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為何多地頻發極端暴雨?專家稱未來全球增溫降水變化將更劇烈

2021-11-13由 南方都市報 發表于 歷史

“十年九旱”的山西遭遇了罕見的連續強降水天氣,已有15人因災死亡。

今年以來,除山西外,陝西、河南、湖北等多地頻發罕見的極端暴雨,引發洪水、泥石流等災害,造成了人員傷亡、文物損毀、農田受災等損失。最新訊息顯示,黃河第3號洪水即將進入山東省。

為何今年多地頻發暴雨?對極端天氣的預警、處置應如何改進?未來氣候變化將有何趨勢?對此,南都、N影片記者採訪了多位氣象、水文方面的專家,以及受災地區政府部門工作人員和居民。

暴雨頻發:全國多地出現罕見極端降水

先是在“三伏天”熱浪始襲的7月初,暴雨接連襲擊四川盆地、黃河流域和華北地區。汛情突如其來,四川巴中有船隻被洪流瞬間沖走,還有乘客因列車停運被困成都。

中央氣象臺首席預報員張芳華此前向南都記者介紹稱,7月初的華北等地強降雨具有極端性。張芳華表示,從極端性來看,河北中南部和河南北部共有7個國家站日雨量突破7月極值,其中河北雞澤(206。4毫米)和河南滑縣(211。7毫米)突破有氣象記錄以來歷史極值。

7月17日至23日,河南也遭遇極端強降雨天氣。據鄭州市氣象服務中心釋出的訊息,7月20日8時至17時,鄭州出現大暴雨,區域性特大暴雨,最大降水量突破了當地歷史記錄,這場強降水也被稱為“鄭州最強暴雨”。

為何多地頻發極端暴雨?專家稱未來全球增溫降水變化將更劇烈

7月21日, 暴雨過後,鄭州市民在轉移物資。新華社記者 朱祥 攝

南都此前報道,7月20日,住在鄭州市惠濟區英才街附近的鄭州市民小宋準備出門,發現從樓下的街道到大馬路上,都被淹了。他告訴南都記者,“不少電瓶車被淹壞,汽車直接開不了。道路上積水已經沒過了膝蓋,有小轎車被淹過車身甚至車頂。”其所住街道停水停電。

為何多地頻發極端暴雨?專家稱未來全球增溫降水變化將更劇烈

8月12日湖北省隨州市柳林鎮受災現場。新華社發

此外,罕見暴雨也在8月12日凌晨突襲湖北。據湖北省隨州市氣象局方面分析,此次降水總量大落區集中,夜雨特徵十分明顯。隨州市隨縣柳林鎮8月11日21時至12日9時累計降雨也成為有氣象記錄以來的歷史極值。

10月初,“十年九旱”的山西省也罕見地遭遇連續強降雨。多個氣象觀測站累計降水量超過同期歷史極值。

“村裡老人說活了70多年,也沒見過這麼大的雨。”10月11日,山西呂梁孝義市大孝堡鎮村民李國強向南都記者回憶,暴雨來襲後,千里良田變成一片澤國,家裡的積水比炕還高。

據山西省應急管理廳釋出的資訊,省會太原市面積6909平方千米,在此期間降雨量為14。9億立方米,而西湖蓄水量近1400萬立方米,相當於98。6個西湖的蓄水量被倒進了太原。山西省共59個國家氣象觀測站日降水量突破建站以來同期歷史極值,63個國家氣象觀測站過程累計降水量超過同期歷史極值。

此外,9月到10月以來,在陝西省渭南市大荔縣,也連續出現5次降雨天氣過程,每次時間間隔短、持續時間長、累計降水量大,已有49。1萬畝農田受災,秋收進度受到嚴重影響。居住在大荔縣縣城的艾女士向南都記者表示,“大荔縣是農業大縣,種植了很多蔬菜水果,眼看就要豐收,這次暴雨全被淹了。”

預警處置:“應急響應和管理要更及時”

河南暴雨中,城市發生嚴重內澇,水漫鄭州地鐵、隧道,被困人員無處逃生,車輛遭受沒頂之災。

8月12日,刷新歷史極值的暴雨在凌晨襲擊湖北隨縣柳林鎮,兩三個小時內洪水迅速漲起席捲而來,睡夢中的小鎮居民來不及轉移逃生。

“十一”期間,山西遭遇連續強降雨,崩塌、滑坡隨之而來,汾河一度出現近20米決口,平遙古城城牆區域性坍塌,多處煤礦受影響被迫停產。

河南、湖北、山西三地公開通報顯示,前述暴雨已致至少1600萬人受災,338人遇難。多場極端暴雨嚴重致災,氣象預警和應急響應機制也引發人們反思。

南都此前報道,據鄭州氣象臺訊息,從19日0時到20日24時,鄭州共發出2次暴雨黃色預警訊號,1次暴雨橙色預警訊號,6次暴雨紅色預警訊號。

然而,多次暴雨氣象預警之下,地鐵、隧道仍未關停。公開通報顯示,7月20日18時許,積水沖垮出入場線擋水牆進入正線區間,造成鄭州地鐵5號線列車在海灘寺街站和沙口路站隧道列車停運。此後,鄭州地鐵下達全線網停運指令。

在湖北省隨州市隨縣柳林鎮,暴雨來臨前約6個多小時,當地氣象臺發出第一道紅色預警。柳林鎮村幹部在此後約4小時開始組織群眾轉移。

據隨縣人民政府官網訊息,8月12日凌晨2時40分左右,柳林鎮降雨量開始加大,當地組織鎮村幹部用喇叭呼喊、敲門等方式提醒和組織群眾轉移;凌晨3時20分左右,又出動警車上街鳴笛提示,組織鎮村(社群)幹部緊急轉移群眾。

8月14日,一位柳林鎮附近其他鎮街的人員告訴南都記者,12日凌晨3時許洪水還未漲起時,柳林鎮政府和各部門工作人員已經出動通知群眾轉移,“包括跟村幹部打了電話”,“有的電話沒打通”。

當地有居民向南都記者表示,柳林鎮三面環山地勢較低,以前也曾漲過約1米深的積水,今年8月12日以前其沒有收到任何轉移通知,而當日凌晨的警報對她也並未奏效,“我可能沒聽見,我住的地方離街上比較遠,隔著山聽不見的。”

河海大學水文水資源學院教授王文向南都記者表示,“應對自然災害大致有兩類措施,一個是工程措施,一個是非工程措施。以防洪為例,工程措施包括水庫、堤防、蓄滯洪區建設等。非工程措施,包括監測預警、政策法規、應急管理等。”

對於今年河南鄭州暴雨,“從工程措施上來講,要完全應對像鄭州三天600多毫米這樣的強降雨,就要建設非常強大的排洪系統,其成本可能高到難以承受。”王文認為,抵禦罕見暴雨應更多從非工程措施發力。

“首先預報預警和氣象服務需要提高完善。”王文表示,“這次鄭州氣象部門發出了暴雨紅色預警,但是實際的降水量沒有準確報出來,準確的天氣預報一直是各國氣象部門的難題;湖北省柳林鎮的洪災就是屬於典型的山洪,中小流域的山洪預警更是個難題。”

“目前我們降水氣象預警只有用4種顏色表示的4個等級,最高是紅色,告訴大家未來三小時降水超過100毫米,但鄭州這次的暴雨最強時一小時就超過200毫米。對於這種情況,如果在預警時附加一些雨強資訊,明確告訴大家面臨的風險,會有助於大家對氣象災害的防範。”王文認為,降水氣象預警方式也需改進。

“其次對政府而言,應急響應和管理要更及時。”王文向南記者解釋,“氣象部門雖然釋出了紅色預警,但是氣象部門沒有決策權,最終採取什麼動作取決於當地防汛抗旱指揮部。鄭州特大暴雨紅色預警後,地鐵照開、隧道照通,最終導致重大人員傷亡,這一定程度上說明部門之間的協調、應急管理水平還需要進一步的提高。”此外,“加強對民眾的災害預防教育,提高災害應對意識也是非常重要的。”

背後成因:“異常偏強偏北的西太平洋副熱帶高壓”

以近期的山西暴雨為例,在這場持續時間長、影響範圍廣、極端性突出的暴雨背後,“異常偏強偏北的西太平洋副熱帶高壓”是被普遍提及的原因。

河海大學水文水資源學院教授張行南向南都記者表示,“今年確實和往年有很大不同,我國整個東部地區的氣溫和降雨分佈都受此影響,今年7月鄭州的暴雨其實也與此相關,相信相關氣象部門在正在研究這個問題。”

為何多地頻發極端暴雨?專家稱未來全球增溫降水變化將更劇烈

10月11日,山西稷山吳璧小學安置點。新華社記者 詹彥 攝

山西省氣象臺首席預報員王洪霞表示,具體而言,大氣環流形勢穩定、水汽條件充沛、低層抬升條件長時間維持是這場暴雨形成的三大原因。

為何多地頻發極端暴雨?專家稱未來全球增溫降水變化將更劇烈

王洪霞介紹,異常偏強的西太平洋副熱帶高壓先西伸北抬後穩定維持在黃淮地區,與西風帶低值系統在山西形成穩定的東高西低的環流形勢,有利於山西出現長時間降水天氣。

此外,副熱帶高壓西側的偏南氣流和低層西南急流將南海和孟加拉灣的水汽向北經過西南地區源源不斷地輸送到山西中南部地區,為山西持續降水提供了充沛的水汽來源。

而在穩定的天氣形勢下,低層切變線輻合系統長時間維持和降水回波反覆經過山西中部,疊加山西呂梁山、太行山複雜地形對偏東氣流降水增幅作用,導致山西省中部及臨汾北部地區極端強降水的出現。

實際上,今年8月下旬以來包括山西省在內,黃河下游累計雨量較往常明顯增多,水利部黃委水文水資源局資訊中心主任王春青介紹,“今年8月下旬以來,西北太平洋副熱帶高壓異常偏強偏北,西南暖溼氣流和東南暖溼氣流沿著副熱帶高壓北上。同時西風帶的冷空氣活動頻繁,頻頻到訪黃河中游,這樣冷暖空氣在黃河中游持續交匯形成今年特殊的極為罕見的秋雨。”

“今年還有一個比較突出的特點是,渭河伊洛河和大汶河同時漲水,形成了黃河上下較大型的洪水,這種情況歷史上也比較罕見。也是造成今年這種極其嚴峻的秋汛原因之一。”王春青稱。

張行南向南都記者表示,如果類似今年的西太平洋副熱帶高壓在未來經常重現,會直接導致當地氣候、地理等大環境的改變,“但理論上來講,這種改變不太會是突發事件,即使改變,也會有一定的過程。”

未來趨勢:“千年一遇”的暴雨也許不再那麼罕見

多地頻現罕見極端降水背後,未來氣候變化發展趨勢如何?

今年8月,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)釋出了IPCC第六次評估報告第一工作組報告《氣候變化2021:自然科學基礎》(下稱“IPCC報告”)。這份累計由全球兩百多名作者共同完成的報告,揭示了人類活動致使氣候以前所未有的速度變暖,每個地區都面臨著越來越多的變化,極端高溫和降雨事件變得更加頻繁。

為何多地頻發極端暴雨?專家稱未來全球增溫降水變化將更劇烈

IPCC第六次評估報告第一工作組報告《2021年氣候變化:自然科學基礎》。

受邀擔任IPCC報告第12章“用於區域影響和風險評估的氣候變化資訊”主要作者之一的河海大學水文水資源學院教授王文,曾接受了南都記者專訪。他直言,未來二三十年全球增溫不可避免,熱動力增強降水變化將更為劇烈,“千年一遇”的暴雨也許不再那麼罕見,唯有正視氣候變化持續加大減排,才能找到適應洪澇、與自然和諧相處之道。

王文向南都記者解釋,在全球變暖的背景下,大氣熱動力增強,大氣的穩定性下降,比以前變化更劇烈,導致降水的變化也更劇烈,更容易出現極端降水事件。他告訴南都記者,上世紀80年代以來,在我國西北部地區降水增加明顯,是總體趨勢,具體到每一年,無論降水和氣溫,都會有比較大的差別。

“今年確實比較特殊,但不能單獨以某一年的例子,代表氣候變化的綜合狀態。”他舉例,在氣候變化背景下,極端事件更多,比如今年7月下旬鄭州的暴雨被稱為“千年一遇”,“隨著氣候變暖,以後可能碰到同樣強降水的機率要比以前要大,比如由‘千年一遇’變成‘五百年一遇’”。他也指出,變化環境下的水文頻率分析問題,也是業內很多人研究的方向。

在他看來,極端事件的發生,從長期來看跟人類活動導致的氣候變暖有關,但人類沒辦法直接干預極端事件的發生,“但我們可以透過控制氣溫升高,從而減小極端事件發生的可能性”。

他向南都記者介紹,由於氣候變化具有慣性,主要原因是海洋的熱容量巨大,“即使高強度減排,短期來看未來二三十年裡,增溫還是不可避免的,但是到本世紀的後半葉,溫度可能會下降”。

至於未來如何面對氣候變化,他表示,“氣候是不停變化的,我們現有的一切人類社會系統都是基於現有氣候條件的,所以我們希望穩定,沒有大的變化”。

他認為,現在最重要的事情就是一邊減排,比如使用清潔能源,減少使用化石燃料;一邊固定二氧化碳,主要是植樹造林,減少森林砍伐。“這樣,我們就可以控制升溫,從而避免未來極端天氣事件不斷增加。”

出品:南都即時

統籌:南都記者 向雪妮

採寫:南都記者 張林菲 楊苓妍

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