แม่น้ำเป็นสถานที่ที่น้ำสะสมและเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกัน บนพื้นดินปริมาณน้ำฝนจะรวมตัวเป็นลำห้วยและลำธารรวมกับน้ำท่าไหลออกจากสิ่งแวดล้อมและสร้างแม่น้ำสาขาและแม่น้ำอันยิ่งใหญ่ที่ไหลลงสู่ทะเล น้ำในบรรยากาศมีพฤติกรรมคล้ายกันและก่อตัวเป็นแม่น้ำในท้องฟ้า
แม่น้ำบรรยากาศเป็น "ทางเดินยาวและแคบของการขนส่งไอน้ำอย่างรุนแรง" Francina Dominguez นักอุทกวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์กล่าว คำนี้มีต้นกำเนิดในต้นปี 1990 เมื่อนักอุตุนิยมวิทยา Reginald Newell และ Yong Zhu ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสาร Geophysical Research Letters ซึ่งอธิบายถึงการค้นพบแม่น้ำ tropospheric ในภูมิภาคโทรโพสเฟียร์ซึ่งมีไอน้ำสะสมอยู่เป็นเวลานาน
แม่น้ำบรรยากาศสามารถกว้างหลายร้อยไมล์และยาวกว่าพันไมล์และปริมาณน้ำในรูปของไอน้ำที่ไหลผ่านพวกเขานั้นเปรียบได้กับแม่น้ำสายใหญ่ที่สุดในโลก โดยทั่วไปแล้วแม่น้ำบนท้องฟ้าเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเหนือมหาสมุทรเมื่อเสื้อคลุมเย็นขนาดใหญ่เคลื่อนตัวจากตะวันตกไปตะวันออก Dominguez กล่าว ไอพ่นที่รุนแรงของลมกำลังเคลื่อนตัวออกจากเส้นศูนย์สูตรก่อตัวขึ้นเบื้องหน้าหน้าหนาวและส่งอากาศชื้นในแม่น้ำบรรยากาศ
เมื่อเทียบกับแม่น้ำบนบกแม่น้ำในบรรยากาศเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว “ พวกเขากำลังเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลาพวกมันมีอยู่แล้วก็ตายไปหมด” Dominguez กล่าว "พวกมันมีพลังมากในอวกาศและในเวลา"
แม่น้ำบรรยากาศอาจก่อตัวบ่อยครั้งในตำแหน่งที่ตั้งเดียวกันหรือมากกว่านั้น ตัวอย่างเช่นเส้นทางระหว่างฮาวายและสหรัฐอเมริกาฝั่งตะวันตกได้รับฉายาว่า "Pineapple Express" แม่น้ำและพายุในชั้นบรรยากาศที่เกิดจากความชื้นในภูมิภาคนั้นอาจเรียกว่า Pineapple Express ได้เช่นกัน
อากาศสุดขั้ว
“ คุณเห็นผลกระทบมากที่สุดเมื่อแม่น้ำเหล่านี้กระทบกับภูมิประเทศ” Dominguez กล่าว กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อแม่น้ำในชั้นบรรยากาศไหลลงสู่พื้นดินมักเกิดฝนตกหรือหิมะตก ผลลัพธ์ไม่จำเป็นต้องเป็นหายนะ แม่น้ำในชั้นบรรยากาศก็ทำให้เกิดฝนตก แต่ถ้าคุณสมบัติของที่ดินมีความสุดขั้ว - ตัวอย่างเช่นภูเขามากกว่าเนินเขา - สภาพอากาศอาจมีความเร้าใจมากกว่า
แม่น้ำในชั้นบรรยากาศรับผิดชอบส่วนใหญ่ของปริมาณน้ำฝนที่ตกหนักในสหรัฐอเมริกาตะวันตกและนั่นคือการดำเนินการวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับพวกเขา แม่น้ำในชั้นบรรยากาศอาจทำให้เกิดน้ำท่วมสร้างความเสียหายต่อทรัพย์สินและการเสียชีวิต
ความสำคัญระดับโลก
แม่น้ำบรรยากาศเป็นปรากฏการณ์ระดับโลก พวกมันปรากฏในซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ซึ่งทอดตัวจากภูมิภาคเขตร้อนหรือกึ่งเขตร้อนไปจนถึงละติจูดกลางมากกว่า 30 องศาเหนือหรือใต้ของเส้นศูนย์สูตร สำหรับการอ้างอิงเขตร้อนของมะเร็งและราศีมังกรอยู่ที่ประมาณ 23 องศาเหนือและใต้ตามลำดับ
พื้นที่อื่น ๆ ที่ได้รับผลกระทบจากแม่น้ำในบรรยากาศ ได้แก่ ชิลีออสเตรเลียแอฟริกาใต้และยุโรปตะวันตก ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของความชื้นในอากาศที่ midlatitudes เหล่านี้มาจากแม่น้ำบรรยากาศ Dominguez กล่าว นั่นหมายความว่าแม่น้ำในบรรยากาศมีบทบาทสำคัญในการกระจายไอน้ำทั่วโลก
แม่น้ำบรรยากาศในสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง
ในโลกที่ร้อนขึ้นปริมาณความชื้นในอากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน “ สำหรับตอนนี้สิ่งที่เรารู้คือแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าแม่น้ำในชั้นบรรยากาศจะส่งน้ำมากขึ้น” Dominguez กล่าว
แต่ความชื้นนั้นไม่จำเป็นต้องแปลว่าเป็นการตกตะกอนอย่างเรียบร้อย ปริมาณฝนที่จะตกและความถี่ที่จะตกจะค่อนข้างไม่แน่นอน ยกตัวอย่างเช่นเส้นทางของพายุส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะถูกผลักไปทางขั้วทั้งสองในซีกโลกทั้งสอง Dominguez กล่าวเพราะเขตร้อนจะขยายตัวในสภาพอากาศที่อบอุ่น
