作者:韩扬眉 来源:中国科学报 发布时间:2021/7/22 10:42:59
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张建云:全球变暖+城市化,城市洪涝越发突出

 

据中国气象局消息,7月17日以来,河南省出现了历史罕见的极端强降雨天气,大部地区降暴雨或大暴雨。截止目前,这场极端天气已给人民生命财产安全带来巨大损害。

事实上,在国际上,今夏西欧地区发生大范围暴雨和洪水灾害;在中国,自7月11日入伏以来,北方极端性强降雨、南方及西北等地连续多天高温预警,多地降雨量打破有记录以来的极值,暴雨、台风、高温几乎成为近期全国天气“主旋律”。

频繁出现的极端天气再度给全人类敲响了重视全球气候变化的“警钟”,给水资源管理、水生态安全性带来了巨大挑战。我们该如何科学应对?中国工程院院士、防汛抗旱与水文水资源专家张建云接受《中国科学报》专访时给出了一些答案。

《中国科学报》:近期全国多地遭遇暴雨天气,河南更是成为暴雨中心,您如何看此次发生的极端天气?

张建云:7月17日以来,河南出现持续性强降水天气,郑州市多个国家级气象观测站日降雨量突破有气象记录以来历史极值。这次过程的小时降水,单日降水均已突破自1951年郑州建站以来70年的历史记录。

郑州这次强降雨过程,具有以下特点:一是持续时间长,二是累积雨量大,三是强降水时段集中,四是雨强大,最大小时雨量201.9mm突破了大陆最大小时雨量的记录(台湾澎湖1974年7月6日最大小时雨量214.8mm)。

郑州多年平均年降雨量为640.8mm,17日20时到20日20时,三天降雨量617.1mm,也就是说这三天下了以往一年的雨。根据初步分析,小时降水、日降水的概率,重现期,均超过了千年一遇。

《中国科学报》:1975年,全国暴雨极值出现在河南,这一次又出现在河南,为什么河南会成为暴雨中心?两次有什么区别?

张建云:1975年“758特大暴雨”的暴雨中心在河南驻马店市泌阳林庄,6小时最大降雨830.1毫米、24小时1060毫米、72小时1606毫米,可以说是全国暴雨的极值。而本次降雨过程的最大小时雨量201.9mm,超过了“758特大暴雨”的198.5mm.

降雨一要有水汽条件,要有大量的暖湿水汽从海洋向内地输送,二要有动力条件,遇山地爬升或遭遇冷空气,形成降雨。1975年8月,7503号台风穿越台湾岛后在福建晋江登陆,以罕见的强度北渡长江直入中原腹地,又极其罕见地停滞在河南南部,大规模释放能量。7503号台风是有气象记录以来最深入内陆的一次台风,台风输送的大量的暖湿水汽,在地形和冷空气系统的作用下,造成历史罕见的特大暴雨。

这次郑州及周围地区的强降水过程,与758暴雨有所不同。这次主要是西太平洋副热带高压偏北,而最近数日在东海、南海方向有两个台风(烟花和查帕卡)的发展,在台风与副高之间形成了强劲的东风带,加强了水汽向内地的输送,水汽进入河南遇到太行山和伏牛山后,水汽在迎风坡剧烈抬升,形成了此次极端强降雨。

此外,大陆高压在我国西北地区稳定少动,是造成该地区长时间的强降水的原因。这些典型的环流形式和山地地形影响,使得该地区是强暴雨的易发区。

《中国科学报》:在此次极端降雨天气中,水库、水坝等多处水库工程也成为险情之地,这反映了我国水库水坝还存在怎样的问题?如何发挥应有作用?

张建云:伏牛山和桐柏山区是我国的暴雨中心之一。新中国成立后,在“一定要把淮河修好”的号召下,为了下游防洪安全和水资源的利用,修建了大量的水库。根据有关报告,截止7月20日15时,该地区共有32座大中型水库水位超过了汛期限制水位,并且有些水库还存在着一定的病险和隐患。

因此建议:1、加强调度管理,尽快将水位降到汛限水位以下,减轻大坝的压力;2、加强水库大坝的安全监测和分析,同时加强大坝工程及险情巡查,发现问题及时处置,确保大坝的安全;3、加强水情的预测预报,在保障安全的前提下,尽可能发挥洪水资源化的工程调蓄作用。

《中国科学报》:全球变暖将加速水循环,随着城市化产生的城市热岛效应,使得城市暴雨趋多趋强,城市洪涝问题愈来愈突出。请您谈谈气候变化对我国城市洪涝灾害、极端天气发生的影响?

张建云:在全球变暖和城镇化快速发展的双重影响下,我国的城市洪涝问题越来越突出。全球变暖改变水文循环,同时由于温度升高,导致大气持水能力提升,增加大气的不稳定,易发生局地强降雨。

气候变化对极端天气带来的影响具体表现为:一是暴雨的强度增大,近些年短历时局地强降雨呈现增强的趋势,本次郑州的强降水过程,最大小时雨量打破我国大陆的历史记录。二是极端日降水量事件频次呈增多趋势,1961年至2018年,中国年累积暴雨(日降水量≥50毫米)站日数平均每10年增加3.8%。

此外,全球变暖导致的海平面上升,无疑加剧了我国沿海地区城市的洪涝灾害风险。1980—2019 年,中国沿海海平面上升速率为每年3.4毫米,高于全球的平均水平。

《中国科学报》:在您看来,目前郑州等城市防涝的关键是什么?

张建云:当前的防涝工作,一要加强抢险救灾,最大限度地保障人民生命和财产的安全。二要加强城市上游水库的调度,加强险情的排查和抢护,保障防洪工程的安全,同时对发生险情的水库,要提前做好下游群众的撤离准备工作。三要加强天气及水情的预报预警,严密监视汛情的发展,将洪涝灾害损失降到最低水平。四要加强城市的应急管理。

《中国科学报》:据您了解的此次暴雨灾情,您目前最担心的问题是什么?

张建云:一是水库的安全,水库是下游老百姓“头上的一盆水”,一旦溃决,将给下游百姓带来巨大的灾难,历史的教训是十分惨痛的!二是灾区人民群众的安全。看到这么多人的受灾甚至伤亡,令人揪心。人民至上,人民安全第一,这是城市防洪的重点。

《中国科学报》:这场暴雨留下了哪些启示?

张建云:此次郑州及周边地区的暴雨,从自然因素来讲是一种极端的气象事件。

同时,也说明了现在城市洪涝防御的基础设施还比较薄弱,需要下大力气加强城市防洪除涝能力建设,增强城市抵御灾害的能力和恢复力。

此外,要进一步加强城市洪涝基础研究和技术研发,提高灾害天气和洪涝灾害的预警能力,同时加强城市应急管理,完善应急调度预案,强化风险管理,最大限度的减少灾害损失。

 
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