在全球气候变化的大背景下，近年来气候相关自然灾害频发，对人民生命财产安全和经济社会发展造成的影响日益加剧。2021年7月，河南遭遇特大暴雨灾害以来，由老牛基金会与壹基金共同发起**“气候变化背景下自然灾害应对策略研究与实践”项目**，通过与中国农科院环发所、北师大风创中心等合作，开展河南受灾社区应急能力建设，探索适应气候变化下社会组织参与应对突发气候灾害事件的行动策略。

本项目将陆续分享以下研究成果，包括：

1.郑州暴雨灾害的气候成因及与气候变化的联系

2.国际大城市适应气候变化的洪水风险管理经验

3.适应气候变化的城市洪水灾害应对策略

……

郑州暴雨灾害的气候成因

及与气候变化的联系

河南郑州“7.20”特大暴雨灾害已经过去1年多了，国内专家、学者及社会各界就本次暴雨灾害成因、防灾减灾对策等进行了诸多探讨。在分析郑州暴雨成因时，常常涉及气候变化因素，那么气候变化究竟与这次暴雨灾害存在怎样的关联？本文从气候变化的视角，对本次暴雨灾害的气候成因进行解析，以提升公众对郑州“7.20”灾害成因科学机理的认知，尝试从更广的范围、更开阔的视野来探讨如何进一步加强和完善防灾减灾工作。

2021年8月、2022年2月，全球权威科学机构——联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布了第六次评估周期第一工作组的气候科学报告和第二工作组的影响评估报告，为人类社会敲响的警钟不断升级。联合国秘书长古特雷斯比喻说，IPCC第一工作组报告是“向人类发出的红色警报”，第二工作组报告是“人类苦难图集”。

未来暴雨发生频次和强度的变化趋势

（IPCC第六次评估科学报告）

（相较于工业化前，10年一遇极端降水事件：当前升温1℃，频次增加到1.3倍；未来升温1.5℃，频次增加到1.5倍；未来升温2.0℃，频次增加到1.7倍；未来升温4℃，频次增加2.7倍）

IPCC第一工作组报告显示，相对于工业化前的气候状态，当前全球平均已升温1.09℃。与全球变暖的整体趋势相对应，极端天气气候事件明显增加。对已经发生的极端天气气候事件进行的检测分析表明，全球升温1℃，十年一遇的高温、干旱、暴雨发生频率分别是1850-1900气候稳定时段的2.8倍、1.7倍、1.3倍；预估在《巴黎协定》全球温控目标1.5℃/2℃情景下，十年一遇的高温、干旱、暴雨则分别会增加到4.1倍/5.6倍、2.0倍/2.4倍、1.5倍/1.7倍。由于大气中温室气体浓度持续不断地增加，增强的温室效应造成额外吸收的能量在大气层中积聚，极端气候事件的频次与强度急剧增加，是大气层中积聚的能量释放的一种表现方式。IPCC第二工作组报告进一步指出，不断加剧的水文气象事件与城市复杂系统的相互作用，使城市面临的洪水风险越来越大。究其原因，一是因为城市化进程加剧城市人口的聚集和社会财富的高度集中，导致气候变化脆弱性和暴露度增加；二是气候变暖加剧河水泛滥、山洪、风暴潮、冰川融化等，城市面临越来越大的洪水灾害气候危险性胁迫；三是在城市扩张的过程中自身设施的不完备，不透水的城市下垫面、不通畅的城市排水系统、不合理的城市规划布局、不完备的城市管理体系等，进一步加剧城市的洪水风险。

郑州“7.20”暴雨灾害体现了气候变化条件下气候灾害明显加剧的新特征。从观测上说，2021年07月20日08时至21日08时(北京时)，郑州国家气象站测得最大日降雨量为624.1毫米，一天的降水量几乎与郑州平均年降雨量（640.8毫米）相当，也是建站以来测得的日降雨量最大值（189.4毫米，1978年7月2日）的3.4倍。郑州此次极端强降雨过程最大降水强度为201.9毫米/小时，相当于有150个西湖的水量在一小时内倾泄在郑州市区域，导致严重的城市内涝、河流洪水、山洪滑坡等多灾并发，造成重大人员伤亡和财产损失。根据国务院灾害调查组《河南郑州“7.20”特大暴雨调查报告》认定，此次事件总体是“天灾”，具体有“人祸”。总体是“天灾”的结论强调了本次灾害的不可抗力；而“人祸”，是否存在着对气候变化科学认知缺乏和由此带来灾害加剧而造成严重后果意识不足的问题呢？

就郑州“7.20”暴雨成因与气候变化的联系

专家从以下三个方面做了分析

NO.1

由于全球气候变暖，西太平洋副热带高压（副高）增强，其北边界北扩时间提前（从8月份提前至7月份）、位置北移（从长江流域移至黄淮流域）（如下图1所示）。副高北边界与北方的冷气团交汇（是一个条状的区域，称之为锋面），副高暖气团水汽在锋面冷却凝结，形成一个条状的降水带，郑州这次正好在此降水带上，郑州“7.20”暴雨是在此天气大背景下形成的。与此同时，南亚高压热气团由于气候变暖也同样加强，使南亚热气团东扩延伸至河南地界，两高压之间挤压形成狭窄的高空槽深入中原腹地，河南郑州恰好位于槽前，这种高空槽脊配置，导致来自高纬的干冷气流向南侵入到中纬度地区（如下图2所示），为暴雨的发生提供了良好的高空辐散条件，有利于低层辐合抬升对流发展。

图1：气候变化影响下郑州暴雨成因机制

NO.2

7月20日，在我国东南沿海，正好有“烟花”和“查帕卡”双台风形成。气候变暖加剧海面水汽蒸发，使台风周边的气旋性气流所携带的水汽量大幅增加。台风“烟花”北侧和“查帕卡”东侧的气旋性暖湿气流西进北上，将水汽源源不断地从洋面输送到河南地区（如下图2所示），受伏牛山和太行山地形的抬升和阻挡作用，水汽在此堆积，为后续的极端降水提供了充沛的水汽来源。

图2：郑州暴雨水汽输送过程

NO.3

气候变暖加剧中小尺度对流反复在伏牛山前地区发展，抬升至高空后降温凝结成降雨云，而在其上的西风气流（大气环流背景场）将降雨云吹向郑州方向（如下图3所示），像列车一样依次向郑州进发（称之为“列车效应”），导致降水强度大、维持时间长，引起郑州局地异乎寻常的极端强降水。

图3：郑州暴雨发生过程机制

由此可见，本次郑州暴雨与气候变暖密切相关。正是由于气候变暖驱动的大气环流的变化、水汽输送量的增加，以及地形影响等作用叠加，最终形成了郑州罕见的暴雨灾害；而且随着全球变暖，类似郑州“7.20”暴雨这样的典型极端气候灾害将会更加频繁、强度更大，为我国城市未来适应气候变化的防灾减灾工作提出了巨大挑战。

本篇以郑州“7.20”暴雨为案例进行解析，希望能够普及气候变化的相关知识，提升公众的科学认知、增强风险意识，推动气候适应能力建设。

来源: 老牛基金会