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强对流天气频发敲响气候变化警钟
日期:2012-04-26 来源:南方日报

  “雨纷纷”的清明节过后,广东的天气就一直没好过。暴雨、冰雹、强风、雷电轮番来袭,吹响了强对流天气肆虐的号角。

 

  4月5日凌晨,风力达14级的强对流雷雨大风突袭连州市,造成当地58家企业厂房受损,1.8万亩农田受灾,房屋倒塌13间,直接经济损失1亿元,2人受伤。

 

  4月15日中午时分,韶关市区范围发生强对流暴雨大风,并伴有冰雹,仅历时10分钟左右就造成4个县(区)受灾,受伤10人,受损房屋11233间,禽畜死亡约5000只。

 

  一天之后的晚上7时,一场强龙卷风突然袭击博罗县杨侨镇数个村庄,当地多家养殖场遭殃,70多间瓦房被砸坏,数人受伤。前日,湛江吴川又录得213.6毫米的大暴雨并遭受冰雹的袭击,导致当地6万人受灾,房屋和农作物等损失过亿。就连靠近城市的广州白云区、佛山三水,当天也有龙卷风随强雨而至……

 

  “强对流是我省出现次数最多的一种灾害性天气”,广东省气象局专家表示,4月已进入强对流天气最为频发的时段,而珠三角地区的强对流天气日频数平均每年可达34日,广东各地一年遭受的强对流天气有350个,几乎占全国一半。而受气候变化影响,短时强降水、瞬时大风雷暴等极端天气现象正呈增多趋势,这不但给预警预报带来难度,降水分布的时空不均也对水资源的利用提出挑战。据中国气象局统计,近50年来,珠江流域地表水资源总量呈减少趋势,去年珠江地表水资源总量较常年偏少了923.3亿立方米。

  

  “一半海水、一半火焰”天气屡突变,灾害趋强,两极分化

 

  “一半是海水、一半是火焰”,我们所在的地球,正像王朔这本小说名字那样,显得两极分化。3月中旬的阴雨“回南天”结束后,晴好的天气持续了一个星期,正当人们为清明假期没有下雨庆幸时,之后连续两天出现的暴雨,敲开了广东汛期的大门,强对流天气也开始接踵而至。

 

  如此突然且强烈的反差,从气象部门的统计数据也得到佐证。从今年1月1日至3月15日,广东省持续阴雨寒冷,降水较常年偏多三成二。到了3月下旬,天气突然大转弯——降水较常年同期严重偏少近1倍,气象干旱一度抬头,全省一半地区出现轻等以上气象干旱,雷州半岛等局部地区达到中等气象干旱。但到了4月上旬,降水又携着对流系统来袭,全省平均降雨较常年同期偏多近三成。

 

  气象台专家分析,近来的强对流天气具有局地性强、来势猛,短时雨量大的特征。以4月16日的强雷雨过程为例,当天中山三乡镇古鹤水库录得1小时最大雨量99.2毫米,24小时累积雨量为101.8毫米,广州南沙区万顷沙自动站录得1小时最大雨量83.6毫米,累积雨量录得97.6毫米。气象学上将一小时20毫米以上的降雨列为短时强降水,将24小时内降雨量达50毫米列为暴雨,24小时降雨量达100毫米为大暴雨。也就是说,沙溪镇、万顷沙这些地方当天一小时的雨量已经4倍于短时强降水的标准,一小时的雨量就几乎相当于24小时累积大暴雨的降雨量。

 

  而同属广州,在南沙大雨倾盆的时候,广州市区却几无降水,这反映强对流天气局地性强、尺度小。这种时空分布不均正有向极端化发展的趋势。广东省气象局首席专家杜尧东统计了45年来的暴雨频数发现,广东的暴雨日数呈增加趋势,最少(1963年)与最多(2006年)的年份,大约相差6天。在降水强度上也有类似的增加趋势,45年来的降水强度,最强(2006年)与最弱(1975年)的年份,大约相差13毫米/天(相当于每天相差一场中雨的雨量)。

 

  “广东雨日减少、雨强加大。中雨量级事件少了,暴雨特大暴雨事件增多了,主要是由于温室气体导致空气对流更加旺盛。另外,随着城市化进程的加快,城市雨岛作用又将气候变暖局部放大。”中山大学气象学温之平教授曾如此分析。

 

  记者发现,类似的情况也越来越多出现,以往罕见的瞬时极大风,正变得“常见”。去年4月17日,佛山顺德区录得最大阵风45.5米/秒(14级),造成屋棚倒塌十几人死亡。这是广东有气象记录以来录得的最大瞬时风速,而尚未过一年,同样量级的罕见极大风又突袭连州市。

  

  ◎气候变化“扇动了翅膀”?

 

  天公频“变脸”,背后是地球气候的种种异常

 

  “蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀,遥远的国家就可能造成一场飓风。”千里之外的北极以及太平洋东部的温度异常,牵一发而动全身。事实上,无论此前的阴雨寒冷连连,还是之后的连串强对流天气,都与气候变化引起的这些种种异常端倪密不可分。

 

  “大气环流形势变化是气候异常的重要标志。”据国家气候中心专家分析,今年1月20日开始,北极涛动(北半球中纬度和高纬度气压此消彼长的一种跷跷板现象)出现明显转折,与平常的情况相反,北极极地中心逐渐被高气压控制,北极涛动呈现“负位相”,冷空气就会像鼓风机那样从高压地区向低纬度的地区输送。北方强冷空气不断南下侵袭欧洲、中国和东亚地区。

 

  而此时,大洋彼岸的“拉尼娜”现象仍在延续(指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象,与厄尔尼诺现象正好相反),它使得印度洋和太平洋西部的海温偏高,暖湿气流强盛,有利于海洋的水汽向华南输送。冷暖不断交汇,造成南方阴雨连连。

 

  到了4月,北极涛动恢复“正位相”并维持一段时间,冷空气势力比前几个月有所减弱,但仍不时南下。这时候,暖湿气流仍在发力,在相对炎热的午后,又会与冷空气产生强烈的垂直运动,令强对流天气频频出现。

 

  虽然强对流天气每年前汛期都有频密的趋势。但科学家认为,无论北极涛动的负相位,还是拉尼娜,这是全球变暖背景下气候变率增大、气候波动幅度增加的反应。美国强风暴实验室专家布鲁克斯表示“过去的几十年间,龙卷风等强风的数量处在增长中,随着全球气候变暖,将产生许多对生成龙卷风有利的条件。”

 

  世界气象组织全球天气研究计划负责人说,这种极端天气事件频发并不寻常。这家机构的电脑模拟研究预测,随着全球气候变暖,今后极端天气现象的发生将更为频繁,强度更大,影响地区更广。以拉尼娜为例,本应该与“厄尔尼诺”交替出现,两者通常相隔一年左右。但在2011年一年当中,就发生了两次拉尼娜事件,对全球气候产生明显的影响。继2010年7月至2011年3月的拉尼娜事件后,2011年9月赤道中东太平洋再次发生拉尼娜事件。国家气候中心研究员艾婉秀说,“目前,拉尼娜事件正在减弱,但还没有结束,它仍在通过大气环流对我国气候产生影响。”

  

  ◎强雨增多,水资源却“蒸发”

 

  极端天气向应对水危机提出新挑战

 

  表面上看,强降水、冰雹(水汽对流比降雨更强烈的形式)等极端天气越来越频密,地表上的水量应该越来越丰富了,但实际却恰好相反。中国气象局最近发布的《中国气候变化监测公报2011》显示,1961—2011年,中国十大流域地表水资源总量除西北内陆河、东南诸河和西南诸河呈增加趋势外,其余七大流域均呈减少趋势。其中,珠江流域近50年来地表水资源总量呈减少趋势,去年珠江地表水资源总量较常年偏少了923.3亿立方米,偏少了19.9%。珠江年平均径流深较常年偏少了149.5毫米,偏少了18.9%。

 

  与此相对的是,《公报》同时显示,1961—2011年,中国共发生了367次区域性强降水事件,其中极端强降水事件36次,严重强降水事件73次,中度强降水事件147次,轻度强降水事件111次。1961年以来,中国区域性强降水事件频次呈弱的增多趋势。此外,进入21世纪后,我国区域性干旱也明显偏多。

 

  中国气象局气候变化中心气候与气候变化评估首席专家姜彤表示:强降水增加,虽然在一定程度上能够补充淡水资源,但也造成了洪水灾害。洪水两三天就过去了,土地还没来得及吸渗,白白流入大海,形不成可以利用的水资源。强降水增多却分布不均,一方面造成下游沿海地区洪水频频,另一方面又造成我国一些重要河流上游的降水量减少,蒸发量加大,这就加剧了我国水资源恶化趋势。

 

  省气象局首席专家杜尧东向南方日报记者表示,江河实测径流趋势性减少是人类活动、气候变化、社会经济发展(用水量大幅度增加)和其他各种因素综合作用的结果。其中,气候变化对区域水资源的影响是一个重要的方面。

 

  他估算,拜强降水所赐,2020年我省洪水峰值流量增加13%,2050年增加30%,到2080年增至53%,夏季降水量和径流呈增加趋势,洪涝将加重,而冬季径流呈减少趋势,干旱将加重,“综合考虑水资源变化、人口和社会经济发展等因素,未来华南区域季节性缺水频率增加,对水资源配置和管理提出了新的挑战”。

  

  ◎预警网络仍存漏网之鱼

 

  极端天气也给应对气象灾害带来难题

 

  除了水资源的调配,极端天气也给人们应对气象灾害带来难题。

 

  据省气象局统计,珠三角地区的强对流天气日频数平均每年达34日,最多一年达51日。其中,4月和8月的强对流天气日数最多,月平均值分别为5.5日和6.2日。在强对流天气日频数中,占比最大的是雷雨大风(57%),其次是冰雹(13%)、龙卷风(4%)。

 

  目前气象界的共识是,相对于晴雨、温凉等正常天气现象来说,越是极端突发的灾害性天气,越难提前准确预报。就中国的预报水平而言,龙卷风和瞬时极大风往往与一般的雷雨大风统称为“强对流天气”预报。

 

  “气候变暖也在一定程度上加大了强对流天气发生的不确定性。”省气象台首席预报员伍志方透露,“强对流天气的形成时间短,尺度小,例如瞬时大风持续时间仅10分钟左右,但广东全省仅有4个探空站,每个探空站1天只探测2次。很可能强对流在探空站探测的空白时段发生。”伍志方坦言,探空设备高昂,且用于监测的气球是一次性的,无法回收,气象部门只能综合利用风阔线、雷达、卫星等多重设备加以监测,目前可以做到提前一天趋势性预报,提前3小时预警。

 

  此外,尽管全省区域气象站的平均站距从2004年的19公里加密到10公里,广州地区为5公里,但对于影响范围往往仅几公里的强对流过程而言,仍难免有“漏网之鱼”。例如今年4月14日,许多网友反映广州市多个城区出现冰雹,但气象台却没有监测到。

 

  不但预警体系有待提速,灾害暴露出的建筑防御体系也几近空白。广东近两年的强对流天气导致伤亡的原因,基本上都是简陋工厂及在建建筑物倒塌所致,还有部分是遭雷击,发生地都是在地势空旷平缓的城郊或农村。

 

  “从气象成因看,这些地方是最容易遭到强风雷电袭击的地方,而气象预警接收的条件最为薄弱,建筑的防风能力也最差,连避雷针都没有,逃生的几率很低。”一位气象专家直言。

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