今年7月份以來,我國(guó)南方地區(qū)出現(xiàn)罕見高溫干旱,四川盆地、西北地區(qū)東部和東北地區(qū)等地接連遭遇強(qiáng)降雨,造成比較嚴(yán)重的人員傷亡。
近日,中國(guó)工程院院士丁一匯等國(guó)家氣候中心專家接受記者采訪,深入解析這些天氣氣候現(xiàn)象背后深層次的原因。他還強(qiáng)調(diào),中國(guó)夏季降水格局是否由“南澇北旱”向“北澇南旱”徹底轉(zhuǎn)變,還需要觀察5到10年。不過,去年北京及周邊地區(qū)“7·21”特大暴雨,可能是北方地區(qū)雨水將增多增強(qiáng)的一個(gè)信號(hào),對(duì)此需要提高警惕。
拉尼娜現(xiàn)象與北半球異常大氣環(huán)流,使副熱帶高壓異常發(fā)達(dá)和穩(wěn)定
記者:7月初以來,南方8省(市)遭遇了1951年以來最強(qiáng)的罕見高溫天氣,呈現(xiàn)高溫日數(shù)多、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣、強(qiáng)度強(qiáng)、極端性突出等特點(diǎn)。造成這次高溫酷熱天氣的深層次原因是什么?
丁一匯:實(shí)際上這次高溫?zé)崂瞬粌H僅發(fā)生在我國(guó),北半球的中東、歐洲、美國(guó)西海岸等很多地區(qū)出現(xiàn)了高溫。從更廣闊的視野來看,它是一個(gè)全球性的問題,是整個(gè)大氣環(huán)流影響的結(jié)果,是一次比較復(fù)雜的海洋和大氣相互作用過程。
第一個(gè)主要原因就是海洋的海溫,這個(gè)是非常重要的。今年是拉尼娜年。拉尼娜是指赤道太平洋東部和中部海表溫度大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象,也稱為“反厄爾尼諾”。連續(xù)6個(gè)月海表溫度較常年同期偏低0.5℃以上,則構(gòu)成一次拉尼娜事件。拉尼娜事件發(fā)生的年份,我國(guó)易出現(xiàn)冷冬熱夏。
拉尼娜狀態(tài)下,東經(jīng)180度以東基本上都是冷水,以西是暖水,結(jié)果就形成了“東冷西暖”的形勢(shì)。這種情況下,冷水很容易在東風(fēng)的作用下,不斷的往西擴(kuò)展,從中東太平洋擴(kuò)展到西太平洋。今年的冷水向西擴(kuò)展到了東經(jīng)150度。根據(jù)許多理論研究,拉尼娜出現(xiàn)后,通過海洋和大氣的相互作用,容易使得副熱帶高壓偏北、偏西、偏強(qiáng),并且可以維持很長(zhǎng)時(shí)間,所以拉尼娜年是一個(gè)非常重要的背景。
第二個(gè)原因,就是北半球出現(xiàn)異常大氣環(huán)流,北極濤動(dòng)處于正位相。北極濤動(dòng)是對(duì)北極及其鄰近地區(qū)大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述,指北半球中緯度和高緯度氣壓此消彼長(zhǎng)的現(xiàn)象。當(dāng)北極濤動(dòng)為正位相(正的狀態(tài))時(shí),極地地區(qū)和極地外的中高緯地區(qū)氣壓場(chǎng)形成“南高北低”形勢(shì),冷空氣滯留極地;相反,當(dāng)北極濤動(dòng)為負(fù)位相(負(fù)的狀態(tài))時(shí),形成“北高南低”形勢(shì),極地冷空氣會(huì)擴(kuò)散南下。
今年7、8月份,極地地區(qū)的低壓、冷空氣被周圍的高壓環(huán)繞包圍,北極濤動(dòng)處于正位相,冷空氣被高氣壓封閉住了,不會(huì)流到南面來,這樣在副熱帶中緯度的冷空氣活動(dòng)就很弱。因?yàn)榈貌坏胶軓?qiáng)的冷空氣的影響,副熱帶高壓比較穩(wěn)定,不會(huì)被破壞,天氣氣候就比較熱。
大家可以看到最近副熱帶高壓逐步衰退,除了臺(tái)風(fēng)對(duì)它的影響以外,很重要的是北極濤動(dòng)發(fā)生了變化,從北極南下的冷空氣帶來一場(chǎng)一場(chǎng)的雨,迫使它不斷往南退。
從1997年以后,中國(guó)進(jìn)入一個(gè)高溫?zé)崂说母甙l(fā)期,氣候向極端化發(fā)展,即冬季冷事件更多、更強(qiáng),夏季高溫?zé)崂耸录唷⒏鼜?qiáng)。今年拉尼娜產(chǎn)生的中東太平洋冷海水異常西擴(kuò)與北極濤動(dòng)呈正位相疊加,都有利于副熱帶高壓異常發(fā)達(dá)和穩(wěn)定,因而造成了南方持續(xù)很久的大范圍熱浪天氣。
此外,在南方長(zhǎng)時(shí)間高溫干旱的同時(shí),四川盆地、西北地區(qū)東部和東北地區(qū)等地降水異常偏多,這也是拉尼娜和副熱帶高壓影響的結(jié)果。拉尼娜是今年氣候異常的主要原因。
根據(jù)計(jì)算機(jī)氣候模式預(yù)測(cè),以后幾年主雨帶在北方的可能性很大
記者:最近幾年,我國(guó)夏季的降水格局大致是“北澇南旱”。這樣的降水格局今后會(huì)持續(xù)嗎?
丁一匯:中國(guó)的雨帶有60年到80年的周期性南北運(yùn)動(dòng),可能前二三十年在北面,后二三十年移到南面去了。雨帶周期運(yùn)動(dòng)的原因,主要有兩種說法,有人認(rèn)為是海洋的影響,還有人認(rèn)為是和太陽活動(dòng)有關(guān)系,太陽輻射也有60年到80年的周期變化。
從2000年開始,我國(guó)主要雨帶已經(jīng)從華南和長(zhǎng)江流域,移到了淮河到黃河流域之間,有的年份可以到達(dá)華北,今年的雨帶到達(dá)了東北。應(yīng)該說這十幾年里雨帶確實(shí)是向北移了,逐步改變了“南澇北旱”的形勢(shì)。不過,目前雨帶主要還是集中在淮河和黃河流域,未來雨帶是否繼續(xù)北移,還需進(jìn)一步觀察。
上世紀(jì)50年代到70年代,我國(guó)是“北方多雨、長(zhǎng)江流域少雨、華南多雨”的降雨形勢(shì)。上世紀(jì)70年代到上世紀(jì)末,北方少雨,南方多雨。今后是不是會(huì)回到上世紀(jì)50年代到70年代北方多雨、長(zhǎng)江流域少雨、華南多雨的降雨形勢(shì),我們還需要再看5到10年,才能確定降水格局是不是已經(jīng)改變了。因?yàn)橐粋€(gè)氣候期至少是20年到30年,現(xiàn)在主雨帶才改變了十二三年,還沒有足夠的時(shí)間長(zhǎng)度來證明這種趨勢(shì)的確定性和穩(wěn)定性。
但是根據(jù)目前國(guó)際上和中國(guó)氣象局計(jì)算機(jī)氣候模式預(yù)測(cè),以后幾年主雨帶在北方的可能性很大。
“南方多水、北方少水”的基本形勢(shì)不會(huì)改變,南水北調(diào)仍有重大效益
記者:如果我國(guó)主雨帶繼續(xù)北推,對(duì)南水北調(diào)會(huì)產(chǎn)生影響嗎?
丁一匯:南水北調(diào)東線和中線不久就要完成,東線明年就可以調(diào)水了。每年可以從這兩條線調(diào)150億噸至200億噸水到北方,這是不小的量,黃河的流量一年一般也就是200億到300億噸。
如果發(fā)生“北澇南旱”,那是不是還有水可調(diào),這是大家經(jīng)常提出的一個(gè)問題。但是,降水量的增減只是平均值之上的變化。
譬如長(zhǎng)江流域的年平均降水量是1100毫米,現(xiàn)在跌到了一千零幾毫米,減少的降水只占長(zhǎng)江流域降水的10%不到,豐富的降水還是在南面。北京年降水量由上世紀(jì)50年代的600毫米左右跌到現(xiàn)在的530毫米,如果將來回到上個(gè)世紀(jì)50年代的降水量,也只是增加70毫米的降水。
“南方多水、北方少水”的基本形勢(shì)是不會(huì)改變的,從這個(gè)角度來講,我覺得南水北調(diào)的重大效益不會(huì)改變,北方總是缺水,北京人均水資源量是全國(guó)最低的城市之一,所以我覺得這個(gè)問題并不需要擔(dān)心。
南水北調(diào)供北方使用以后,我們可以少抽地下水。現(xiàn)在華北地下水位每年都要下降0.9米,如果調(diào)水過來了,那么地下水就可以少采,就可以逐步使得地下水恢復(fù)。
南水北調(diào)以后會(huì)不會(huì)就沒用了?不會(huì)的。但是會(huì)不會(huì)減少調(diào)水量呢?這個(gè)有可能。如果長(zhǎng)江流域哪一年特別大旱,那調(diào)往北方的水就要減少。
“7·21”給我們敲響了警鐘,要“睜大眼睛”警惕北方大暴雨
記者:如果北方進(jìn)入多雨期,在防災(zāi)減災(zāi)方面應(yīng)該注意些什么?
丁一匯:如果降水格局變成“南旱北澇”,北方的暴雨風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加,暴雨的重現(xiàn)期會(huì)減少,本來是50年一遇的暴雨,它可能10年就會(huì)發(fā)生一次。上世紀(jì)50年代到70年代“北澇南旱”的時(shí)期,北方主汛期每隔一段時(shí)期就有一場(chǎng)暴雨,并且常常發(fā)生持續(xù)性的、劇烈的大水。
1958年7月中旬,黃河中下游地區(qū)發(fā)生大洪水,降水量達(dá)500毫米,京滬鐵路中斷近兩周;1963年8月,海河發(fā)生特大洪水,降水量達(dá)到破紀(jì)錄的2050毫米;1975年8月上旬,河南地區(qū)發(fā)生大范圍暴雨,降水量達(dá)1631毫米,引發(fā)大洪水。可見在“南旱北澇”的氣候格局下,北方地區(qū)暴雨發(fā)生的頻次和強(qiáng)度都會(huì)明顯增加,防汛形勢(shì)會(huì)更加嚴(yán)峻。
去年我們碰到“7·21”,覺得很厲害。實(shí)際上,和北方之前這幾次暴雨比起來,“7·21”范圍沒有那么大。我覺得“7·21”是一個(gè)值得高度警惕的信號(hào),給我們敲響警鐘:如果降水格局進(jìn)一步變化,北方地區(qū)將來可能會(huì)經(jīng)常面臨大暴雨的威脅,我們需要睜大眼睛,提高警惕,加強(qiáng)北方地區(qū)的防汛工作。