极端天气灾害几乎无法避免,应对措施非常重要。

图片

郑州街道上的“危险”标识。|新华社
撰文 | 丁崝 徐斯佳 高佩雯

最近两天,相信大家都被河南暴雨刷屏了。画面多夸张就不说了。7月17日开始到现在,连续4天大降雨,持续时间长,区域又集中,黄河、海河周边小河流、水库水位都迅速上涨,还造成了大范围城市内涝、农田积涝。

7月20号下午4到5点,郑州市光一小时的降雨量就达到了201.9毫米,地铁积水,导致12人抢救无效死亡。全市受灾人口达到3.6万人,紧急转移近20万人。17日到20日,仅三天内,郑州市过程降雨量就达到了617.1毫米,约等于把一年的雨都下完了。

其他地区如荥阳、巩义、新密等地,17日以来局部降水甚至达到了700~830毫米,走在大路上简直能淹死人。
图片河南郑州 | 新华社

那这次暴雨为什么这么强?现代天气预报都不能防范这种灾害了吗?这其中还真有些东西值得说道。

河南暴雨成因:多种因素共同作用

暴雨一般是由大量水汽被山坡等地形抬升遇冷形成的。

像这次这么大的雨,则是短时间内超出寻常量的水汽,在一个狭窄区域集中、迅速冷凝导致的。主要有以下几个因素共同作用:

先是台风。台风“烟花”虽然距离我国还有小一千公里,却远程控制了河南暴雨。在“烟花”和副热带高压的气流引导下,大量的水汽通过偏东风源源不断从海上输送到陆地,在河南集结成雨。

然后是地形。河南省内的太行山和伏牛山,一南一北,组成了一个夹角,运送水汽的深厚气流自东向西运动,二山正好卡在了气流的去路上。气流遇山爬高,发生集中抬升效应,就导致了非常集中的强降雨。

此外,还有一个原因,也导致了这次降雨的长持续。那就是稳定的大气环流形势。这一时期,西太平洋副热带高压和大陆高压,分别稳定维持在日本海和我国西北地区,导致水汽供应稳定少动,迟迟不散。所以,只有等到台风“烟花”更靠近我国,环流形势出现调整,截断水汽来源,河南的雨才能停。

图片

多因素造成极端暴雨。|澎湃新闻

天气预报为什么难准确?

发生这种极端天气的时候,经常有人会说:为什么不能更早地预报,及时做出防汛措施?其实,气象预报是很困难的。

我们可以预报一个趋势,比如,一会儿可能要下雨,但是要具体地说,什么时间点某个地方要降雨多少毫米,基本上不太可能。因为,这其中涉及到各种气流和洋流运动,是一个“湍流”问题。

湍流是流体力学中最经典的难题之一。一旦某种流体发生对流,我们就再也不能推断将发生什么事了。就算是现在的超级计算机,目前都没法真正计算这种复杂问题。

诺贝尔奖得主海森堡曾说,他要带着两个问题去见上帝:量子力学和湍流。他相信,上帝对第一个问题已有了答案。但对第二个问题,恐怕上帝都无解。

所以,天气预报,只能是一个概率性的预测。在它的下游,还有一个水文,会根据气象的数据,来预测水的变化。气象报得准,水文才能报得准,气象难报,工程调度也很难做出长时间的预测,只能在风险考量中,尽量去考虑出现极端情况要怎么应对。

这次暴雨来得过于极端,有点突然,超出了大家想象,所以很多人,从一开始隔着窗户调侃,到后来变得焦虑,最后沉默不语。
图片气象下游是水文,同样很难报得准。|图虫创意

气候变化和极端天气

其实这种极端天气事件,说少见也不少见,尤其是最近几年,报道越来越多。

去年的南方洪灾,想必大家都印象深刻:2020年6月之后,我国南方持续强降雨,中央气象台连续40多天暴雨预警,就连水网密布的南方水系都没招架住,多地发生漫堤决口,洪水泛滥成灾。

这一次情况有点不同,这一次是涝。洪和涝是两个概念,很多人可能不是很清楚。洪即外洪,是自然江河里面的水,长江黄河涨起来,超过堤坝,漫进城市来,这叫洪;而水在城市里面,比如下了雨,雨篦子被树叶堵上了,或者其他原因排不出去,积上来了,这叫涝。

这次就是典型的由极端暴雨引发的城市内涝。

除了暴雨,其他极端天气事件,近年其实也都出现得越来越频繁了。比如今年5月,湖北武汉的14级雷暴大风,强对流天气造成大面积农田受灾,后面的龙卷风又造成多人遇难。6月底,美国和加拿大部分地区发生创纪录的热浪,7月中旬,德国、比利时等欧洲地区发生强降雨,100多人死于洪水。
图片6月美国热浪,人们在海滩避暑。|新华社

世界气象组织表示,今年夏天,北半球的天气模式显示了不寻常的“行星波状模式”,这是一种大气环流的大规模扰动,围绕一个完整的经度圈连贯延伸,造成多国出现极端天气。

很多人认为,极端天气是偶然事件。某种程度上说也没错,因为无法准确预测。但是它发生的频率和强度,和气候变化之间,确实有千丝万缕的联系。

一系列研究都显示,随着全球平均气温升高,洋流和大气环流等全球气候调控机制都受到了影响,导致极端天气事件发生的风险持续上升。简单说,就是地球失调了,热的地方更热,冷的地方更冷,涝的更涝,旱的更旱。什么极寒、热浪、强降雨、热带风暴都来了。

包括前面说的台风,跟全球变暖也有关系。因为全球变暖,海水蒸发就会比较剧烈,大气中水气增多,成了台风的能量来源。相当于台风有了更多的燃料,这样它就会发展得越来越强,降水越来越多。

图片人类活动、气候变化和极端天气的关系| NAS, 2016

而气候灾难都是全球性的。据 “德国观察”2019年底发布的《全球气候风险指数报告》,在过去20年间,全世界共发生了约1.2万起气候灾难,直接造成约50万人死亡,经济损失高达3.5万亿美元。
基础设施建设的重要性

不过令人意外的是,在各种气候变化引发的极端天气灾害中,受影响最大的不是历史上对气候变化“贡献”最大、碳排放最多的发达国家,而是碳排放最少的欠发达国家。为什么呢,因为灾难是一样的灾难,但各国应对灾难的能力却差别巨大。

像我国,国土辽阔,一方有难八方支援,国家动员能力强,灾害自救和灾后重建行动都十分迅速,可以极大地降低经济损失和人员伤亡。而一些发展水平较低的国家,经济基础不完备,社会动员能力差,在灾害面前就极其被动。

比如隔壁的缅甸,在2008年遭遇罕见的特强热带风暴“纳尔吉斯”(Nargis),一次就造成了超过13万人死亡。在加勒比海岛国多米尼克,极端天气事件导致的经济损失,甚至超过了国内生产总值的20%,在“各国经济损失占GDP比例” 排行榜中名列第一(2019,德国观察,《全球气候风险指数报告》)。

这说明什么呢?说明灾害应对是非常非常重要的。因为我们没法保证气候变化会像我们希望的那样很快停止,极端天气很可能会越来越多。现在各国都在博弈,在碳排放问题上,像美国这样的发达国家,在巴黎协定上反反复复。而发展中国家,想要和老牌发达国家一样减少碳排,舍弃的将是一部分的自身发展权。

可以想象,气候变化的挑战会持续严峻,极端天气灾害几乎无法避免。我们除了个人多提高安全意识,熟习自救指南,公共层面,在基础设施建设、应急处理、灾害科普上,相信我们国家都会有持续的行动。

文章由“中国科学技术出版社”(ID:cspbooks)发布,转载请注明出处。

来源: 中国科学技术出版社

河南大暴雨,天气预报和防汛困难在哪儿?

图文简介

极端天气灾害几乎无法避免,应对措施非常重要。