2009年9月15日，当乔治亚州北部开始降雨时，亚特兰大人几乎不知道他们将见证整个城市的史诗般的洪水。桃树山这样的社区被淹没了。佐治亚州最繁忙的高速公路在水下，道路和桥梁也在水下。未经处理的污水混杂着不断上升的洪水;汽车和人被扫走了。当时的佐治亚州州长桑尼·珀杜(Sonny Perdue)宣布进入紧急状态。
墨西哥湾的水分助长了2009年的洪水。十年后，亚利桑那州立大学的研究人员问，城市发展与温室气体推动的气候变化的结合是否会在美国城市带来可比的情景。根据刚刚发表的研究，答案是肯定的。
ASU副教授Matei Georgescu表示：“当我们考虑到环境变化，建筑环境的影响和温室气体的影响的这些双重推动因素时，我们注意到在未来的美国大都市地区，极端降水增加的趋势很明显。”地理科学与城市规划学院，该研究的主要作者。
先前的研究表明，由于所谓的城市热岛效应，城市和周围农村地区的温度差，城市发展改变了降水。随着城市的发展，它会变暖。增加的热量为空气增加了能量，迫使空气更快地上升，凝结，形成降水并在城市上空或下风向降雨。因此，响应城市热岛效应，城市收到的降水量会增加或减少。
但是，同时考虑到温室气体和城市发展时，针对美国大陆的区域气候模型显示了城市发展和温室气体排放对极端降水的影响之间的补偿性影响。
这项研究在线发表在《环境研究快报》上。
研究人员以前并未同时研究这两个变量。关于城市环境未来降水的研究通常会检查有限数量事件的影响，但它们没有考虑到城市和温室气体引起的气候变化的双重推动因素。
乔治斯库说：“这项新研究是独一无二的。” “我们使用气候尺度模拟和区域气候模型来研究美国大陆上数十个城市的城市扩张和温室气体排放增加所导致的未来极端降水的潜在变化。”
乔治斯库说，从本质上讲，这项新研究表明，将温室气体纳入区域气候模型可以抵消城市发展对极端降水有时会减弱的影响。
乔治斯库解释说：“这些是我们的城市同时考虑到城市扩张和温室气体排放的双重推动因素时可能会遇到的影响。” “这对美国城市来说意味着未来需要对极端降水增加做出一致的回应。我们再也不会像以前那样看到降水减少了。”
与亚特兰大一样，美国的城市，包括丹佛，凤凰城和休斯敦，似乎极易遭受极端降雨及其带来的洪灾。乔治斯库说，研究结果表明，城市迫切需要制定应对洪水的政策，这些洪水威胁着每个城市的独特复原力和计划中的基础设施投资。
“如果我们对模型能够很好地模拟平均和极端降水的能力，并且我们的结果证明了这种模拟能力，那么我们可以分别进行模拟，包括未来的城市化，未来的温室气体排放，然后再进行模拟，并相信模型将会告诉我们，”乔治斯库解释说。
他指出，但这不只是减少温室气体排放。“这也与您如何建造城市有关。它们有多广泛，有多垂直，有多稠密，有多少植被，通过用电，空调或交通运输给环境带来了多少废热所有这些都会影响我们城市未来的降雨。”
实际上，该研究对气候变化的适应和规划具有重要的意义。ASU地理科学与城市规划学院的助理教授Ashley Broadbent解释说，这项研究突显了温室气体与城市发展的竞争力影响整个美国大都市地区降雨的复杂且特定于地区的方式。
他说：“这种复杂性加强了未来的适应工作必须通过模拟来说明，这些模拟考虑了环境变化的这些相互作用因素。”
其他研究作者包括ASU的Wang和Moustaoui。ASU和加拿大安大略省圭尔夫大学的E. Scott Krayenhoff。
该研究是由美国国家科学基金会通过城市水创新网络资助的。