内布拉斯加州最具挑战性的60天

内布拉斯加州东部洪水泛滥。
图1所示。普拉特茅斯附近普拉特河上受损的铁路桥。(摄影:Tyler Williams)

内布拉斯加州最具挑战性的60天

最近的一系列天气事件绝对可以载入内布拉斯加州的历史。这个句子的关键字是“字符串”,因为它是模式和极端的组合,让我们走到这一步。

从1月中旬开始,天气模式从温暖和相对潮湿转变为非常寒冷和高度活跃的模式,带来雪、雨和冰。这种情况一直持续到3月份。从1月中旬到3月13-14日的暴风雨和随之而来的洪水,这近60天的时间将给内布拉斯加州留下持久的印记。下面是这个场景如何开发的描述。

气候意义

其中一个关键部件是延伸冷。内布拉斯加州的冬天常常令人不快;然而,我们的大陆性气候和接近落基山脉通常提供了一些缓解极端寒冷的冬季温度。然而,从1月15日到3月10日,内布拉斯加州东北部只有10次达到32华氏度。随着内布拉斯加州向南和向西移动,这个数字增加了近35倍。从这个角度来看,2017年和2018年,内布拉斯加州东北部在同一时期分别有42天和28天达到了32°F的门槛。内布拉斯加州东北部的正常最高温度在30摄氏度以上,所以温度很少达到正常水平。

气温也降到了极低的水平。1月15日至3月10日,内布拉斯加州东北部的平均最低温度为0-5华氏度(低于正常10-12华氏度),内布拉斯加州南部和西南部的平均最低温度为10-12华氏度(低于正常4-6华氏度)。3月初,内布拉斯加州西部的最低气温一度降至零下20-25华氏度,东部部分地区降至零下20华氏度附近。

降水是另一个因素,特别是内布拉斯加州东部,那里遭受了严重的洪水袭击。在这60天的时间里,内布拉斯加州东部在12月1日至1月15日期间经历了至少2.5英寸的降水(内布拉斯加州东南部部分地区为5英寸),土壤已经饱和。这是正常的200%-400%。考虑到这一点,任何额外的降水都可能流失。

从1月中旬开始,内布拉斯加州的部分地区被雪覆盖,直到2月中旬还断断续续。这种间断性的无雪期使得极低的温度将土壤冻结到2-3英尺深。2月中旬,一场剧烈的暴风雪席卷全州,从2月16日到3月13日,整个州都被大雪覆盖。从1月15日到3月10日,内布拉斯加州中东部降雪量超过30英寸。内布拉斯加州大部分地区在此期间降雪量达15-20英寸。

炸弹Cylcone

3月初,气象预报称,3月13日至14日,中原地区将出现“炸弹旋风”。这也被称为“炸弹生成”,一些电视台甚至将这一事件命名为“冬季风暴乌尔默”。从气象学上讲,这些通常被称为中纬度气旋,在寒冷季节很典型,因为来自南方的暖空气与来自北方的冷空气相撞。由于预报中心气压将在24小时内下降24毫巴,故此低气压系统(中纬度气旋)得名“炸弹气旋”。这种快速的气压下降是通过炸弹生成发生的,在海洋或东海岸最常见。然而,它看起来确实像陆地上的大型飓风,并且具有类似的属性。

这个气旋在堪萨斯州的地面压力接近970毫巴,并且接近(或可能已经是)该地区的历史最低压力。这种低气压形成了一个非常紧密的压力梯度,从而产生了非常多风的条件。地表低压以相对缓慢的速度穿过内布拉斯加州。由于缓慢的节奏和快速的“旋转”,一些地方经历了不愉快的条件很长一段时间。幸运的是,对于我们东边的邻居来说,该系统缓慢的速度“榨干”了水分,减少了它在向五大湖移动时的影响。

舞台设置

当风暴袭击内布拉斯加州时,该州已经经历了许多潮湿和寒冷的事件,就像前面提到的那样。土壤被饱和和冻结,河流和湖泊被几英尺厚的冰覆盖,该州被5到25英寸厚的积雪覆盖。内布拉斯加州东北部有相当于2-4英寸的液态降水以雪的形式存在于地表之上,所以炸弹旋风进入的舞台已经准备好了。

3月13 - 14日事件

大雨过后牲畜陷入泥中
图2。在60天期间,极端寒冷、频繁的降水事件和缺乏恢复期对奶牛、犊牛和饲养者造成了压力,并将继续对犊牛的活力和健康造成损害。(摄影:Tyler Williams)

3月12日和13日,气温在一个深槽之前上升到冰点以上,雪开始融化。在饱和和冰冻的土壤中,这些水分都无法渗入。内布拉斯加州三分之二的东部地区开始降雨,三分之二的西部地区开始降雪,受到来自西北的冷空气的推动。到3月14日,雪已经向东蔓延,并一直推进到约克附近。内布拉斯加州西部的暴风雪天气持续了很长一段时间,积雪达10-20英寸。从中南部到内布拉斯加州中北部的部分地区遭遇了几英寸的降雨和3-6英寸的降雪。连续两天40-60英里每小时的阵风使情况更加恶化。

最严重的降水发生在中南部到内布拉斯加州东北部。这条100英里宽的狭长地带的大部分地区至少有2英寸的液体降水(有些是雪),从格兰德岛到诺福克的当地地区有超过4英寸的液体降水。

在大多数年份、大多数月份和大多数情况下,我们都能应对这种类型的降水;然而,考虑到冻土、快速融雪和降水,这就像一场6英寸的降雨,没有渗入。即使是饱和的(未冻结的)土壤也会渗透一些液体,但这些土壤没有。虽然这比这三个因素要复杂得多,但这确实有助于解释为什么这么多降水会产生如此大的影响。

降雨要么落在雪上,要么落在冻土上,所以径流有一个光滑的“跑道”,以找到通往最低点的路。这种快速的径流最终进入了已经涨水结冰的河流。如果土壤没有被冻结,我们可能会有更多的土壤侵蚀,但只有低地或中度洪水。当河流上的冰开始破裂时,河流就会堵塞,增加了发生更多洪水的可能性。这些冰还增加了桥和其他水上建筑的重量,造成了更大的压力。

地形也起到了一定的作用,由于积雪覆盖的沟渠和涵洞夸大了短距离高差较大地区的洪水。

这60天的反常天气被内布拉斯加州中部和东部的历史性洪水所覆盖,造成了前所未有的破坏。要从内布拉斯加州“最具挑战性的60天”天气中恢复过来,大自然需要时间和一点点运气。

前进

我们应该利用这次事件来了解系统在哪里出了问题,这样我们就可以提高应对未来事件的弹性。更多关于如何帮助你的农场抵御内布拉斯加州天气事件的信息,请看内布拉斯加州的天气做好准备, UNL的网站农业与自然资源研究所