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河南遭遇了一場(chǎng)怎樣的強(qiáng)降雨?
2021年07月22日 10:41
來(lái)源:

  河南遭遇了一場(chǎng)怎樣的強(qiáng)降雨?

  201.9毫米!鄭州小時(shí)雨強(qiáng)突破我國(guó)陸地歷史極值

  7月21日上午,中央氣象臺(tái)、河南省氣象臺(tái)聯(lián)合接受媒體采訪,介紹河南暴雨情況。河南省氣象臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)蘇愛(ài)芳、中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員陳濤對(duì)河南暴雨進(jìn)行了詳細(xì)解讀。據(jù)介紹,副熱帶高壓、大陸高壓、臺(tái)風(fēng)“煙花”等多種因素共同造成了此次河南持續(xù)性的特大暴雨過(guò)程。蘇愛(ài)芳表示,此次特大暴雨歷史罕見(jiàn),不僅持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、累計(jì)雨量大,而且范圍廣、落區(qū)重疊、強(qiáng)降水落點(diǎn)集中,導(dǎo)致洪澇災(zāi)害嚴(yán)重。河南已有十多個(gè)國(guó)家站超過(guò)了日降雨量的極值,除日降雨量外,小時(shí)降雨量也非常突出,鄭州氣象觀測(cè)站最大小時(shí)降雨量達(dá)201.9毫米,突破我國(guó)陸地小時(shí)降雨量歷史極值(198.5毫米)。

  目前,華北正處于季風(fēng)雨季和臺(tái)風(fēng)雨季的雙重影響下,極端天氣沒(méi)有規(guī)律可循。陳濤提醒公眾及時(shí)關(guān)注氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息。

  關(guān)注1

  河南暴雨到底有多大?

  7月17日以來(lái),河南的強(qiáng)降雨已持續(xù)4天,從17日8時(shí)至21日9時(shí)的降雨量看,河南中部、西部、北部地區(qū)累計(jì)降雨量普遍在100毫米以上,鄭州附近地區(qū)累計(jì)降雨量在500毫米以上,個(gè)別單點(diǎn)站在900毫米以上,極端天氣非常突出。24小時(shí)左右累計(jì)降雨量達(dá)到900毫米,就意味著大約一天的時(shí)間,整片降水落區(qū)被覆蓋了90厘米高的水,加上地勢(shì)高低不平,雨水流向低處,個(gè)別地區(qū)的積水狀況會(huì)更嚴(yán)重。

  中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員陳濤表示,從降水的極端性看,根據(jù)觀測(cè),17日到21日8時(shí),河南已有10個(gè)國(guó)家級(jí)自動(dòng)站超過(guò)日降雨量的極值,極端性非常明顯。除日降雨量外,小時(shí)降雨量也突出,鄭州氣象觀測(cè)站最大小時(shí)降雨量達(dá)201.9毫米(20日16時(shí)-17時(shí)),突破我國(guó)陸地小時(shí)降雨量歷史極值(198.5毫米,河南林莊,1975年8月5日)。

  關(guān)注2

  為何會(huì)出現(xiàn)如此極端的暴雨?

  7月20日,河南多地出現(xiàn)暴雨、大暴雨、特大暴雨后,持續(xù)強(qiáng)降雨導(dǎo)致部分街道積水嚴(yán)重,鄭州市提升防汛應(yīng)急響應(yīng)至I級(jí)。

  河南省氣象臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)蘇愛(ài)芳表示,此次極端降雨天氣由四個(gè)因素導(dǎo)致。首先是大氣環(huán)流形勢(shì)穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間降雨成為可能。西太平洋副熱帶高壓和大陸高壓分別穩(wěn)定維持在日本海和我國(guó)西北地區(qū),導(dǎo)致兩者之間的低值天氣系統(tǒng)在黃淮地區(qū)停滯少動(dòng),造成河南中西部長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)降水天氣。

  其次,伴隨“七下八上”而來(lái)的臺(tái)風(fēng)送來(lái)了充沛的水汽。陳濤介紹,7月中旬河南處于副高邊緣,對(duì)流不穩(wěn)定能量充足,臺(tái)風(fēng)“煙花”雖然還沒(méi)有登陸我國(guó),但臺(tái)風(fēng)“煙花”北側(cè)和副熱帶高氣壓之間會(huì)形成聯(lián)通氣流,持續(xù)地向我國(guó)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,形成了充沛的水汽條件,降水效率高。

  再次,河南獨(dú)特的地形導(dǎo)致降水效應(yīng)顯著。受深厚的偏東風(fēng)急流及低渦切變天氣系統(tǒng)影響,加之河南省太行山區(qū)、伏牛山區(qū)特殊地形對(duì)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(dòng),地形迎風(fēng)坡前降水增幅明顯。

  另外,此次降雨過(guò)程中對(duì)流“列車(chē)效應(yīng)”明顯。在穩(wěn)定天氣形勢(shì)下,中小尺度對(duì)流反復(fù)在伏牛山前地區(qū)發(fā)展并向鄭州方向移動(dòng),形成“列車(chē)效應(yīng)”,導(dǎo)致降水強(qiáng)度大、維持時(shí)間長(zhǎng),引起局地極端強(qiáng)降水。

  關(guān)注3

  此次極端暴雨過(guò)程有無(wú)提前預(yù)警?

  蘇愛(ài)芳說(shuō),針對(duì)這次天氣過(guò)程,河南省氣象局7月13日就已關(guān)注,14日開(kāi)展了省地聯(lián)合會(huì)商,起草重要天氣報(bào)告,15日?qǐng)?bào)送省委省政府,第一份預(yù)警是7月16日9點(diǎn)50分發(fā)布的暴雨橙色預(yù)警信號(hào);7月18日17點(diǎn)10分發(fā)布暴雨黃色預(yù)警信號(hào);7月20日早晨發(fā)布暴雨紅色預(yù)警信號(hào)。這次過(guò)程,河南省市縣氣象部門(mén)共發(fā)布預(yù)警信息1184條,目前河南省各級(jí)氣象部門(mén)施行24小時(shí)戰(zhàn)時(shí)工作機(jī)制,全力做好保障工作。

  陳濤說(shuō),極端暴雨、極端高溫的預(yù)報(bào)仍是全球共同面臨的難題,這種極端天氣發(fā)生機(jī)制非常復(fù)雜,并且受到數(shù)值預(yù)報(bào)模式和預(yù)報(bào)員主觀預(yù)報(bào)的限制,對(duì)極端天氣的預(yù)報(bào)存在不確定性。此次強(qiáng)降水中心鄭州的暴雨過(guò)程,屬于中小尺度的極端天氣,預(yù)警難度更高。陳濤表示,提高其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性也是未來(lái)氣象預(yù)報(bào)努力攻克的方向。

  關(guān)注4

  此次強(qiáng)降雨何時(shí)停?

  陳濤分析,從雷達(dá)回波圖來(lái)看,21日,河南北部地區(qū)仍然有明顯的降雨過(guò)程,鄭州、開(kāi)封一帶降雨仍在持續(xù)。

  蘇愛(ài)芳說(shuō),預(yù)計(jì)今明兩天河南省仍有降雨,具體預(yù)報(bào)如下:

  22日,河南中西部有小到中雨;鄭州地區(qū)有小到中雨(5~15毫米)。

  23日,河南中西部小到中雨;鄭州地區(qū)有分散性陣雨(1~5毫米),此次強(qiáng)降雨過(guò)程趨于減弱結(jié)束。

  關(guān)注5

  強(qiáng)降雨后有何災(zāi)害?

  陳濤說(shuō),河南此次強(qiáng)降雨過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、累計(jì)雨量大、極端性顯著,目前已有多個(gè)中小水庫(kù)和河流出現(xiàn)超汛限水位和超警洪水,多地出現(xiàn)內(nèi)澇、山洪等災(zāi)害。

  陳濤介紹,預(yù)計(jì)今明兩天河南降雨持續(xù),致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)極高,并且災(zāi)害發(fā)生有滯后效應(yīng),各地需繼續(xù)做好洪澇、地質(zhì)災(zāi)害等防御以及河堤、庫(kù)壩等的巡查工作,并防范強(qiáng)降雨對(duì)救災(zāi)各項(xiàng)工作的不利影響,提前做好衛(wèi)生防疫工作。

  ■ 釋疑

  “百年一遇”的暴雨為何總能遇到?

  7月20日,河南多地出現(xiàn)大暴雨、特大暴雨,鄭州氣象官方微博晚上9時(shí)許發(fā)布視頻稱,鄭州暴雨“超千年一遇”。近年來(lái),“五十年一遇暴雨”、“百年一遇暴雨”等說(shuō)法經(jīng)常出現(xiàn)在公眾視野。如何理解“N年一遇”的暴雨?“千年一遇”暴雨說(shuō)法準(zhǔn)確嗎?對(duì)此記者采訪了氣象和水文相關(guān)專(zhuān)家。

  “N年一遇”是什么概念?

  據(jù)清華大學(xué)水利系教授楊大文介紹,“N年一遇”是統(tǒng)計(jì)學(xué)與氣象學(xué)、水文學(xué)相結(jié)合對(duì)暴雨和洪水大小的一種定量表征。一個(gè)降雨時(shí)間序列可能是100年、500年或者無(wú)限長(zhǎng),舉例來(lái)說(shuō),從統(tǒng)計(jì)上講,某地一天下了500毫米的雨,過(guò)去100年的數(shù)據(jù)中,一天超過(guò)500毫米的降雨只出現(xiàn)一次,我們說(shuō)這場(chǎng)雨是100年一遇的。

  目前我國(guó)有觀測(cè)記錄的時(shí)間序列很少超過(guò)100年,科技人員就把過(guò)去50年或60年的所有觀測(cè)數(shù)據(jù)拿來(lái)分析,再通過(guò)數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),得出理論的頻率曲線。這個(gè)頻率曲線可以外延,可以大體推算出100年甚至1000年的暴雨降雨量是多少。但百年一遇、尤其是千年一遇的暴雨更像是一個(gè)估計(jì),并非完全準(zhǔn)確的絕對(duì)值。

  由于我國(guó)南方和北方地理氣候差距大,因此每個(gè)地方“N年一遇”都是以當(dāng)?shù)貫闃?biāo)準(zhǔn),而非全國(guó)一致的標(biāo)準(zhǔn)。

  楊大文說(shuō),“N年一遇”的概念在上世紀(jì)五六十年代就已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。由于城市發(fā)展需要面對(duì)防洪等問(wèn)題,“二戰(zhàn)”前后,基于頻率的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在世界上廣泛應(yīng)用。新中國(guó)成立以后,我國(guó)也從蘇聯(lián)引進(jìn)了這套設(shè)計(jì)的思路和方法,這在全世界基本上是通用的。

  “百年一遇”意味著百年后才再次出現(xiàn)嗎?

  楊大文說(shuō),城市防洪標(biāo)準(zhǔn)所稱的“百年一遇”,也是相同的概念,也是根據(jù)歷史觀測(cè)的數(shù)據(jù)得到的!斑@里面有個(gè)假設(shè),即過(guò)去歷史觀測(cè)的暴雨也好、洪水也好,未來(lái)在頻率和強(qiáng)度上還會(huì)出現(xiàn)同樣的規(guī)律,即自然的規(guī)律在過(guò)去和未來(lái)是一致的!

  這樣的假設(shè)是否存在問(wèn)題?楊大文說(shuō),氣候變化會(huì)改變這個(gè)規(guī)律。所以老百姓有這樣的疑問(wèn)——100年一遇的洪水前幾年剛發(fā)過(guò),怎么又發(fā)了?怎么感覺(jué)頻率越來(lái)越高了?這就跟氣候變化有關(guān)系。氣候變化的一個(gè)特征就是極端天氣會(huì)更多更頻繁地出現(xiàn)。

  城市防洪標(biāo)準(zhǔn)需要提高嗎?

  據(jù)媒體今年2月報(bào)道,北京中心城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)擬達(dá)200年一遇,城市副中心防洪標(biāo)準(zhǔn)擬達(dá)到100年一遇。隨著極端天氣的增加,城市防洪標(biāo)準(zhǔn)需要提高嗎?

  楊大文稱,不同的城市根據(jù)人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等不同,防洪標(biāo)準(zhǔn)不同,北京、上海等城市標(biāo)準(zhǔn)會(huì)更高一些。同一個(gè)城市中,地鐵的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)高于其他地點(diǎn)。

  他認(rèn)為,即便城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)不提高,工程設(shè)施的防護(hù)能力、運(yùn)營(yíng)維護(hù)能力也需要提高。以往城市規(guī)模小,周?chē)泻芏嘧匀粷竦、洼地,如今城市快速發(fā)展,城市道路和樓房承受洪水的能力也降低了很多,洪水造成的損失,特別是生命財(cái)產(chǎn)的損失會(huì)比以往大很多。

  因此,氣候變化和人類(lèi)自身對(duì)城市及其周邊環(huán)境的改變,也是加重洪水災(zāi)情的原因。原來(lái)進(jìn)入湖泊里的水現(xiàn)在流入街道,就要迅速將其排走。如果規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程運(yùn)營(yíng)維護(hù)不當(dāng)?shù)脑挘蜁?huì)造成災(zāi)害。

  “千年一遇”說(shuō)法準(zhǔn)確嗎?

  7月20日晚間,鄭州氣象官方微博發(fā)布視頻稱,鄭州暴雨“小時(shí)降水、日降水的概率,重現(xiàn)期通過(guò)分布曲線擬合來(lái)看,超千年一遇”。

  中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員陳濤表示,“千年一遇”是源自于水文氣象里面關(guān)于洪水重現(xiàn)期的科學(xué)解釋?zhuān)饕且罁?jù)長(zhǎng)期的歷史記錄來(lái)推算極端天氣事件在歷史上可能重復(fù)發(fā)生的頻率,這是一個(gè)數(shù)學(xué)上的概念。

  在大氣科學(xué)中,表達(dá)極端天氣、極端降雨過(guò)程的方法,主要是根據(jù)歷史降雨量排名。根據(jù)某個(gè)站在歷史上出現(xiàn)的降雨量極大值,依次進(jìn)行排名、不斷更新排名情況,這是大氣科學(xué)界比較常見(jiàn)的做法!耙灿衅渌磉_(dá)天氣極端性的方法,比如通過(guò)極端降水的百分位這種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)表示!标悵f(shuō)。

  如果從大氣科學(xué)的角度來(lái)細(xì)究“千年一遇”的說(shuō)法,陳濤介紹,我國(guó)目前有嚴(yán)謹(jǐn)氣象記錄的時(shí)間在1950年之后,也就是說(shuō)有比較準(zhǔn)確完整的降雨量科學(xué)記錄的時(shí)間有70余年。這段歷史時(shí)期的數(shù)據(jù),是無(wú)法支撐起用“百年”甚至“千年”來(lái)描述極端降雨的說(shuō)法的。

  “所以說(shuō),無(wú)論是千年一遇還是百年一遇,在目前沒(méi)有得到可靠的、長(zhǎng)時(shí)效的氣象記錄之前,我們很難判斷這個(gè)問(wèn)題!标悵f(shuō)。

  氣象專(zhuān)家張明英說(shuō),為了讓大家對(duì)出現(xiàn)概率有一個(gè)形象的了解,便采用了“重現(xiàn)期”的概念,常出現(xiàn)的事件重現(xiàn)期就短,很少出現(xiàn)的事件重現(xiàn)期就長(zhǎng),例如百年一遇或千年一遇。這并不是說(shuō)一百年或一千年就來(lái)一次,或者這次出現(xiàn)后一百年或一千年后再來(lái)一次。對(duì)重現(xiàn)期時(shí)間越長(zhǎng)的事件,其發(fā)生的可能性就越小,也就是出現(xiàn)概率少,也就很難碰到,這對(duì)預(yù)報(bào)來(lái)說(shuō)也就很難預(yù)報(bào)出來(lái)。

  新京報(bào)記者 張璐 見(jiàn)習(xí)記者 王景曦

  【編輯:阿琳娜】