作者:王彬 來源: 發(fā)布時間:2021-9-4 8:16:46
極端降雨敲響氣候變化警鐘

   2021年,全球多地遭受罕見的極端天氣事件影響,人民生命財產(chǎn)安全受到嚴重威脅。

   據(jù)我國應(yīng)急管理部統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國自2021年7月以來共發(fā)生11次強降雨過程。7月17日至22日,“千年一遇”的持續(xù)性強降雨過程突襲河南,20個國家氣象站日降雨量數(shù)據(jù)均突破了建站以來的歷史極值。

   其中,鄭州氣象觀測站測得的最大一小時降雨量高達201.9mm,24小時累積降雨量為696.9mm(鄭州多年平均降雨量為641mm),突破了中國大陸小時降雨量的歷史極值。換言之,一個小時內(nèi),鄭州降雨量約等于100個西湖的水量,一天內(nèi)降完了約一年的雨量,影響之大可想而知。隨后,湖北省柳林鎮(zhèn)、北京市海淀區(qū)等地也分別遭遇局地大暴雨甚至特大暴雨影響。

 

極端降雨的成因

 

   究竟是什么原因?qū)е铝私陱娊涤甑葮O端天氣事件頻發(fā)?多國專家認為,極端天氣事件的頻發(fā)與全球氣候變化存在密切關(guān)系。

   以鄭州極端降雨事件為例。東亞大氣環(huán)流異常協(xié)同作用是造成河南多地遭受極端強降雨影響的直接原因。加之臺風(fēng)、地形、大氣環(huán)流等多因素疊加作用影響,致使此次強降雨過程具有持續(xù)時間長、累積降雨量大、短歷時降雨強和極端特性明顯等特征。

   具體成因表現(xiàn)為:從極端降雨發(fā)生位置來說,河南省位于偏北的西北太平洋副熱帶高壓區(qū)和偏西北的大陸高壓地區(qū),具備了不穩(wěn)定強對流和能量充足的條件;從極端降雨發(fā)生的強度來說,由于正值臺風(fēng)活動頻發(fā)期,西北太平洋副熱帶高 壓與臺風(fēng)“煙花”之間形成了巨大的氣壓梯度,加強了來自西太平洋、南海和孟加拉灣的水汽輸送,為此次降水過程提供了豐沛的水汽條件;從極端降雨增強特性來看,由于鄭州、新鄉(xiāng)等地處于太行山、伏牛山等山前平原區(qū),含有充沛水汽的偏東氣流遇到山脈抬升輻合,進一步增強了降水強度。同時,全球變暖引起的溫暖空氣中水汽增加和大氣環(huán)流變化,是促發(fā)極端降雨事件發(fā)生必不可少的條件?梢哉f,鄭州極端降雨事件是由自然變率和全球變暖共同導(dǎo)致的。

   那么,這種極端降雨事件的頻發(fā)是氣候變化的必然結(jié)果嗎?中國氣象局近期發(fā)布的《中國氣候變化藍皮書(2021)》指出,中國是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū);诂F(xiàn)有的綜合觀測和關(guān)鍵指標數(shù)據(jù)分析,我國氣候系統(tǒng)變暖仍在持續(xù),極端氣候事件風(fēng)險將進一步加劇。

   據(jù)統(tǒng)計,1951~2020年,我國地表年均氣溫呈顯著上升趨勢,升溫率為0.26℃/10a;而對應(yīng)的年均降水量同樣呈現(xiàn)明顯的增加趨勢,增加率為5.1mm/10a,江南東部、青藏高原中北部、新疆北部和西部的降水增加幅度尤為顯著。

   已有研究表明,大氣水汽含量與氣溫存在線性增加關(guān)系,即平均氣溫每上升1℃,大氣水汽便會增加約7%。伴隨全球變暖,大氣層水汽含量增加,必然會帶來降水增加,加劇暴雨、暴雪等極端天氣的發(fā)生頻次、強度和不穩(wěn)定性。

 

敲響氣候變化警鐘

 

   研究表明,極端天氣事件的時空變異性表現(xiàn)出明顯差異。強降水的頻次、強度以及總降水量在陸地上越來越多的地區(qū)呈現(xiàn)增加趨勢;而在低緯度以及中低緯度地區(qū)的夏季,極端干旱事件則表現(xiàn)出加重傾向。總降水量增加的地區(qū),極端強降水事件往往以更大的比例增加。

   1961~2020年,我國年平均降水量呈不顯著增加趨勢,年均降雨日數(shù)呈顯著減少趨勢,而極端降水事件明顯增多;降水的空間變化趨勢差異明顯,青藏高原地區(qū)降水量顯著增加,西北、東北和華北地區(qū)年均降水量呈波動上升趨勢,而西南地區(qū)降水量減少。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的模式模擬結(jié)果也表明,全球氣候變暖加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定,未來極端氣候事件發(fā)生的頻率更高、強度更強將成為“新常態(tài)”。

   8月9日,IPCC最新發(fā)布的第六次評估報告《氣候變化2021:自然科學(xué)基礎(chǔ)》指出,人類活動正以前所未有甚至是不可逆轉(zhuǎn)的方式改變著全球氣候。“冷穹頂”帶來的歐洲暴雨、“熱穹頂”導(dǎo)致的北美高溫?zé)崂,都再一次證明了全球氣候變化正在重塑地球的氣溫模式。

   隨著人類向大氣排放的溫室氣體總量不斷增加,氣候系統(tǒng)中蓄積的過剩“能量”也不斷增加,最終將會通過極端天氣事件等方式釋放。近期頻發(fā)的極端天氣事件已向人們敲響了全球氣候變化的警鐘:如果人類再不采取措施,未來幾十年內(nèi),全球大多地區(qū)的氣候變化會不斷加劇,極端干旱、強降雨事件將變得更加頻繁。

 

科學(xué)應(yīng)對極端天氣事件

 

   伴隨著極端天氣事件的頻發(fā),如何科學(xué)、理性地應(yīng)對氣候變化趨勢下的強降雨、雷暴、大風(fēng)、冰雨等極端天氣事件,成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。針對此問題,筆者認為應(yīng)分別從預(yù)警預(yù)防能力提升以及低碳減排綠色高質(zhì)量發(fā)展兩個方面予以應(yīng)對。

   首先,要做到未雨綢繆、科學(xué)規(guī)劃,提升城鎮(zhèn)“韌性”;預(yù)報預(yù)警、科普宣傳,提高安全意識。一方面,進一步研究和揭示極端天氣發(fā)生機制和演變特征,針對性優(yōu)化和完善防災(zāi)減災(zāi)措施,在城鎮(zhèn)規(guī)劃中適度增強城鎮(zhèn)“韌性”,充分考慮“山水林田湖草城”生命共同體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,進一步健全跨區(qū)域、跨部門的緊急協(xié)調(diào)聯(lián)動機制,做到未雨綢繆、科學(xué)規(guī)劃。另一方面,要進一步提升對于極端天氣事件的預(yù)報預(yù)警能力,實現(xiàn)精準預(yù)報和分類分級,在保障實現(xiàn)有效預(yù)報和預(yù)警的基礎(chǔ)上,大力開展面向公眾的科普宣傳工作,提升全民安全意識。實現(xiàn)預(yù)報預(yù)警、“韌性”調(diào)整、應(yīng)急防護、協(xié)調(diào)聯(lián)動的防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急機制,最大限度減少人民生命財產(chǎn)損失。

   其次,要針對氣候變化這一根本問題,實現(xiàn)低碳減排綠色高質(zhì)量發(fā)展。加強各國政府間合作,通過研發(fā)替代新能源、加強生態(tài)環(huán)境保護、完善生態(tài)補償機制、倡導(dǎo)低碳生活等多種行動,加快實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”。此外,應(yīng)加強面向公眾的科學(xué)普及,使大眾了解極端天氣頻發(fā)背后的氣候變化原因,全面增強綠色低碳的節(jié)能環(huán)保意識,全方位減緩全球氣候變暖。■

(作者系北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院副教授)

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2021年8月刊 氣候)
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