加州是美国第一人口大州和农业大州，对水资源的需求量很大。然而，加州的降雨量和水资源分布很不平均，加上近年来连续的干旱，缺水已经对加州的经济和生活构成了严重挑战。
今年年初，由于一个超大的大气河（Atmospheric River）在加州北部上空形成，加州遭遇历史性的暴雨袭击，连续降雨造成洪水泛滥成灾。
什么是大气河？它指的是大气中聚集了大量水汽的窄而长的输送带。这种现象的其他名称包括热带羽流、热带连接、湿气羽流、水蒸气涌动和云带。
大气河的形成与温带气旋相关，温带气旋是大范围冷暖空气碰撞的产物。每年冬季，大气河常常袭扰美国西海岸，它有一个形象的名称叫“菠萝快道”（Pineapple Express），因为这种持久而强烈的暖湿气流来自盛产菠萝的夏威夷岛。
加州所面临的困境是：尽管经历了数周的暴雨和洪水，却仍面临着严重的多年干旱。 原因是冬天的雨季过后，加州的绝大部分地区很可能全年再也见不到降雨。这让许多人开始思考如何更有效地收集冬季的雨水以度过旱季，而利用水库蓄水以防旱灾，一般人都会认同这是最符合逻辑的事了。
但让不少人感到困惑的是，即使在长期干旱的状态下，以往加州的水库也不会在冬天蓄满水。这是因为水库的运作长期遵循着一套水资源管理的既成原则：在整个深秋和冬季的降雨期间，大多数加州的水库都会防患于未然，有计划地放水，有时几乎排空一半。这是因为如果有强烈的风暴来袭，水库里有充裕的容量可以收集暴雨，以防止洪水淹没下游城市。
在某些年份，如果雨季没有大风暴出现，水库仍然会在几乎不需要的情况下放水。这意味着在未来可能更干燥的月份里，宝贵的水资源白白流失了。
加利福尼亚州府萨克拉门托郊外的福尔瑟姆水库（Folsom Reservoir）就是一个例子，它的冬季水位只能达到上限的60%。如果有更多的水流入，就必须将其释放。 在一些没有大风暴到来的冬天，这些水本可以安全地储存起来，并在以后漫长干燥的夏季月份使用。
对水库管理人员来说，这是一个年复一年的难题。一方面，水库需要尽可能蓄满，为人类和动物提供水源。 另一方面，预留一定的防洪库容可以确保安全地处理大风暴带来的径流。
从历史上看，水库一直沿用一套固定规则来指导放水和蓄水决策，但这些规则是在半个世纪之前制定的，当时并没有考虑借助天气预报的因素，因为那时的天气预报仍有很大的不可靠性。但现在有了各种气象卫星、飞机、雷达、网络通讯、电脑模型和更加成熟的大气科学，天气预报已经有了很多改进，加上近几年来旱情严重，不少选民、专家和政府部门一致认为尝试新的水资源管理规则既有必要，也是明智的决定。
加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所西部天气中心主任马蒂·拉尔夫（Marty Ralph）说：“我们必须更有效地利用每一滴水。没有多少剩余，我们需要竭尽所能有效地利用这些水，实时做出放水和蓄水决策。”
经过多年研究，水资源管理人员与负责防洪安全的联邦工程兵团合作，重塑了加州水库的放水和蓄水系统。现在，蓄水池在冬天尽管还没有完全蓄满，但可以至少保持80%的蓄水量。如果天气预报有大风暴来临，水库会提前三到五天放水腾出空间。
随着全球气候变暖，水资源管理者将需要更频繁地使用实时数据来有效地应对不断变化的条件。加州预计会出现更多“天气波动”，即从极端干旱到极端洪水的突然波动。拉夫尔认为：“干旱时间更长、干旱更深、风暴更大。这就是大自然在气候变暖的情况下将带来的新难题。所以我们需要做好准备，而这些创新方法可以真正帮助我们适应气候变化。”