照片。几周后,东安格利亚大学的英国地理学家戴夫·佩特利(Dave Petley)在一个被山体滑坡研究人员广泛阅读的博客上发布了考尔的一些照片。这些照片证实了皮特利和其他科学家从印度航天局公布的模糊卫星图像中所怀疑的事情。这些照片显示了一个v形的缺口,这是几个世纪以来一直筑坝于乔拉巴里塔尔的天然堤坝。一辆18轮大卡车可以穿过沙砾墙的裂缝。

菲利的使用Kaul的照片在博客中解释了洪水前几天违反堤防的事件链。湖泊可能在大雨和伴随的雪地中膨胀到能力。所有水都可以穿过堤防的重量。当墙壁分开时,装有巨石的巨大波浪直接为kedarnath跑了一英里下坡。

吓坏了的朝圣者和居民们挤在他们找到的避难所里。幸存者描述说听到了巨大的爆炸声。洪水涌入Mandakini河,已经在倾盆大雨和融雪中肆虐小镇。店主昌迪·普拉萨德·蒂瓦里(Chandi Prasad Tiwari)看到一个浪峰盖过一座三层楼的建筑。“上帝啊,请帮帮我们,请帮帮我们,”他抽泣着回忆道。他觉得自己肯定会死。

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Kedarnath位于印度北部北方北部的偏远地区。Wikimedia Commons /耶鲁E360

Chorabari Tal的盆地并不大。“只是一个水坑,”考尔说。但加尔各答大学(University of Calcutta)的科学家说,它可能在一刻钟内释放了全部的物质,大约1亿加仑(约1亿立方米)。研究小组估计,在几分钟的时间里,洪流冲击着克达尔纳特,流量相当于尼亚加拉瀑布的一半。

如果Chorabari Tal的1800万加仑是爆炸性的打击,那么击中Kedarnath及其居住者,它会在运动中设定它?为什么湖泊盆地,完好量的数百年,现在爆发了?自灾难试图发现以来,研究人员已经花了两年。他们怀疑两个因素:异常大雨,以及Chorabari冰川的降级状况。

最近的几篇研究论文称,全球变暖可能已经使Kedarnath镇成为这场灾难的受害者。

洪水发生前一周,季风性降雨席卷了整个印度。2013年6月前两周的降雨量是此前60年同期降雨量的两倍。它在北阿坎德邦的山区凶猛地倒下了。就在6月16日被风暴冲走之前,印度研究人员在Chorabari Tal建立的雨量计记录了24小时内13英寸的降雨量。尽管该地区缺乏长期的天气记录,但研究表明,这样的倾盆大雨非常罕见,甚至可能是前所未有的。一个研究论文计算出同样潮湿的月份可能出现的次数少于一个世纪一次。

印度研究人员将这种有时会淹没喜马拉雅诸邦的突然的强烈暴雨归因于一种被称为“西部扰动”的天气系统,在这种天气系统中,水分通过高海拔的风从地中海,经过阿拉伯半岛,经过伊朗,阿富汗和巴基斯坦来到印度。在那里,潮湿的风击打喜马拉雅山脉,使其水分下降,在冬季,印度北部每个月都有几次阵雨。春季过后,西部大风暴就不那么常见了。然后,夏季季风开始了,带来了来自孟加拉湾的水汽,并从印度东海岸加尔各答附近向北和向西扩散。

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每年约有50万印度教朝圣者前往Kedarnath,大多数是步行到达。丹尼尔·格罗斯曼

A. P. Dimri的Jawaharlal Nehru大学的采访中,喜马拉雅天气模式的专家表示,西方干扰和夏季季风在2013年6月的极端下雨中遇到了令人恐惧的困境(请看他合著的这篇论文).季风像往常一样在这个月的第二周袭击了印度东南部。但云层以惊人的速度向北和向西移动。降雨提前两周到达北特拉坎德邦,引发了西部骚乱。迪姆利说,这两种对立的充满水分的空气系统“挤在一起”,形成了一场弗兰肯风暴,在喜马拉雅山南侧停留了两天。一些研究人员说类似的情况可能导致了2010年夏天在巴基斯坦和印度北部造成3000人死亡的洪水。

最近的几个研究论文称,通过改变区域天气模式和侵蚀Chorabari冰川,全球变暖可能已经为灾害设立了Kednarath。西方干扰风暴变得更加频繁,持续更长时间。季风在印度早些时候推出了3月,并更快地旅行。Dimrii表示,全球变暖可能负责印度天气的这种转变。

2014年纸印度热带气象研究所(Indian Institute of Tropical Meteorology)的科学家得出结论称,全球变暖导致喜马拉雅山以北的青藏高原高原快速升温,正在改变“西部扰动”(Western Disturbance)风暴的路线。青藏高原的升温速度比附近的低地要快。当地球表面的热量模式发生变化时,它们所驱动的风也会发生变化。

由斯坦福大学(Stanford University)的研究人员领导的一个团队研究了全球变暖是否更有可能导致2013年6月北特拉坎德邦的降雨。他们使用11个领先的计算机模型,比较了过去150年里有和没有燃烧煤炭、石油和天然气的情况下6月降雨的模拟结果。他们发表了他们的结果在一个特别极端天气问题上美国气象学会简报.该论文的主要作者、斯坦福大学(Stanford)的研究生迪普提·辛格(Deepti Singh)表示,在他们最信任的三个模型中,有两个模型显示,如果没有人类使地球变暖,6月的那次事件“比本来更有可能发生”。

尽管印度的天气变化是不可否认的,但很难确凿地证明是全球变暖造成的。

迪姆利说,尽管印度的天气变化是不可否认的,但很难确凿地证明全球变暖造成的他们。喜马拉雅山的天气模式太复杂了。他指出,建立一个复杂且相互作用的季风的真实计算机模型是众所周知的困难。然而,今年早些时候发表的一项研究提供了新的更确定的证据,证明全球变暖在Kedarnath洪水中所起的作用。

根据2015年5月期刊的杂志山体滑坡在美国,如果近几十年来冰碛物旁边的冰舌没有消退,那么大雨和融化的积雪可能不会冲进湖岸。乔拉巴里冰川已经迅速消退了至少50年。它已经失去了11%的表面面积,自1962年以来,它的舌头已经收缩了大约四分之一英里。附近的其他冰川和世界上的许多冰川正在以更快的速度消退。印度冰川学家毫不犹豫地表示,全球变暖是Chorabari冰川减少的原因。西蒙·艾伦(Simon Allen)是苏黎世大学的一名研究人员,也是这项研究的主要作者山体滑坡论文称,如果在之前几十年更大、更健康的冰舌的支撑下,冰碛物可以承受更大的压力,Chorabari Tal可能会在风暴中幸存下来,Kedarnath可能遭受的破坏要小得多。

他说,Chorabari Tal只是几十个可能因喜马拉雅山冰川消退而变得不稳定的湖泊之一。“我们将会有更多这样的东西。”