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河南遭遇了一场怎样的强降雨?
2021-07-22 10:00:13

  河南遭遇了一场怎样的强降雨?

  201.9毫米!郑州小时雨强突破我国陆地历史极值

  7月21日上午,中央气象台、河南省气象台联合接受媒体采访,介绍河南暴雨情况。河南省气象台副台长苏爱芳、中央气象台首席预报员陈涛对河南暴雨进行了详细解读。据介绍,副热带高压、大陆高压、台风“烟花”等多种因素共同造成了此次河南持续性的特大暴雨过程。苏爱芳表示,此次特大暴雨历史罕见,不仅持续时间长、累计雨量大,而且范围广、落区重叠、强降水落点集中,导致洪涝灾害严重。河南已有十多个国家站超过了日降雨量的极值,除日降雨量外,小时降雨量也非常突出,郑州气象观测站最大小时降雨量达201.9毫米,突破我国陆地小时降雨量历史极值(198.5毫米)。

  目前,华北正处于季风雨季和台风雨季的双重影响下,极端天气没有规律可循。陈涛提醒公众及时关注气象预报预警信息。

  关注1

  河南暴雨到底有多大?

  7月17日以来,河南的强降雨已持续4天,从17日8时至21日9时的降雨量看,河南中部、西部、北部地区累计降雨量普遍在100毫米以上,郑州附近地区累计降雨量在500毫米以上,个别单点站在900毫米以上,极端天气非常突出。24小时左右累计降雨量达到900毫米,就意味着大约一天的时间,整片降水落区被覆盖了90厘米高的水,加上地势高低不平,雨水流向低处,个别地区的积水状况会更严重。

  中央气象台首席预报员陈涛表示,从降水的极端性看,根据观测,17日到21日8时,河南已有10个国家级自动站超过日降雨量的极值,极端性非常明显。除日降雨量外,小时降雨量也突出,郑州气象观测站最大小时降雨量达201.9毫米(20日16时-17时),突破我国陆地小时降雨量历史极值(198.5毫米,河南林庄,1975年8月5日)。

  关注2

  为何会出现如此极端的暴雨?

  7月20日,河南多地出现暴雨、大暴雨、特大暴雨后,持续强降雨导致部分街道积水严重,郑州市提升防汛应急响应至I级。

  河南省气象台副台长苏爱芳表示,此次极端降雨天气由四个因素导致。首先是大气环流形势稳定,长时间降雨成为可能。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,导致两者之间的低值天气系统在黄淮地区停滞少动,造成河南中西部长时间出现降水天气。

  其次,伴随“七下八上”而来的台风送来了充沛的水汽。陈涛介绍,7月中旬河南处于副高边缘,对流不稳定能量充足,台风“烟花”虽然还没有登陆我国,但台风“烟花”北侧和副热带高气压之间会形成联通气流,持续地向我国黄淮一带输送,在偏东风的影响下,大量水汽从海上向河南一带汇集,形成了充沛的水汽条件,降水效率高。

  再次,河南独特的地形导致降水效应显著。受深厚的偏东风急流及低涡切变天气系统影响,加之河南省太行山区、伏牛山区特殊地形对偏东气流起到抬升辐合效应,强降水区在河南省西部、西北部沿山地区稳定少动,地形迎风坡前降水增幅明显。

  另外,此次降雨过程中对流“列车效应”明显。在稳定天气形势下,中小尺度对流反复在伏牛山前地区发展并向郑州方向移动,形成“列车效应”,导致降水强度大、维持时间长,引起局地极端强降水。

  关注3

  此次极端暴雨过程有无提前预警?

  苏爱芳说,针对这次天气过程,河南省气象局7月13日就已关注,14日开展了省地联合会商,起草重要天气报告,15日报送省委省政府,第一份预警是7月16日9点50分发布的暴雨橙色预警信号;7月18日17点10分发布暴雨黄色预警信号;7月20日早晨发布暴雨红色预警信号。这次过程,河南省市县气象部门共发布预警信息1184条,目前河南省各级气象部门施行24小时战时工作机制,全力做好保障工作。

  陈涛说,极端暴雨、极端高温的预报仍是全球共同面临的难题,这种极端天气发生机制非常复杂,并且受到数值预报模式和预报员主观预报的限制,对极端天气的预报存在不确定性。此次强降水中心郑州的暴雨过程,属于中小尺度的极端天气,预警难度更高。陈涛表示,提高其预测准确性也是未来气象预报努力攻克的方向。

  关注4

  此次强降雨何时停?

  陈涛分析,从雷达回波图来看,21日,河南北部地区仍然有明显的降雨过程,郑州、开封一带降雨仍在持续。

  苏爱芳说,预计今明两天河南省仍有降雨,具体预报如下:

  22日,河南中西部有小到中雨;郑州地区有小到中雨(5~15毫米)。

  23日,河南中西部小到中雨;郑州地区有分散性阵雨(1~5毫米),此次强降雨过程趋于减弱结束。

  关注5

  强降雨后有何灾害?

  陈涛说,河南此次强降雨过程持续时间长、累计雨量大、极端性显著,目前已有多个中小水库和河流出现超汛限水位和超警洪水,多地出现内涝、山洪等灾害。

  陈涛介绍,预计今明两天河南降雨持续,致灾风险极高,并且灾害发生有滞后效应,各地需继续做好洪涝、地质灾害等防御以及河堤、库坝等的巡查工作,并防范强降雨对救灾各项工作的不利影响,提前做好卫生防疫工作。

  ■ 释疑

  “百年一遇”的暴雨为何总能遇到?

  7月20日,河南多地出现大暴雨、特大暴雨,郑州气象官方微博晚上9时许发布视频称,郑州暴雨“超千年一遇”。近年来,“五十年一遇暴雨”、“百年一遇暴雨”等说法经常出现在公众视野。如何理解“N年一遇”的暴雨?“千年一遇”暴雨说法准确吗?对此记者采访了气象和水文相关专家。

  “N年一遇”是什么概念?

  据清华大学水利系教授杨大文介绍,“N年一遇”是统计学与气象学、水文学相结合对暴雨和洪水大小的一种定量表征。一个降雨时间序列可能是100年、500年或者无限长,举例来说,从统计上讲,某地一天下了500毫米的雨,过去100年的数据中,一天超过500毫米的降雨只出现一次,我们说这场雨是100年一遇的。

  目前我国有观测记录的时间序列很少超过100年,科技人员就把过去50年或60年的所有观测数据拿来分析,再通过数学公式推导,得出理论的频率曲线。这个频率曲线可以外延,可以大体推算出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个估计,并非完全准确的绝对值。

  由于我国南方和北方地理气候差距大,因此每个地方“N年一遇”都是以当地为标准,而非全国一致的标准。

  杨大文说,“N年一遇”的概念在上世纪五六十年代就已经广泛应用于生产实践。由于城市发展需要面对防洪等问题,“二战”前后,基于频率的防洪设计标准已经在世界上广泛应用。新中国成立以后,我国也从苏联引进了这套设计的思路和方法,这在全世界基本上是通用的。

  “百年一遇”意味着百年后才再次出现吗?

  杨大文说,城市防洪标准所称的“百年一遇”,也是相同的概念,也是根据历史观测的数据得到的。“这里面有个假设,即过去历史观测的暴雨也好、洪水也好,未来在频率和强度上还会出现同样的规律,即自然的规律在过去和未来是一致的。”

  这样的假设是否存在问题?杨大文说,气候变化会改变这个规律。所以老百姓有这样的疑问——100年一遇的洪水前几年刚发过,怎么又发了?怎么感觉频率越来越高了?这就跟气候变化有关系。气候变化的一个特征就是极端天气会更多更频繁地出现。

  城市防洪标准需要提高吗?

  据媒体今年2月报道,北京中心城区防洪标准拟达200年一遇,城市副中心防洪标准拟达到100年一遇。随着极端天气的增加,城市防洪标准需要提高吗?

  杨大文称,不同的城市根据人口、经济发展水平等不同,防洪标准不同,北京、上海等城市标准会更高一些。同一个城市中,地铁的标准也会高于其他地点。

  他认为,即便城市的防洪标准不提高,工程设施的防护能力、运营维护能力也需要提高。以往城市规模小,周围有很多自然湿地、洼地,如今城市快速发展,城市道路和楼房承受洪水的能力也降低了很多,洪水造成的损失,特别是生命财产的损失会比以往大很多。

  因此,气候变化和人类自身对城市及其周边环境的改变,也是加重洪水灾情的原因。原来进入湖泊里的水现在流入街道,就要迅速将其排走。如果规划设计、工程运营维护不当的话,就会造成灾害。

  “千年一遇”说法准确吗?

  7月20日晚间,郑州气象官方微博发布视频称,郑州暴雨“小时降水、日降水的概率,重现期通过分布曲线拟合来看,超千年一遇”。

  中央气象台首席预报员陈涛表示,“千年一遇”是源自于水文气象里面关于洪水重现期的科学解释,主要是依据长期的历史记录来推算极端天气事件在历史上可能重复发生的频率,这是一个数学上的概念。

  在大气科学中,表达极端天气、极端降雨过程的方法,主要是根据历史降雨量排名。根据某个站在历史上出现的降雨量极大值,依次进行排名、不断更新排名情况,这是大气科学界比较常见的做法。“也有其他表达天气极端性的方法,比如通过极端降水的百分位这种统计学方法来表示。”陈涛说。

  如果从大气科学的角度来细究“千年一遇”的说法,陈涛介绍,我国目前有严谨气象记录的时间在1950年之后,也就是说有比较准确完整的降雨量科学记录的时间有70余年。这段历史时期的数据,是无法支撑起用“百年”甚至“千年”来描述极端降雨的说法的。

  “所以说,无论是千年一遇还是百年一遇,在目前没有得到可靠的、长时效的气象记录之前,我们很难判断这个问题。”陈涛说。

  气象专家张明英说,为了让大家对出现概率有一个形象的了解,便采用了“重现期”的概念,常出现的事件重现期就短,很少出现的事件重现期就长,例如百年一遇或千年一遇。这并不是说一百年或一千年就来一次,或者这次出现后一百年或一千年后再来一次。对重现期时间越长的事件,其发生的可能性就越小,也就是出现概率少,也就很难碰到,这对预报来说也就很难预报出来。

  新京报记者 张璐 见习记者 王景曦

【编辑:叶攀】

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