“大氣河”研究進展回顧*

傅 剛， 劉 珊，2， 李曉東， 陳蒞佳

(1.中國海洋大學海洋氣象學系,山東 青島 266100; 2. 青島市氣象局，山東 青島 266003)

“河流”(River)通常是指沿著地表或地下長條狀槽形洼地經常或間歇流動的水流[1]，是地球上陸地水文循環的重要路徑[2]。 “銀河”、 “云河”等描述天空星系或大氣中氣流的詞匯古已有之，但用“大氣河”一詞來表示“大氣中的河流”是近幾十年人們才接觸的詞匯。

“大氣河”是指地球大氣對流層中跨越中緯度地區的長條狀水汽帶[3]，它是大氣環流中水汽輸送的重要路徑，對于全球水汽循環有著重要意義。圖1是大西洋上空的“大氣河”概念示意圖。從圖中可以看出，強大的水汽輸送帶把水汽從大西洋上空源源不斷地輸送到英國，科學家們認為“大氣河”是導致英國發生洪水的主要原因。

本文擬對“大氣河”研究進展進行回顧，介紹“大氣河”一詞的由來及演化歷史，世界主要地區“大氣河”的特征，其目的在于在全球氣候變化的背景下，人們需高度重視對“大氣河”的研究。

1 “大氣河”一詞的由來

早期“大氣河”的英文是“River in the Sky”[4], 現在多指“Atmospheric River”, 既不是通俗意義上的含水汽的大氣環流，也不單純表示大氣中含水的氣流，它有著特定的含義與標準。

(圖片引自http://blog.sciencenet.cn/blog-350729-767166.html。From http://blog.sciencenet.cn/blog-350729-767166.html .)

圖1 大西洋上空的“大氣河”概念示意圖

Fig.1 A schematic diagram of atmospheric river over the Atlantic Ocean

早在1939年，Namias[5]就注意到了“大氣河”這一現象，但大氣對流層中“河”的概念最早是由Newell等[6]提出的。他們利用歐洲中期天氣預報中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts, 簡稱ECMWF)提供的格點數據，分析發現了水汽輸送帶的長條狀結構。這種長條帶狀結構的長度是寬度的幾倍，能夠持續維持數天。它就像橫亙天空的河流，其最大流量接近于亞馬遜河的流量(～1.65×108kg·s-1)[6]。他們把這種長(長度約2 000 km)而窄(寬度300～500 km)、流量接近世界上流量最大的河流的水汽輸送帶稱作“對流層河流(Tropospheric Rivers)”。Newell和Zhu[7]利用1991年6月至1992年5月全球的比濕與風速資料計算水汽通量的垂直積分，發現大西洋北部和南部、太平洋北部、印度洋南部等是“對流層河流”發生頻率較高的區域。

自1990年代初科學家首次提出“大氣河”這一術語以來，引起了人們對這一概念的爭論[8]。一個常見的思路是，沿著“天空中的河流” (River in the Sky)這條線來思考問題，盡管它是一條由“水汽”而不是“液體”組成的河流。這一概念在美國西部和受“大氣河”影響的其他一些地區已被經常使用，其原因不僅在于它被媒體使用，而且在于這一概念具有直觀性。圖2是2019年2月13日1330UTC東北太平洋上的GOES-WEST紅外衛星云圖，可以很直觀地看到來自太平洋上的充沛水汽被輸運到北美洲大陸上。

(衛星圖片引自https://accuweather.brightspotcdn.com/df/10/960c5fb046eeacc6a3a0366a7c1e/atmospheric-river-promo-2-13.12.05%20AM.png.)(from https://accuweather.brightspot cdn.com/df/10/960c5fb046 eeacc6a3a0366a7c1e/ atmospheric-river-promo-2-13.12.05% 20AM.png.)

圖2 東北太平洋上2019年2月13日1330UTC的 GOES-WEST紅外衛星云圖
Fig.2 GOES-WEST infrared satellite image at 1330 UTC 13 February 2019 in the Northeastern Pacific Ocean

然而，在過去20年里，學術界對這一術語的看法不盡相同。“對流層河流”(Tropospheric Rivers)一詞后來被Zhu和Newell[9]修改為“大氣河”(Atmospheric Rivers)。“大氣河”這一詞語是否恰當？學者們仍存在不同意見，后期出現了“水汽輸送帶”(Moisture Conveyor Belts)[10]、“熱帶水汽出口”(Tropical Moisture Exports)[11]等叫法。“大氣河”也有一些通俗的名稱，例如 “菠蘿快車(Pineapple Express)”[12]，它被預報員用來描述將熱帶的水汽從夏威夷群島輸送到美國西海岸的“大氣河”，每次來襲都會帶來連續3～5 d的暴雨或大雪。同時，美國中部“大氣河”被稱作“瑪雅快車(Maya Express)”[13]。

Zhu和Newell[3]指出，在熱帶地區以外，所有向兩極輸送的水汽在35°N附近有90%以上集中在4或5條狹窄的區域內。這些水汽帶從西向東橫跨中緯度地區，隨機分布在全球各地。由于“大氣河”與溫帶氣旋的緊密聯系，氣候意義上的“大氣河”多發于冬半年。Bao等[10]對“大氣河”個例軌跡的研究表明，“大氣河”并不代表真實的水汽輸送軌跡。“大氣河”描述的是溫帶氣旋中冷鋒前沿處暖輸送帶內水汽通道的瞬時位置[14],甚至是由羅斯貝波列而產生的水汽帶的融合[15]。

2 “大氣河”的結構

Ralph等[16]利用衛星資料對1997和1998年冬季太平洋東北部極地冷鋒前的“大氣河”進行了研究，他們發現“大氣河”的水汽集中在冷鋒前低層狹窄的區域內，強風與高含水量的水汽共同組成了此處的低空急流。Ralph等[17]發現“大氣河”低層存在高比濕的帶狀區域，由于冷鋒前后的溫度梯度較大，冷鋒前存在低空急流。假相當位溫的垂直分布顯示，“大氣河”區域內存在濕中性層結、低層位勢不穩定性。

典型的“大氣河”位于溫帶氣旋冷鋒前的暖輸送帶之內，其結構主要包括低層水汽帶、冷鋒前的低空急流等。圖3是垂直于“大氣河”水汽運動方向的剖面圖，可以直觀地反映沿鋒面分布的低層水汽帶、低空急流的相對位置[18]。在氣旋內，在冷鋒鋒面的水汽平流運動下，“大氣河”會得到加強，同時暖輸送帶的環流依靠著“大氣河”內部的大尺度上升運動和降水來維持[19]。

3 “大氣河”的水汽來源

Bao等[10]指出，“大氣河”中水汽有兩大來源：一是沿冷鋒的局地水汽輻合；二是從熱帶地區向極地輸送的水汽。位于太平洋中部伴隨著低空西南急流的副熱帶高壓脊有利于熱帶水汽輸送到太平洋東部的美國西海岸地區。Knippertz和Wernli[11]發現，35°N以南的水汽在到達溫帶之前會重新回到低緯地區。雖然在“大氣河”發生時從低緯向兩極的水汽輸送會增加，氣旋中心的水汽主要還是來自于“大氣河”主體和降水地區附近的水汽蒸發[19]。同樣，在海上發生的天氣系統中，冷鋒后海面上蒸發的水汽對于氣旋整個生命史中輸送的水汽總量貢獻顯著。冷鋒逆時針向暖鋒移動，暖區變窄，水汽沿冷鋒發生局地輻合，生成富含水汽的帶狀區域[20]。

(藍色實線是等風速線(單位：m·s-1)；綠色點線是相對濕度(單位：g·kg-1)；紅色等值線與陰影是沿鋒面的水平水汽通量(×105kg·s-1)

(圖片引自Gimeno等[18]的圖2) 。The blue contours are isotachs (unit: m·s-1), the dotted green lines are water vapor specific humidity (unit: g·kg-1), and red contours and shading are horizontal along front moisture flux (×105kg·s-1) (from Figure 2 of Gimeno et al.[18].)

圖3 垂直于“大氣河”水汽運動方向的垂直剖面示意圖
Fig.3 Cross section schematic perpendicular to the direction in which the water vapor is moving highlights the relative positions of along front vapor band and low-level jet

然而，也有學者認為水汽的水平流動是“大氣河”的主要來源。Sodemann和Stohl[19]研究了2006年12月北大西洋上發生的氣旋，運用中尺度大氣模式模擬了水汽來源和輸送過程。當“大氣河”存在時，從遙遠的南部輸送來的水汽會占更大的比例，造成更強烈的降水。水汽的追蹤分析揭示出“大氣河”是由經向輸送的水汽組成的，在離氣旋中心較遠的區域，中緯度南部和副熱帶地區的水汽貢獻會超過局地的水汽貢獻。

4 “大氣河”的判定標準

對于“大氣河”的判別，目前尚沒有統一的標準，不同學者有不同的觀點。

Zhu和Newell[3]提出了計算水平水汽通量的垂直積分(Integrated Horizontal Water Vapor Transport，簡稱IVT)的方法如下：

(1)

式中:g為重力加速度(m·s-2)；ptop為所積分的大氣頂部的氣壓(hPa)；p0為海表面氣壓(hPa)；q為大氣比濕(kg·kg-1)；u和v分別為東-西向和南-北向的大氣風速(m·s-1)。他們使用1991、1994和1995年每年7月和1992、1995和1996年每年1月的格點數據，比較了不同季節的水汽通量垂直積分在全球分布的不同之處。可直接觀察到的是，水汽通量垂直積分大于250 kg·m-1·s-1的部分在全球呈現明顯的長條狀結構，且在南北半球有相對均勻的分布。因此有一部分學者把水汽通量垂直積分大于或等于250 kg·m-1·s-1作為“大氣河”邊界的判定標準。

IVT數值大小作為判定“大氣河”的標準之一逐漸被學者們認可，但是具體數值大小會根據研究區域的不同有所調整。Lavers等利用5種不同的再分析資料，對北美洲西部地區1998—2005年間冬季 “大氣河”的IVT最大值進行了統計分析，并從小到大進行排序[21]，參照Neiman等[22]統計到的180個“大氣河”，發現其中值排在IVT最大值序列的前86.1%，因此認為，某區域一段時間內IVT最大值從小到大排序后，排在前86.1%的數值中的最大數可以作為判定“大氣河”邊緣的標準。在北美地區，判定標準為IVT>638.4 kg·m-1·s-1；在歐洲的英國地區，判定標準為IVT>528.2 kg·m-1·s-1。

另一方面，Ralph等[16]發現，水汽通量的大小與水汽垂直積分量(Integrated Water Vapor，簡稱IWV)有著重要聯系。他們使用Special Sensor Microwave Imager (簡稱SSM/I)的衛星數據對IWV數值較大的長條狀區域采用合成分析等多種方法，發現IWV ≥ 2 cm的區域對于呈現高水汽通量帶具有代表性的作用，他們認為IWV ≥ 2 cm可作為判定“大氣河”的重要標準。圖4是利用2010年12月18日極軌衛星的SSM/I和SSM/IS數據計算的IWV分布圖，圖4表明美國西海岸發生的一次極端降水事件與“大氣河”有關。

IVT與IWV的數值大小都曾被用來定義“大氣河”。

Ralph等[23]發現，IWV大值區數值超過2 cm且持續32 h以上時，這一區域內極端降水發生的可能性較大，土壤濕度對于降水和洪水的預報也有著至關重要的作用。

Rutz等[24]在比較了IVT ≥ 250 kg·m-1·s-1和IWV ≥ 2 cm兩種標準之后，認為IVT的大小對于研究復雜地形的降水更起作用，特別是在冬季美國西部的降水研究中，IVT大值區與降水位置的關聯性比IWV更強，同時大量“大氣河”事件揭示了北美洲西海岸IVT ≥ 250 kg·m-1·s-1的區域比IWV ≥ 2 cm的區域更加深入內陸，與強降水的空間分布更加符合。IVT的使用也有助于克服大地形上整體大氣厚度和IWV降低帶來的影響。Dacre等[20]在2002年2月的“大氣河”個例研究中并沒有使用IVT的大小作為判定標準，因為在該個例中，如果以IVT為250 kg·m-1·s-1等值線來定義“大氣河”，那么“大氣河”就不再只是暖輸送帶內的一部分，而是一個更廣泛的區域。他們更多地應用了氣旋的發展過程中渦度變化來探究“大氣河”的演變。而Mahoney等[25]直接使用IVT=500 kg·m-1·s-1作為美國東南部的“大氣河”邊界的判定標準。

(圖片引自Ralph和Dettinger[47]的圖2。Adopted from Figure 2 of Ralph and Dettinger[47].)

圖4 利用2010年12月18日極軌衛星的SSM/I和 SSM/IS數據計算的IWV分布圖
Fig.4 The vertical integrated water vapor (Unit: g·cm-2) distribution calculated by using SSM/I and SSM/IS data From polar orbiting satellite on 18 December 2010

5 不同地區“大氣河”的特征

由于受北半球氣旋的環流影響，由熱帶地區向極地地區輸送的“大氣河”多呈西南-東北向，因此大洋的東岸會受到最直接的影響，例如北美洲的西海岸、歐洲地區的西海岸等。國內外學者對于“大氣河”的研究根據區域不同，多集中于太平洋東北部(北美洲西海岸)和歐洲地區。由于學者們對于西北太平洋地區的“大氣河”的研究相對較少，以下主要介紹太平洋東北部(北美洲西海岸)和歐洲地區“大氣河”的特征。

5.1 太平洋東北部(北美洲西海岸)的“大氣河”

Neiman等[22]在研究中發現，平均每年約有15個“大氣河”在美國加州地區登陸。通過統計1997—2005年東太平洋地區的“大氣河”，發現東太平洋北部沿岸“大氣河”的平均持續時間約為南部沿岸的2倍。盡管對于南北兩個地區來說，氣候上都是冷季最為潮濕，但北部沿岸的大部分“大氣河”發生在暖季，而南部沿岸的“大氣河”發生在冷季。由于冬季空氣更接近飽和，在地形的作用下，“大氣河”在沿岸地區冬季的降水帶來的影響超過夏季。Guan等[26]分析了2004—2010年冬季的美國內華達山區45個“大氣河”個例，發現“大氣河”引起的降雪水當量的改變與海表面溫度有著重要關系，“大氣河”對季節性降雪水當量的積累有著相當大的貢獻。

根據Dettinger等[27]的研究，“大氣河”帶來的降水是美國加州地區總水汽供應的20%～50%，“大氣河”的發生與否直接影響著加州地區的旱澇，加州地區最大的風暴通常是由“大氣河”引起的。他們運用7種氣候模式的模擬發現，由于“大氣河”輸送的水汽量的增加，發生頻率較高的年份增加以及“大氣河”發生季節時間的增加，未來由“大氣河”引發的洪水災害可能性會增大。

Waliser等[28]發現，東北太平洋是“大氣河”頻繁發生的區域。他們利用Atmospheric Infrared Sounder (簡稱AIRS)提供的IWV資料，采用IWV>2 cm、長度大于2 000 km、寬度小于1 000 km的“大氣河”判定標準，發現2008年5月—2010年4月期間全球共出現了259個“大氣河”(第一年有122個，第二年有137個)。這些IWV的大值區與Knippertz等[29]發現的由熱帶向副熱帶輸送的高水汽含量區域相吻合。

Cordeira等[30]研究了2010年10月在西北太平洋上發展的兩個呈東-西向“大氣河”的演變過程。“大氣河”的發生給美國加州北部帶來超過200 mm的降水。天氣尺度分析和氣塊追蹤分析顯示，在Convective Available Potential Energy (簡稱CAPE)數值較大的環境發展起來的“大氣河”中，強烈上升運動將西北太平洋熱帶氣旋中的水汽輸送到了一個較強的北太平洋急流的向赤道入口處。

Rutz等[24]在對美國西部“大氣河”的研究中指出：“大氣河”的發生頻率和持續時間在俄勒岡-華盛頓海岸存在著最大值，從塔霍湖南部的高大山脈向東穿過大盆地向內陸延伸時存在著最小值，穿越喀斯喀特山脈存在著強烈的西風輸送帶。越過大地形時水汽的耗散是“大氣河”減弱的關鍵因素，較低的不連續的地形有利于“大氣河”向內陸的延伸，從而使它對內陸的降水發揮重要作用。

Payne和Magnusdottir[31]運用Modern-Era Retrospective Analysis for Research和Applications (簡稱MERRA)再分析數據對1979—2011年登陸美國北部西岸的750個“大氣河”進行了研究。他們分析了大尺度環流對其中112個最強的“大氣河”個例強度的影響。向東輸送的一系列“大氣河”個例在動力場的合成中顯示出了急流位置、羅斯貝波傳播、高層反氣旋式羅斯貝波與低層水汽輸送之間的緊密聯系。

Warner和Mass[32]利用Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (簡稱CMIP5)對1970—1999年和2070—2099年美國北部的“大氣河”進行了模擬，他們發現當低層風減弱時，IWV和IVT數值會增大。“大氣河”引起的降水對于美國西海岸的降水有著重要作用。當在IVT數值極高的時段內降水增加15%～39%時，美國西海岸的平均降水會增加11%～18%。

Mahoney等[25]通過分析美國東南部“大氣河”的IVT特征及其與強降水之間的關系發現，美國西海岸的IVT有著較強的季節變化。同時，“大氣河”對美國東南部強降水的影響有著季節變化，二者之間的關聯度達到41%，這對于強降水的預報有著積極作用。

Ralph等[33]研究了2001—2011年美國加州地區由“大氣河”和Sierra Barrier Jet (簡稱SBJ)引起的極端日降水事件(Extreme Daily Precipitation, 簡稱EDP)。研究發現，這些極端降水中有92%與登陸的“大氣河”有關，有90%與SBJ有關，其中降水最多的10天與二者都有關。

Ralph等[34]對2004—2016年發生在美國加州地區的“大氣河”進行研究，對使用不同的再分析數據、不同的“大氣河”識別工具(Atmospheric River Detection Tools, 簡稱ARDTs)識別“大氣河”的結果進行評估，指出不同空間分辨率(0.5°, 1°～2.5°)對“大氣河”的識別沒有顯著的影響。研究同時指出，使用不同的ARDTs，識別出的“大氣河”數量會有兩倍以上的差別(10～25個/a)，但“大氣河”的強度和持續時間沒有明顯差別(小于10%)。

5.2 歐洲地區的“大氣河”

Lavers等[35]的研究中運用降水量、衛星數據和數值模擬把英國冬季的洪水與“大氣河”聯系起來。研究發現，1970年以來英國10次最嚴重的冬季洪水都與“大氣河”有關。了解“大氣河”維持的物理過程對于預測歐洲西北部和其他中緯度地區的洪水有著重要價值。Lavers等[21]對1980—2010年英國冬半年“大氣河”的統計分析發現，英國地區平均每年冬季會受到8～10個生命周期為18 h以上的“大氣河”的影響，其中有40%～80%的冬季Peaks-Over-Threshold型洪水與持續的“大氣河”事件有關。

Ramos等[36]研究了1948—2012年間影響伊比利亞半島的北大西洋上的“大氣河”及其與極端降水的關系，探究了伊比利亞半島、葡萄牙和伊比利亞6個最大的河流處上空的“大氣河”特點。結果表明，“大氣河”與極端降水的關系在西部地區(葡萄牙、米尼奧河、塔霍河、杜羅河)十分顯著，但在東部和南部(埃布羅河、瓜迪亞那河、瓜達爾季維爾河)二者關聯程度有所減弱。

由于北半球氣旋內“大氣河”的延伸方向以西南-東北為主，所以前人的研究大部分集中于太平洋東北部(北美洲西海岸)和大西洋東北部(歐洲西海岸)，對于西北太平洋地區的研究較少。

Jiang和Deng[37]利用MERRA數據首次對北太平洋地區由東亞寒潮引起的“大氣河”進行了研究。結果顯示，東北太平洋美國西海岸地區“大氣河”發生的可能性會受到東亞寒潮的調節作用，這種下游動力調整會經歷2個不同的階段：東亞寒潮最強的0～3 d，西北太平洋和阿拉斯加灣高頻率(大于6 d)的斜壓擾動會導致顯著的水汽向極輸送；4～6 d，高頻率的槽的合并所導致的中-低頻率(大于12 d)的正壓擾動會使美國西海岸“大氣河”發生的可能性增加50%。

6 “大氣河”的影響

“大氣河”擔負著大氣環流中水汽輸送的重要任務，對于一些較為干旱的地區來說，“大氣河”若能從遙遠的地區輸送水汽產生降水，則可有效地解除當地旱情。

Matrosov[38]研究指出，“大氣河”引起的降水方式可以分為“冷”、“暖”和“冷暖混合”三種類型。“冷”型降水來源于結冰層之上的冷區域；“暖”型降水通常僅限于冰點以上的溫度，有少量冰；“冷暖混合”型降水則由“冷”和“暖”兩種類型混合組成。

Ralph等[40]的研究指出，當低層有濕中性層結、強風且具有充沛水汽的“大氣河”遇到山脈地形時會被迫抬升，到某一高度滿足降水條件后就可能發生極端降水。地形的抬升作用是重要的降水強迫機制，同時其他的天氣尺度、中尺度過程對于降水強度和“大氣河”的持續時間都有一定的影響。如垂直對流運動能夠加強降水，中尺度鋒面波動會增加“大氣河”的持續時間。對于總降水量有重要影響的因素是“大氣河”的強度(用水汽含量和低層風表示)、寬度、與山脈有關的風向和整個“大氣河”與鋒面的移動等[23]。

Luo和Tung[42]對2009年1月登陸北美西海岸的兩個“大氣河”進行了研究，對二者的位置、延伸方向、形狀、降水位置等進行了對比分析，結果表明，“大氣河”與海洋之間的相互作用既影響水汽的輸送，也通過潛熱釋放改變著中緯度地區的熱平衡、熱交換、海表面熱通量和云輻射強迫。

但是，“大氣河”所帶來的影響具有兩面性，它既是許多沿岸地區的重要水汽來源，也會帶來災害性的極端降水[39]。持續數日的極端降水，特別是在山區，極易引起山洪爆發。若下游地區有村莊或城市，那么該地區人們的生命財產安全往往會受到嚴重威脅。Lavers和Villarini[41]通過對美國中部地區 “大氣河”與洪水發生頻率關系的分析發現，超過半數的大型洪水的發生是由“大氣河”造成的。因此“大氣河”的發生，考驗著一個地區防洪抗災的能力與水平。

7 氣候變化背景下的“大氣河”

“大氣河”的持續時間對洪水預報有重要意義[23]。 “大氣河”在未來氣候變化中發生頻率和強度改變都會對降水時間與強度產生影響，進而會影響到洪水的發生頻率和強度。

“大氣河”的發生頻率會因“風暴軸”的變化而改變[43]，而根據Clausius-Clapeyron方程，大氣中的水汽含量會隨溫度的升高而增加，所以“大氣河”的強度可能會由于氣候變暖后大氣中水汽的增加而增強[18]。

Gao等[44]利用CMIP5模式對未來氣候與“大氣河”的關系進行了預測，結果顯示，21世紀末“大氣河”的發生頻率會顯著升高，在45°N～55°N地區會上升127%～275%，中緯度地區急流的改變會引起“大氣河”的變化，而且動力作用會超過熱力作用。由于“大氣河”發生頻率的增加，未來由“大氣河”引起的總降水量和極端降水量會使季節平均和極端降水量顯著增加。

8 討論及結語

本文對“大氣河”研究進展進行了回顧, 介紹了“大氣河”一詞的由來、“大氣河”在不同地區的通俗名稱；“大氣河”的結構、“大氣河”的水汽來源等；重點介紹了世界主要地區，如太平洋東北部(北美洲西海岸)和歐洲地區“大氣河”的特征；討論了“大氣河”的影響；介紹了全球氣候變化背景下的“大氣河”。雖然關于“大氣河”的研究方法和研究成果豐富，但關于“大氣河”的研究還存在以下問題：

(1)“大氣河”的存在已經被許多學者的研究所證實，但目前的定義尚不統一, 不同學者有不同的觀點。如何給出一個既考慮了不同地區特點、又被大家所普遍接受的、統一的“大氣河”定義是一個具有很強挑戰性的工作。

(2)以往學者們對于“大氣河”的研究多集中在東北太平洋和東北大西洋，而對東亞地區的“大氣河”關注不多, 特別是對影響中國大陸的“大氣河”研究較少。眾所周知，中國大陸受季風氣候影響，冬季寒冷干燥，夏季溫暖濕潤。長期以來，季節性和長期性缺水一直是制約中國北方經濟發展的“瓶頸”。因此開展對影響中國的 “大氣河” 的研究，對于解決中國北方地區水資源短缺問題具有重要的科學和現實意義。

(3)熱帶氣旋/臺風內的水汽多來自熱帶地區，隨著氣旋向高緯度地區移動和發展，水汽被輸送到中緯度。過去的研究往往把熱帶氣旋/臺風所帶來的水汽演變而形成的長條狀水汽帶排除在外，未來的研究應該統籌把熱帶氣旋/臺風所伴隨的“大氣河”考慮進來。

(4)目前中國已經開展了對東亞地區“大氣河”的研究，并取得了一些有意義的初步成果。例如：劉珊珊[46]利用歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)再分析數據和MTSAT-1R衛星紅外數據，對2001—2016年夏季的東亞地區(20°N～60°N, 95°E～165°E)范圍內的“大氣河”進行了統計分析，發現該時期內東亞地區共發生134次“大氣河”，平均每年發生 8.4次。該文詳細記錄了“大氣河”的發生次數、持續時間、強度、長度、寬度、長寬比、伸展方向等特征。分析發現，101個“大氣河”為東西向，33個“大氣河”為南北向。該文[46]還分別選取東西方向和南北方向的“大氣河”各2個個例進行研究，分析了“大氣河”發生前后的天氣形勢、演變過程和空間結構特征，給出了東亞地區兩種方向的“大氣河”的概念模型。

在今后的研究中，要進一步擴展研究的時間范圍和空間范圍，探究 “大氣河”發生發展的季節變化特征和區域性特征。要不斷加深對東亞地區“大氣河”的空間結構和演變特征的理解，特別是要繼續探索 “大氣河”與本地區洪水發生頻率之間的關系，為提高防洪和抗旱工作提供有針對性的建議。