河南遭遇罕見特大暴雨歐洲多地持續(xù)降雨高溫席卷美國西北部
極端天氣凸顯氣候變化威脅
7月20日,河南遭遇罕見的極端強(qiáng)降雨天氣,造成人員傷亡,財產(chǎn)損失,城市內(nèi)澇,農(nóng)田積澇,山區(qū)山洪、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險陡增,鐵路、公路、民航交通受到嚴(yán)重影響。
災(zāi)情讓人揪心,也讓人疑惑:河南雨勢如此猛烈,成因是什么?極端天氣近期在全球多地出現(xiàn),背后有無共性原因?面對天災(zāi),我們能做些什么?
1大陸高壓、西太平洋副熱帶高壓、臺風(fēng)“煙花”等共同造成河南特大暴雨
7月17日以來,河南鄭州、焦作、新鄉(xiāng)、洛陽、南陽、平頂山、濟(jì)源、安陽、鶴壁、許昌等地出現(xiàn)特大暴雨,強(qiáng)降雨中心位于鄭州,最強(qiáng)時段集中在7月19日至20日。從7月17日20時到20日20時,鄭州的過程降雨量達(dá)到617.1mm,相當(dāng)于三天下了以往一年的雨量。
此次河南暴雨具有累計雨量大、持續(xù)時間長、短時降雨強(qiáng)、極端性突出的特點(diǎn)。中央氣象臺首席預(yù)報員陳濤解釋稱,西太平洋副熱帶高壓(副高)、大陸高壓、臺風(fēng)“煙花”等多種因素共同造成了河南持續(xù)特大暴雨過程,而非某種因素單獨(dú)影響。
大氣環(huán)流形勢穩(wěn)定,降雨持續(xù)時間長。據(jù)河南省氣象臺副臺長蘇愛芳介紹,副高和大陸高壓分別穩(wěn)定維持在日本海和我國西北地區(qū),導(dǎo)致兩者間的低值天氣系統(tǒng)在黃淮地區(qū)停滯少動,河南中西部因此出現(xiàn)長時間降水天氣。目前,只有等臺風(fēng)“煙花”更靠近我國后,環(huán)流形勢出現(xiàn)調(diào)整,截斷水汽來源,河南的雨才能停。
臺風(fēng)遠(yuǎn)程“操控”,水汽條件充沛。7月中旬,河南處于副高邊緣,對流不穩(wěn)定能量充足;7月18日,臺風(fēng)“煙花”在西太平洋生成并向我國靠近。“‘煙花’雖然還沒有登陸我國,但其北側(cè)和副熱帶高氣壓之間形成聯(lián)通氣流,持續(xù)向我國黃淮一帶輸送,在偏東風(fēng)的影響下,大量水汽從海上向河南一帶匯集,再加上河南本地的地勢抬升,以及天氣系統(tǒng)穩(wěn)定維持的效應(yīng),造成了此次河南特大暴雨集中的情況?!标悵f。
地勢抬升,即地形原因。蘇愛芳表示,太行山區(qū)、伏牛山區(qū)特殊地形對偏東氣流起到抬升輻合效應(yīng),強(qiáng)降水區(qū)在河南省西部、西北部沿山地區(qū)穩(wěn)定少動,地形迎風(fēng)坡前降水增幅明顯,雨勢更強(qiáng)。
對流“列車效應(yīng)”也是導(dǎo)致極端強(qiáng)降水的原因。“列車效應(yīng)”是指多個風(fēng)暴單體(雷雨云團(tuán))先后經(jīng)過同一個地點(diǎn),就像列車的不同車廂先后經(jīng)過同一鐵軌一樣,間歇性的短時強(qiáng)降水將最終導(dǎo)致發(fā)生局地大暴雨或特大暴雨。
“在穩(wěn)定天氣形勢下,中小尺度對流反復(fù)在伏牛山前地區(qū)發(fā)展并向鄭州方向移動,形成‘列車效應(yīng)’,導(dǎo)致降水強(qiáng)度大、維持時間長,引起局地極端強(qiáng)降水?!碧K愛芳說。
2 此次暴雨過程河南省累計雨量最大值、一小時最大降雨量及日雨量都突破歷史極值
400mm等降水量線是我國一條重要的地理分界線,大致經(jīng)過大興安嶺-張家口-蘭州-拉薩-喜馬拉雅山脈東南段一線,是我國半濕潤和半干旱區(qū)的分界線。河南地處400mm-800mm等降水量線區(qū)域,這意味著,它雨水并不充沛,降水相對不足。
歷史上,河南主要受干旱威脅,旱災(zāi)多于雨災(zāi)、澇災(zāi)。但受季風(fēng)性氣候影響,河南降水量時空分布不均,夏季也會發(fā)生強(qiáng)降雨,約占全年降水量的一半。當(dāng)前,河南正好處于華北雨季和臺風(fēng)季的雙重影響下。
7月20日16時到17時,短短1個小時內(nèi),鄭州的降雨量達(dá)到了201.9mm,超過中國大陸小時降雨量的歷史極值。巧合的是,此前的極值也發(fā)生在河南:1975年8月5日,河南林莊,小時降雨量為198.5mm。
新中國成立以來,河南曾出現(xiàn)過5次全省性的強(qiáng)降雨過程,其中1975年的“75·8”暴雨最猛烈。據(jù)中國天氣網(wǎng)氣象分析師張娟介紹,1975年8月5日至8日,受7503號臺風(fēng)影響,河南暴雨中心泌陽縣林莊6小時雨量830.1mm,24小時雨量達(dá)到1060.3mm,3天雨量1605.3mm。
“通過比較可以看出,此次暴雨過程全省累計雨量最大值、一小時最大降雨量及日雨量都突破極值,均大于上述5次過程;日最大降雨量和6小時最大降雨量,則僅次于‘75·8’過程?!碧K愛芳說,按照河南省地方標(biāo)準(zhǔn)暴雨過程氣象強(qiáng)度評估規(guī)范,綜合考慮持續(xù)天數(shù)、過程范圍、最大日降雨量等指標(biāo),此次暴雨過程強(qiáng)度達(dá)到“特強(qiáng)”等級。
有人說,這次河南強(qiáng)降雨是“千年一遇”,這種說法準(zhǔn)確嗎?
陳濤表示,“千年一遇”“百年一遇”源自水文氣象里的一種解釋,以極端洪水事件出現(xiàn)的歷史重現(xiàn)期為周期來測算。這次暴雨來襲,在氣象人員沒有得到可靠的、長時效的記錄之前,很難得出這樣的判斷。
“從大氣科學(xué)研究的角度來看,我國在20世紀(jì)50年代之后才有了比較準(zhǔn)確和完整的降雨量的科學(xué)記錄,到現(xiàn)在為止,整個降雨量記錄時間是70年左右?!标悵f,“千年一遇”的說法是依據(jù)較長的歷史記錄來推算某一類天氣事件,或者通過百分比的統(tǒng)計學(xué)方法,來表現(xiàn)天氣的極端性,這些都需要基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臍庀笥涗洝?/p>
3 全球極端天氣事件頻繁發(fā)生,與氣候變暖關(guān)系密切
回溯歷史,中西方文明中都有不少關(guān)于極端天氣氣候的記載。今年以來,全球極端天氣氣候事件更是頻繁發(fā)生,創(chuàng)紀(jì)錄的暴雨、寒潮和異常炎熱天氣相繼登場。
一面是極端高溫。今年6月底,歷史罕見的高溫席卷美國西北部、加拿大西南部等地,致數(shù)百人喪生。美國華盛頓州、俄勒岡州、加州大范圍打破歷史紀(jì)錄,西雅圖、波特蘭的最高氣溫一度高達(dá)42攝氏度、46.1攝氏度,大幅打破紀(jì)錄。加拿大不列顛哥倫比亞省小鎮(zhèn)萊頓氣溫甚至達(dá)到49.56攝氏度,較當(dāng)?shù)爻D隁鉁仄?0度以上。
值得注意的是,西雅圖、溫哥華等地向來以“溫和宜居”著稱,氣溫不高不低,夏季平均氣溫通常不超過30度。氣象專家表示,本次高溫實(shí)屬罕見。
“這次熱浪,是北美洲西風(fēng)帶和副熱帶高壓紊亂所致:本該自西向東運(yùn)動的西風(fēng)急流,突然劇烈振蕩,變成南北運(yùn)動;本該待在夏威夷的太平洋副高,突然跳上北美西海岸并強(qiáng)烈發(fā)展?!庇忻襟w刊文表示。
一面是暴雨不斷。近日,歐洲多地持續(xù)暴雨引發(fā)洪澇災(zāi)害,沖毀大量房屋和道路。截至目前,已有百余人在洪災(zāi)中遇難。在受影響最嚴(yán)重的德國西部地區(qū),傾盆大雨導(dǎo)致的水災(zāi)至少造成一百余人死亡,仍有約1300人失聯(lián)。世界氣象組織近期發(fā)布的題為《極端夏季:洪水、高溫和火災(zāi)》的報告指出,西歐部分地區(qū)在7月14日至15日兩天內(nèi)遭遇平時兩個月的降雨量。
德國總理默克爾表示,洪災(zāi)造成的破壞是“超現(xiàn)實(shí)的”,“這令人震驚——我?guī)缀蹩梢哉f,德語中沒有能夠形容這場災(zāi)難的詞語”。
根據(jù)日本放送協(xié)會7月10日報道,日本西南部的部分地區(qū)正面臨幾十年來最強(qiáng)暴雨,日本政府已向南部一些縣的超12萬居民發(fā)出了疏散請求。從7月4日到12日為止,日本鳥取縣與島根縣觀測到的累積雨量,已達(dá)整個7月平均雨量的兩倍,境港市、出云市短時間累積雨量均創(chuàng)下統(tǒng)計以來的新高紀(jì)錄。
全球極端天氣頻發(fā),與氣候變暖關(guān)系密切。世界氣象組織秘書長彼得里·塔拉斯表示,氣候變化是今夏席卷西歐地區(qū)的暴雨和洪水的根本原因,在減緩氣候變化取得成效之前,極端天氣事件和自然災(zāi)害將越來越多?!叭绻麤]有氣候變化,人們不會在加拿大和美國的西部地區(qū)觀察到如此高的溫度,這是氣候變化的明顯跡象?!彼拐f。
“地球大氣每升溫1攝氏度,就能多吸收7%的水蒸氣,并在日后形成降水。”德國波茨坦氣候影響研究所教授斯特凡·拉姆斯托夫表示,測量數(shù)據(jù)已證實(shí),在包括德國的中北緯地區(qū),下小雨的天數(shù)在減少,而下暴雨的天數(shù)在增多。
柏林洪堡大學(xué)地理研究所的研究組組長卡爾-弗里德里希·施勞斯納認(rèn)為,在2021年已無需懷疑“氣候變化能否促成氣象災(zāi)害”,問題是這種影響的程度有多大?!拔覀冎?,(全球)變暖會導(dǎo)致大雨增加,進(jìn)而導(dǎo)致更頻繁、更具破壞性的洪水事件?!?/p>
德國錫根大學(xué)建筑系教授拉米婭·梅薩里-貝克爾說,多年研究顯示,極端天氣可以更快、更劇烈、更頻繁、更集中地發(fā)生。氣候適應(yīng)與氣候保護(hù)同樣重要,人們須完善城市排水和氣象災(zāi)害早期預(yù)警系統(tǒng),確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施在極端天氣下的承受性。
4 極端天氣形成機(jī)制復(fù)雜,既要加強(qiáng)預(yù)警預(yù)報水平,也要未雨綢繆補(bǔ)好防災(zāi)減災(zāi)短板
天氣、氣象、大氣是一門高度混沌的體系,哪怕是極其微小的變化都可能對大氣運(yùn)動本身造成不可預(yù)知的擾動性。這也正是氣候預(yù)測的難點(diǎn)所在。
7月21日,在中國氣象局舉行的新聞發(fā)布會上,陳濤說,“極端暴雨、極端高溫仍是全球共同面臨的難題,這種極端天氣科學(xué)機(jī)制形成非常復(fù)雜,再落實(shí)到數(shù)值預(yù)報中,仍缺少有效手段進(jìn)一步解決,這是科學(xué)界正在著手攻克的難關(guān)?!?/p>
在天氣預(yù)報中,暴雨預(yù)報被公認(rèn)為世界性難題?!鞍l(fā)達(dá)國家的暴雨預(yù)報準(zhǔn)確率大概是在20%到25%之間,我國相比于其他在預(yù)報方面比較發(fā)達(dá)的國家,山地和丘陵較多,地形更復(fù)雜,地理環(huán)境也比較復(fù)雜,所以預(yù)報難度更大。”中央氣象臺首席預(yù)報員馬學(xué)款表示。
當(dāng)前,我國24小時臺風(fēng)路徑預(yù)報誤差已縮小至70公里左右,24小時晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率達(dá)到88%,24小時暴雨預(yù)報準(zhǔn)確率在20%左右,短時臨近的暴雨預(yù)警準(zhǔn)確率已提高到89%,暴雨預(yù)報準(zhǔn)確率與世界強(qiáng)國處于同一水平。此外,現(xiàn)代衛(wèi)星、雷達(dá)等高科技手段的加入,以及現(xiàn)代超級計算機(jī)的應(yīng)用也讓天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性大大提升。
面對各地應(yīng)對極端天氣時暴露出的短板,水利部水旱災(zāi)害防御司技術(shù)信息處處長王為坦言,從預(yù)警預(yù)報的角度看,北方一些江河源短流急,洪水預(yù)見期短,實(shí)測資料缺乏,預(yù)報能力不足;山洪災(zāi)害和中小河流洪水監(jiān)測預(yù)報水平也有待提升。從調(diào)度的角度看,部分江河和水工程的防洪調(diào)度方案、超標(biāo)洪水防御預(yù)案、水庫汛期調(diào)度運(yùn)用計劃等不夠完善;大多數(shù)流域水工程防災(zāi)聯(lián)合調(diào)度仍處在探索階段,統(tǒng)籌防洪、供水、生態(tài)、發(fā)電、航運(yùn)等多目標(biāo)的調(diào)度機(jī)制還不夠完善,調(diào)度的信息化、智慧化程度有待提高。
“此外,一些流域多年未發(fā)生大洪水,少數(shù)干部群眾對暴雨洪水的致災(zāi)性認(rèn)識不足,缺乏防汛抗洪實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),防災(zāi)避險意識和能力有待增強(qiáng)?!蓖鯙橹赋觥?/p>
目前,我國已初步建成了較為完善的水文監(jiān)測預(yù)報預(yù)警業(yè)務(wù)體系,為國家防汛抗旱減災(zāi)指揮決策提供了有力的技術(shù)支撐。而極端性暴雨和明顯強(qiáng)對流天氣涉及的地區(qū),正面臨公共安全體系的大考,應(yīng)考重點(diǎn)無疑是補(bǔ)好本地區(qū)的防災(zāi)短板——哪里有薄弱環(huán)節(jié)或安全漏洞,哪里就容易發(fā)生突發(fā)情況。
另一方面,針對極端天氣的預(yù)警預(yù)報,預(yù)警部門也應(yīng)通過微信、微博、短信等不同渠道,確保預(yù)警信息及時準(zhǔn)確送達(dá),面向公眾發(fā)布相關(guān)防災(zāi)避險科普內(nèi)容。
未雨綢繆、加強(qiáng)預(yù)警、嚴(yán)陣以待,方能更好地應(yīng)對極端天氣,降低氣候變化帶來的不利影響。(李云舒、柴雅欣)
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