鳳梨快車駛過， 美國加州持續長達3年的史詩般乾旱一掃而過， 也許一個洪澇頻繁的時代大幕正式拉開了
什麼是鳳梨快車？
這裡說的鳳梨快車（pineapple express）， 並不是塞斯·羅根和詹姆斯·弗蘭科主演的電影《鳳梨快車》（大衛·戈登·格林執導， 2008年8月6日在美國上映）， 在那個電影裡“鳳梨快車”是一種新品種大麻， 抽了後估計會像飆快車一樣， 馬上進入自high的快車道。 這裡所說的“鳳梨快車”特指一種天氣現象， 經常出現在美國的新聞播報裡， 與這個天氣相聯繫的是每年冬季來自夏威夷島（太平洋中東部熱帶低緯度地區）附近持久而強烈的暖濕氣流， 這股強勁的暖濕氣流帶來美國西海岸地區大範圍的強降雨、洪澇、山體滑坡和泥石流災害， 估計因為夏威夷島這個季節附近盛產鳳梨， 所以得名。
鳳梨快車是指從熱帶中東太平洋向美國西海岸一直細長而強勁的水汽輸送帶， 給美國西部到來暴雨、洪澇、山體滑坡和泥石流等災害。
有人認為鳳梨快車這個詞是來自於上面的電影， 其實這個詞在上世紀70年代就出現和被使用了， 和嬉皮士們向美國西部進軍歷史差不多一樣長。 那時候衛星雲圖第一次展現了地球大氣中水汽和雲的流動走向，
鳳梨快車並不是一個正宗的專業詞彙， 更專業一點的詞彙是大氣河“Atmospheric River”， 當然大氣河也是一個比喻， 但是適用範圍更廣泛， 指的是大氣中細長而強勁的水汽輸送過程， 大氣河在全球各地都有， 從這個意義上來講， 鳳梨快車是大氣河在美國西海岸的特例。
鳳梨快車的水汽輸送主要來自於低空急流， 高度在1至2.5公里高度， 寬度大約300公里， 可綿延5000~6000公里， 攜帶的水量甚至達到美國最大的河流密西西比河流量（近河口處年平均流量達1.88萬立方米/秒）的20倍以上， 因此這個“快車”所到之地一般都會下暴雨， 帶來洪災和泥石流等。 進入2017年2月以後， 位於北加州的美國最高的奧羅維爾水壩出現險情，
2017年2月18日，美國加州威廉姆斯鎮，洪水約過80號洲際公路，造成交通中斷
2017年2月17日，美國加州森瓦利
2017年2月21日，美國加州聖約瑟，洪水淹沒社區
這邊水壩險情還未徹底解除，加州洛杉磯地區2月17日開始又遭受新一輪暴風雨襲擊，暴風雨範圍向北延伸到700公里外的三藩市，向南延伸到300公里外屬於科羅拉多沙漠的因皮里爾山谷。截至當地時間18日晚，洛杉磯及周邊城市降水量都達到了80毫米至150毫米左右。一些城市由於排水系統老舊形成嚴重積水，水深超過250毫米。
截至19日，至少有5人因風暴死亡，3人死於交通事故，1人被倒下的路邊樹木砸死，另一人死於觸電，狂風和降雨引發山洪和泥石流爆發，導致部分地區交通（州內17、35、12、1、84、9、152號公路和80號州際公路）和電力供應中斷，在洛杉磯地區就造成8萬多戶居民斷電。所幸，這次暴雨過程奧羅維爾水壩為受影響，更讓當地人長噓一口氣的是，加州地區完全擺脫了自2014年1月以來的嚴重旱情。加州人民奔相走告，咱家以後草坪可以敞開澆水了….，美國媒體認為，這長達3年的史詩般的乾旱結束，也許後面狂風暴雨洪水氾濫的序幕才開正式打開。
這並不是鳳梨快車第一次發威，其實每年這個快車都會帶來暴雨，只是今年似乎歷史罕見的強悍。
威力強大的鳳梨快車
鳳梨快車強大的水汽輸送
1952年的時候，那時候還沒有鳳梨快車的概念，那時候的叫法是“夏威夷風暴”（Hawaiian Storm）1952年1月第2周，一系列夏威夷風暴橫掃北加州，導致灣區大範圍洪災，這場暴雨還席捲了內華達山區，造成連接芝加哥和加州奧克蘭的三藩市號火車（city of San Francisco）被困。
2005年，南加州從1月7日開始，連下5天暴雨，這是自1997年以來最大的暴雨事件，造成大範圍的泥石流和洪澇，其中在美國加州可恩郡摩羅戈穀北部的沙漠裡也降下了230毫米的降雨，在朝南和朝西南的山口地區，降水更是誇張，在加州的聖巴巴拉郡聖馬科斯山口的過程降水量達到了624毫米，在洛杉磯的聖蓋博山（San Gabriel Mountains）降水更是達到了誇張的803毫米。
整個北美的西海岸基本上都是鳳梨快車的襲擊範圍，從北部的加拿大南部到南部的墨西哥地區，2006年11月，數次鳳梨快車過程襲擊從加拿大溫哥華到華盛頓奧林匹亞的廣大地區，在長達一月時間裡，反復折騰這一片區域，普吉特海灣地區的山口被迫關閉，暴雨也使得華盛頓州格拉尼特福爾斯（Granite Falls）的斯蒂拉瓜密什河(Stillaguamish River)洪水暴漲，各水庫不得不啟動緊急洩洪道，各個洩洪道都以最大的的洩洪能力洩洪
2006年11月6日，美國華盛頓州格拉尼特福爾斯（Granite Falls）的斯蒂拉瓜密什河(Stillaguamish River)洪水暴漲
2010年12月，一次強大的鳳梨快車過程又來，在12月15日到22日的一周內，給洛杉磯的聖蓋博山（San Gabriel Mountains）帶來610毫米的降水，在內華達的山區更是帶來深達4米的積雪，整個加州都深受影響，尤其是南部諸縣（聖貝納迪諾縣、橙縣、聖地牙哥和洛杉磯）飽受洪水和泥石流影響。
2014年12月，北加州遭受鳳梨快車襲擊，導致大範圍洪水、大風和暴風雪，美國國家氣象局自2008年以來首次對內華達北部地方發佈暴風雪預警，暴風雪造成了5萬人斷電，是過去4年裡最強大的冬季暴風雪，在洛杉磯同時還引起了一次龍卷過程，所幸這次龍卷只有EF0級，並未造成人員傷亡，不過在灣區很少有龍卷（洛杉磯上一次龍卷要追溯到1983年），看著房頂四處亂飛，加州人民可是震驚空前。
2014年12月12日，洛杉磯一次EF0級龍卷過程
影響鳳梨快車的主要因數
鳳梨快車的低空急流經常穿越北美西海岸的大片區域，中心位置位於45ºN附近（美國俄勒岡州波特蘭市附近）。鳳梨快車一般發生在強烈發展的溫帶氣旋的東南側鋒面區域，尤其是當中緯度地區的風暴軸位置偏南時，中緯度氣旋鋒面的南端更有可能延伸到熱帶，從而將熱帶的暖濕空氣向東北方向輸送到北美的西海岸。因此鳳梨快車主要發生在10月份到4月份之間，絕大多數發生在1月份和2月份。在這些月份中，平均來看，北太平洋的急流和風暴軸在它們最南端的位置。
從季節內時間尺度來看，鳳梨快車受MJO過程的影響，在鳳梨快車發生的7-10天前，伴隨MJO的東移，熱帶強對流區到達熱帶西太平洋，一條水汽帶從熱帶西太平洋斜伸向夏威夷島，同時一般在阿拉斯加海灣存在一個強的阻塞高壓，在阻塞高壓的北側有強的極鋒急流。隨著MJO的強對流區東移到日界線附近並減弱，伴隨的雲團進一步向東北方向延伸並穿過夏威夷島。原來在阿拉斯加海灣的阻塞高壓西移並減弱。極鋒急流分裂為兩支，伴隨著南支西風的加強。熱帶和熱帶外環流的相互作用，使得中緯度的低壓槽得以利用熱帶的水汽帶。MJO繼續減弱東移，水汽不斷補充進入位於北美西海岸的低壓槽中。水汽的輸送，適宜的天氣條件和山脈的抬升造成強降水，隨即可能造成洪水、滑坡或者泥石流等危害。
MJO過程影響鳳梨快車事件的示意圖
在年際和年代際時間尺度上，ENSO和PDO對鳳梨快車事件有一定的影響，研究表明，基本在每個El Niño冬季都能產生至少一個鳳梨快車事件，而La Niña冬季中則有將近一半的冬季沒有發生鳳梨快車事件。並且有強烈鳳梨快車發生的4-5個冬季都發生在PDO的正位相期間，這可能與PDO正位相期間北太平洋的西風帶和風暴軸更加偏南有關。
鳳梨快車未來如何變化
大氣河是大氣中細長而強勁的水汽輸送通道，儘管其寬度僅占總緯圈的10%，但是其輸送的水汽占到中低緯度像極方向輸送水汽總量的90%，在中緯度地區，極端暴雨過程（降雨量是最強的2%的強天氣過程）有30~50%都與大氣和密切相關，如果對歐洲地區做一個統計，過去20年有19次最強的風暴過程，每次風暴過程都造成至少10億美元的經濟損失，這19次風暴有14次與大氣河過程密不可分。因此大氣河未來變化特徵如何，將決定整個地球氣候系統中的水迴圈和能量輸送特徵，其活動與極端天氣過程密切相關，大氣河的變化也會決定未來極端事件出現的頻次和強度。
在可以預計的未來，直到本世紀末期，如果沒有意外（一些列強火山活動或者小行星撞擊等）事件發生，全球氣溫變暖將是本世紀的主旋律，到世紀末的增暖幅度多半會超過2度（中等排放的RCP4.5情形），根據CC（Clausius-Clapeyron）關係，當大氣溫度增加時，大氣中的水汽含量必然增加，與之對應會有副熱帶地區的蒸發增加，因此大氣河的水汽輸送量會隨之增加，可以預計會帶來極端事件強度的增加。這得到了多個數值模擬結果的印證，這些結果一直認為未來在全球變暖的背景下，大氣河過程的頻次和強度都會增加。
比如Christine A. Shields和Jeffrey T. Kiehl 在2016年7月在GRL發表了研究成果，利用高精度（全球半度）的CCSM4耦合模型類比了直到世紀末的鳳梨快車事件頻次和強度變化，結果表明登陸北美西海岸的鳳梨快車事件引起的降水無論持續時間和強度都有顯著的增加，這將必然給美國西海岸帶來極大的威脅。
美國加州四個地區的降水頻次在20世紀末（黑色）和21世紀末（紅色）的變化情況，很明顯小雨的頻次降低，而大雨的頻次有很大增加。圖片來自於Christine and Jeffrey (2016)
與全球變暖相對應，鳳梨快車過程造成的極端天氣事件可能會屢創新紀錄，屆時當一次百年一遇的超級鳳梨快車襲來，造成創紀錄的暴雨、強風、大面積洪水、泥石流和山體滑坡，造成的經濟損失可能超過數千億美元，這樣的損失甚至超過一次大地震所能造成的災難損失。
儘管創紀錄的全球變暖可能是數十年之後的事情，至少現在加州地區已經見識到了鳳梨快車的威力了，一方面加緊檢修危急中的大壩，另一方面應對頻繁發生的滑坡泥石流，持續三年的乾旱頓時成為了往事，而下一個洪澇頻繁的時代大幕可能已經悄然拉開了。未來當海表升溫、El Nino事件與MJO等過程疊加的時候，必然會產生令人恐懼和戰慄的超級鳳梨快車，讓我們拭目以待吧。
大氣河研究方興未艾
鳳梨快車專指影響北美西海岸的大氣河，是導致這一地區冬季強暴雨天氣的主要系統，對應這一地區的極端天氣過程。在世界其他地區，大氣河依然存在，也會給其他地區帶來水汽輸送和強降水過程。在乾旱季節，大氣河的到來是緩解乾旱過程的最迅捷系統，然而當雨量過多時，則會引起洪澇、山體滑坡和泥石流等災害。
對於我國而言，在夏季雨季期間，存在一支西南低空氣流，這只低空氣流攜帶有低緯度地區的充沛水汽，因此也存在我國上空的大氣河過程。對這一大氣河的動力結構、氣候態統計特徵、極端過程分析、數值模擬和未來變化的預測，還是大有可為的研究領域。
2017年2月18日，美國加州威廉姆斯鎮，洪水約過80號洲際公路，造成交通中斷
2017年2月17日，美國加州森瓦利
2017年2月21日，美國加州聖約瑟，洪水淹沒社區
這邊水壩險情還未徹底解除，加州洛杉磯地區2月17日開始又遭受新一輪暴風雨襲擊，暴風雨範圍向北延伸到700公里外的三藩市，向南延伸到300公里外屬於科羅拉多沙漠的因皮里爾山谷。截至當地時間18日晚，洛杉磯及周邊城市降水量都達到了80毫米至150毫米左右。一些城市由於排水系統老舊形成嚴重積水，水深超過250毫米。
截至19日，至少有5人因風暴死亡，3人死於交通事故，1人被倒下的路邊樹木砸死，另一人死於觸電，狂風和降雨引發山洪和泥石流爆發，導致部分地區交通（州內17、35、12、1、84、9、152號公路和80號州際公路）和電力供應中斷，在洛杉磯地區就造成8萬多戶居民斷電。所幸，這次暴雨過程奧羅維爾水壩為受影響，更讓當地人長噓一口氣的是，加州地區完全擺脫了自2014年1月以來的嚴重旱情。加州人民奔相走告，咱家以後草坪可以敞開澆水了….，美國媒體認為，這長達3年的史詩般的乾旱結束，也許後面狂風暴雨洪水氾濫的序幕才開正式打開。
這並不是鳳梨快車第一次發威，其實每年這個快車都會帶來暴雨，只是今年似乎歷史罕見的強悍。
威力強大的鳳梨快車
鳳梨快車強大的水汽輸送
1952年的時候，那時候還沒有鳳梨快車的概念，那時候的叫法是“夏威夷風暴”（Hawaiian Storm）1952年1月第2周，一系列夏威夷風暴橫掃北加州，導致灣區大範圍洪災，這場暴雨還席捲了內華達山區，造成連接芝加哥和加州奧克蘭的三藩市號火車（city of San Francisco）被困。
2005年，南加州從1月7日開始，連下5天暴雨，這是自1997年以來最大的暴雨事件，造成大範圍的泥石流和洪澇，其中在美國加州可恩郡摩羅戈穀北部的沙漠裡也降下了230毫米的降雨，在朝南和朝西南的山口地區，降水更是誇張，在加州的聖巴巴拉郡聖馬科斯山口的過程降水量達到了624毫米，在洛杉磯的聖蓋博山（San Gabriel Mountains）降水更是達到了誇張的803毫米。
整個北美的西海岸基本上都是鳳梨快車的襲擊範圍，從北部的加拿大南部到南部的墨西哥地區，2006年11月，數次鳳梨快車過程襲擊從加拿大溫哥華到華盛頓奧林匹亞的廣大地區，在長達一月時間裡，反復折騰這一片區域，普吉特海灣地區的山口被迫關閉，暴雨也使得華盛頓州格拉尼特福爾斯（Granite Falls）的斯蒂拉瓜密什河(Stillaguamish River)洪水暴漲，各水庫不得不啟動緊急洩洪道，各個洩洪道都以最大的的洩洪能力洩洪
2006年11月6日，美國華盛頓州格拉尼特福爾斯（Granite Falls）的斯蒂拉瓜密什河(Stillaguamish River)洪水暴漲
2010年12月，一次強大的鳳梨快車過程又來，在12月15日到22日的一周內，給洛杉磯的聖蓋博山（San Gabriel Mountains）帶來610毫米的降水，在內華達的山區更是帶來深達4米的積雪，整個加州都深受影響，尤其是南部諸縣（聖貝納迪諾縣、橙縣、聖地牙哥和洛杉磯）飽受洪水和泥石流影響。
2014年12月，北加州遭受鳳梨快車襲擊，導致大範圍洪水、大風和暴風雪，美國國家氣象局自2008年以來首次對內華達北部地方發佈暴風雪預警，暴風雪造成了5萬人斷電，是過去4年裡最強大的冬季暴風雪，在洛杉磯同時還引起了一次龍卷過程，所幸這次龍卷只有EF0級，並未造成人員傷亡，不過在灣區很少有龍卷（洛杉磯上一次龍卷要追溯到1983年），看著房頂四處亂飛，加州人民可是震驚空前。
2014年12月12日，洛杉磯一次EF0級龍卷過程
影響鳳梨快車的主要因數
鳳梨快車的低空急流經常穿越北美西海岸的大片區域，中心位置位於45ºN附近（美國俄勒岡州波特蘭市附近）。鳳梨快車一般發生在強烈發展的溫帶氣旋的東南側鋒面區域，尤其是當中緯度地區的風暴軸位置偏南時，中緯度氣旋鋒面的南端更有可能延伸到熱帶，從而將熱帶的暖濕空氣向東北方向輸送到北美的西海岸。因此鳳梨快車主要發生在10月份到4月份之間，絕大多數發生在1月份和2月份。在這些月份中，平均來看，北太平洋的急流和風暴軸在它們最南端的位置。
從季節內時間尺度來看，鳳梨快車受MJO過程的影響，在鳳梨快車發生的7-10天前，伴隨MJO的東移，熱帶強對流區到達熱帶西太平洋，一條水汽帶從熱帶西太平洋斜伸向夏威夷島，同時一般在阿拉斯加海灣存在一個強的阻塞高壓，在阻塞高壓的北側有強的極鋒急流。隨著MJO的強對流區東移到日界線附近並減弱，伴隨的雲團進一步向東北方向延伸並穿過夏威夷島。原來在阿拉斯加海灣的阻塞高壓西移並減弱。極鋒急流分裂為兩支，伴隨著南支西風的加強。熱帶和熱帶外環流的相互作用，使得中緯度的低壓槽得以利用熱帶的水汽帶。MJO繼續減弱東移，水汽不斷補充進入位於北美西海岸的低壓槽中。水汽的輸送，適宜的天氣條件和山脈的抬升造成強降水，隨即可能造成洪水、滑坡或者泥石流等危害。
MJO過程影響鳳梨快車事件的示意圖
在年際和年代際時間尺度上，ENSO和PDO對鳳梨快車事件有一定的影響，研究表明，基本在每個El Niño冬季都能產生至少一個鳳梨快車事件，而La Niña冬季中則有將近一半的冬季沒有發生鳳梨快車事件。並且有強烈鳳梨快車發生的4-5個冬季都發生在PDO的正位相期間，這可能與PDO正位相期間北太平洋的西風帶和風暴軸更加偏南有關。
鳳梨快車未來如何變化
大氣河是大氣中細長而強勁的水汽輸送通道，儘管其寬度僅占總緯圈的10%，但是其輸送的水汽占到中低緯度像極方向輸送水汽總量的90%，在中緯度地區，極端暴雨過程（降雨量是最強的2%的強天氣過程）有30~50%都與大氣和密切相關，如果對歐洲地區做一個統計，過去20年有19次最強的風暴過程，每次風暴過程都造成至少10億美元的經濟損失，這19次風暴有14次與大氣河過程密不可分。因此大氣河未來變化特徵如何，將決定整個地球氣候系統中的水迴圈和能量輸送特徵，其活動與極端天氣過程密切相關，大氣河的變化也會決定未來極端事件出現的頻次和強度。
在可以預計的未來，直到本世紀末期，如果沒有意外（一些列強火山活動或者小行星撞擊等）事件發生，全球氣溫變暖將是本世紀的主旋律，到世紀末的增暖幅度多半會超過2度（中等排放的RCP4.5情形），根據CC（Clausius-Clapeyron）關係，當大氣溫度增加時，大氣中的水汽含量必然增加，與之對應會有副熱帶地區的蒸發增加，因此大氣河的水汽輸送量會隨之增加，可以預計會帶來極端事件強度的增加。這得到了多個數值模擬結果的印證，這些結果一直認為未來在全球變暖的背景下，大氣河過程的頻次和強度都會增加。
比如Christine A. Shields和Jeffrey T. Kiehl 在2016年7月在GRL發表了研究成果，利用高精度（全球半度）的CCSM4耦合模型類比了直到世紀末的鳳梨快車事件頻次和強度變化，結果表明登陸北美西海岸的鳳梨快車事件引起的降水無論持續時間和強度都有顯著的增加，這將必然給美國西海岸帶來極大的威脅。
美國加州四個地區的降水頻次在20世紀末（黑色）和21世紀末（紅色）的變化情況，很明顯小雨的頻次降低，而大雨的頻次有很大增加。圖片來自於Christine and Jeffrey (2016)
與全球變暖相對應，鳳梨快車過程造成的極端天氣事件可能會屢創新紀錄，屆時當一次百年一遇的超級鳳梨快車襲來，造成創紀錄的暴雨、強風、大面積洪水、泥石流和山體滑坡，造成的經濟損失可能超過數千億美元，這樣的損失甚至超過一次大地震所能造成的災難損失。
儘管創紀錄的全球變暖可能是數十年之後的事情，至少現在加州地區已經見識到了鳳梨快車的威力了，一方面加緊檢修危急中的大壩，另一方面應對頻繁發生的滑坡泥石流，持續三年的乾旱頓時成為了往事，而下一個洪澇頻繁的時代大幕可能已經悄然拉開了。未來當海表升溫、El Nino事件與MJO等過程疊加的時候，必然會產生令人恐懼和戰慄的超級鳳梨快車，讓我們拭目以待吧。
大氣河研究方興未艾
鳳梨快車專指影響北美西海岸的大氣河，是導致這一地區冬季強暴雨天氣的主要系統，對應這一地區的極端天氣過程。在世界其他地區，大氣河依然存在，也會給其他地區帶來水汽輸送和強降水過程。在乾旱季節，大氣河的到來是緩解乾旱過程的最迅捷系統，然而當雨量過多時，則會引起洪澇、山體滑坡和泥石流等災害。
對於我國而言，在夏季雨季期間，存在一支西南低空氣流，這只低空氣流攜帶有低緯度地區的充沛水汽，因此也存在我國上空的大氣河過程。對這一大氣河的動力結構、氣候態統計特徵、極端過程分析、數值模擬和未來變化的預測，還是大有可為的研究領域。