专家:华北强降雨因“列车效应” 极端天气或成新常态
来源:财新网     时间:2023-08-01 13:44:17

至8月1日6时,此轮强降雨已造成北京11人遇难,另有27人失联;北京地区全市平均降雨量257.9毫米,降雨量远超“7.21”特大暴雨。在北京丰台千灵山,7月31日10时至11时,一小时内的降雨量就达到111.8毫米。而2012年“7.21”特大暴雨当天,北京全市平均降雨才190.3毫米。“相当于第一天下了一个‘7·21’的暴雨,结果第二天又下了一个160毫米、180毫米。”北京市防汛抗旱指挥部副指挥、应急管理局副局长刘斌在接受央视采访时表示。

为何此次华北地区强降雨如此强悍?中国天气网首席气象分析师胡啸告诉财新,“杜苏芮”残余环流彷佛一个炸弹的“引信”,改变了天气形势。它形成低涡后,先在北侧的倒槽里出现了明显降雨,之后又北上,制造了华北此轮长时间、大范围的强降雨。

此次雨灾的始作俑者之一——台风“杜苏芮”是今年第五号台风,7月21日在西北太平洋海面生成,并于24日成为超级台风,于28日在福建登陆。“杜苏芮”给所到之处带来狂风暴雨,在台湾屏东局地累计降雨量超过1400毫米。


(相关资料图)

华北降雨虽然与“杜苏芮”有关,但并非台风本体造成。7月29日,随着“杜苏芮”减弱,中央气象台已对其停止编号,它的残余环流北上。在低涡北上的过程中,遇到了副热带高压(下称“副高”)。副高是影响中国大陆天气的主要天气系统,受它控制的区域盛行下沉气流,往往天气晴朗,高温少雨。7月末至8月初,副高的脊线越过30°N,达到最北位置。在副高北抬过程中,通常会在脊线北侧发生冷暖空气的交汇,形成降雨。如副高本身偏北,则会受到台风系统北上的影响。

中科院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科向财新介绍,此次“杜苏芮”残余环流本身携带大量水汽,在北上过程中遇到副高,二者之间的气压差使得东南风进一步加强,将水汽从大平洋输送到华北。受到太行山脉和燕山山脉的阻挡,水汽被累积和抬升,形成了极端降雨。

胡啸解释,“卡努”台风靠近让低涡的水汽供应得到更好的支持,被源源不断输送而来,而此时副高异常偏北,与大陆高压直接打通,形成了一个“高压坝”,阻挡了水汽北进、东去的脚步。因此,整个低涡在行进过程当中速度缓慢,造成了长时间的降雨。

地形也是此轮降雨形成的关键因素之一。太行山南北长度约为400千米,海拔多在1200米以上,是国家二级阶梯和三级阶梯的分界线之一。在地形抬升的作用下,降雨量会更大。尤其是东风和东南风的迎风坡区域降水效率更高,部分站点过程累积降雨量已经突破1000毫米,充分说明了山地对这一次降雨的影响。

北京市气象台首席预报员张琳娜表示,这一次降雨过程达到特大暴雨量级、并且雨量最大的区域位于沿太行山一线,从邢台东部、石家庄东部到保定、最后到北京西南部的房山、门头沟一带。

被固定天气系统所影响,在单点制造了非常强劲的降水,华北多地都出现“列车效应”——如人站在一节节经过的列车面前一般,接连不断地感受到一节节车厢经过时带来的巨大声音和冲力,影响效果叠加,会导致灾害效应加剧。

24小时降水量为50毫米或以上的强降雨称为“暴雨”,在丰台千灵山,7月31日10时至11时,一小时内的降雨量就达到111.8毫米。可供对比的是,2012年造成79人死亡、190万人受灾的“7.21”特大暴雨当天,北京全市平均降雨为190.3毫米。根据北京市气象部门统计,从7月29日20时至至8月1日6时,全市平均降雨量257.9毫米,门头沟区平均470.2毫米,房山区平均414.6毫米,石景山区平均333.2毫米。

北京市防汛抗旱指挥部副指挥、应急管理局副局长刘斌在接受央视采访时表示,7月31日全市平均降雨量达到“7·21”降雨的水平,特别是房山区平均的降雨量和门头沟区平均降雨量都超过了400毫米,远高于“7·21”的纪录。“高到什么程度?相当于第一天下了一个‘7·21’的暴雨,结果第二天又下了一个160毫米、180毫米,门头沟区是第二天下了200毫米这样的量级。”

河北省邢台市临城县,在67小时内降雨999.7毫米。7月31日晚,中央气象台首席预报员方翀在接受媒体采访时表示,正常年份邢台一年的总降水量大约500毫米,这一数字远高于2016年“7.19”“7.20”邯郸最高纪录的771毫米和2012年北京“7.21”最高纪录的541毫米。

伤亡数字也证明了此次雨灾的可怕。截至8月1日6时,北京此轮强降雨已经造成11人遇难,其中2人在抢险救灾中因公殉职;另有27人失联,其中4人因抢险救灾失联。

魏科表示,在有气象记录以来,这样的极端降雨在华北十分罕见。此次极端降雨严重程度直逼1963年的8月上旬华北一场罕见的特大暴雨。胡啸介绍,1963年8月3日至8日,在华北平原西部、太行山山脉的东侧也出现了罕见的特大暴雨,据记载,单点的过程降雨量超过了2000毫米,海河也出现了大范围的洪涝灾害。

据水利部海河委员会杨鹏等人的研究,当年8月上旬海河流域南系发生了有记录以来的特大暴雨,7天雨量超过500 毫米的雨带南北长480 千米,东西宽120 千米,总面积达43800平方千米。北京水利学会资料显示,那次仅北京就有35人因灾死亡。

华北这一降水过程何时才能结束?据中央气象台预报,7月31日20时至8月1日20时,河北中北部和南部沿山地区、北京、天津西北部等地部分地区有大到暴雨,其中,北京西部沿山地区局地有大暴雨(100~120毫米)。

胡啸表示,从8月1日早上开始,此前偏东南的一支水汽转为正南,水气方向改变会让迎风坡的降水强度明显减弱,华北本轮降水过程会在今天(8月1日)逐渐减弱,明天基本结束。目前低涡继续向北行进,待副高的“高压坝”消退之后,继续向东北方向移动,届时东北地区将出现强降雨过程。

但今年第6号台风“卡努”于7月31日连升两级,成为超强台风,引发了新的担忧。胡啸表示,在未来的3到4天“卡努”将靠近华东,目前来看,之后北侧的副高减弱,对它的引导也会减弱,可能在近海盘旋之后转向东北方向,在中国登陆的可能性较小。

此次华北地区的极端降雨与气候变化是否相关,也被公众所关注。魏科表示,全球变暖会带来水循环加快,增加全球降雨。从目前的研究来看,全球温度每增加1℃,全球的降水量会增加2%至3%,但在各个区域可能表现为降雨的极端化。他们的相关研究揭示,因为全球变暖,郑州“7.20”大暴雨的降水强度增加7.5%,它的发生概率翻番。“所以我相信后面对于这次暴雨的成因分析,可能也会揭示气候变化在里面起到一定的作用。”

6月份北京持续出现40度的高温天气,7月底遭遇了特大暴雨,在胡啸看来,这都能够让公众直观感受到全球变暖之后极端天气气候事件的多发。未来,直面更多大冷大暖、强降雨、寒潮等极端天气事件,可能会成为“新常态”。

【专题新闻】现场·原创:华北洪水直击

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