唐駁虎
6月以來,南方迎來持續(xù)強降雨,呈現(xiàn)出影響范圍廣、持續(xù)時間長、極端性強、局地強降水重疊度高等特點。
很多人表示了憂慮,并回想起了1998年。 今年為什么有洪災(zāi)?會到1998年的情況嗎?
想必大家都想知道答案。
這個問題準確地說,是現(xiàn)在為什么長江流域降雨多?而兩廣、福建卻處于高溫高熱暴曬的時期?簡單地說四個字: 副高偏穩(wěn)。對于普通人來說,估計是四個字都認識又全都看不明白。
“副高”就是副熱帶高壓的簡稱,氣象學(xué)上所稱的副熱帶,就是一般地理上所說的亞熱帶。
赤道熱帶的上升氣流,旋轉(zhuǎn)到這里,變?yōu)橄鲁翚饬?,因而屬于高氣壓帶,所以叫“副熱帶高壓”?/p>
副熱帶高壓氣流下沉,晴朗少云,高溫少雨,太陽輻射強,在南北緯20°~30°的陸地上,往往都帶來大片大片的干旱荒漠。但是,青藏高原打斷了副高的延伸,西北太平洋上的副高,大多情況下呈東西扁長形狀,就像舌頭一樣向西延伸到東亞大陸,受太陽輻射影響,冬天,副高強度和范圍都會減小,在西北太平洋上蜷縮成一團。隨著夏天來臨,氣溫升高,副高逐漸增強,向北移動、向西延伸,在東亞大陸也就是中國東部逐漸擴大地盤,帶來晴熱的高溫酷暑。
那這明明還是干旱高溫少雨啊,和降雨又有什么關(guān)系?這又要引入另一組概念, 西南氣流。
如果不考慮地形影響,中國北緯30°的江南地帶應(yīng)該和世界其他地方一樣,受副熱帶高壓控制,但同樣是青藏高原改變了這一切。而中國大陸的西南方向延伸過去,正是印度洋,或者南海。西南氣流帶來了印度洋上蒸發(fā)的充沛濕氣,所以也叫“西南暖濕氣流”。
從直覺上,一般公眾都會以為,中國的降雨水汽,主要來自東部海岸線外遼闊的太平洋?錯了,受西南季風(fēng)控制,從高空進入中國上空的水汽,無論哪個季節(jié)都以來自印度洋方向,特別是孟加拉灣為主,一小部分來自南海。
當然,新疆等西北地區(qū),受到青藏高原阻隔,水汽來自更遙遠的大西洋以及少量的北冰洋……帶來了草豐水美的伊犁河谷。
這是一個非常反直覺的結(jié)論,甚至氣象學(xué)家也是在近幾十年借助氣象衛(wèi)星和高空氣球,才完全認識到這一點的。所以有些地理書上還真的寫著“中國的水汽主要來自太平洋”。
其實在西風(fēng)帶的控制下,能自東向西攜帶太平洋水汽突入中國的,就只有夏季的臺風(fēng)了。
另外,高聳的青藏高原在西風(fēng)帶,乃至整個大氣熱力及動力系統(tǒng)中,更是扮演了一個非常重要的角色。它斬斷了西太副高的向西延伸,無法與非洲—中東副高連成一片,從而使得西南氣流能從印度洋、孟加拉灣方向開始輸送水汽。正是青藏高原的存在,中國江南一帶才降水豐富,成為魚米之鄉(xiāng);印度的恒河平原才養(yǎng)活了那么多的人口。
那么副高、西南氣流和降雨又有什么樣的相互關(guān)系呢?
被副高擠壓,西南暖濕氣流沿著舌頭狀的副高西北側(cè),自西南向東北延伸,從云南直抵江蘇,乃至延伸到日韓,恰好與長江的走向大致吻合。在這里,又遇到了第三個因素——北方南下的冷空氣,于是冷暖相匯,形成了降雨帶。所以中國的雨帶也多呈西南—東北的傾斜走向,只要稍加留心就能發(fā)現(xiàn)。這也是影響中國最重要的大尺度天氣系統(tǒng)。
正是因為副高的北邊就是西南暖濕氣流的降雨帶,所以中國雨季周而復(fù)始的循環(huán),都可以看到副高的影響。副高每年從冬季到夏季,隨著太陽直射點從南向北移動。
5月中旬到6月中旬,副高脊線一般位于北緯20°以南也就是南海之上,西南暖濕氣流給北邊的華南地區(qū)帶來前汛期,也就是“龍舟水”。6月中旬至7月上旬,副高開始北上,進入22°~25°,控制了北回歸線附近的兩廣、福建,此時華南轉(zhuǎn)入晴熱干旱的盛夏。而華南北邊的長江中下游、江淮至日本西部和韓國南部將進入一段持續(xù)多雨的季節(jié),也就是梅雨季。
7月中旬至8月下旬,副高開始增強,再一次發(fā)力北跳,來到了一年旅程的最北端,脊線維持在30°。這時副高控制的長江流域結(jié)束了梅雨季,進入了火爐般的高溫酷熱期。而副高北抬,作為低氣壓的臺風(fēng)也得以侵襲副高南側(cè)的兩廣一代,帶來后汛期降水,間斷地趕走高溫。
在副高北邊,冷空氣和西南氣流交戰(zhàn)的雨帶也隨之北移,華北北部、東北地區(qū)集中而短促的汛期也終于來臨。比如2012年7月21日的北京特大暴雨。8月中下旬后,從夏到冬,副高強度減弱,又有規(guī)律地自北往南撤退,雨帶也隨之變化。
總之,西太平洋副高的強弱及位置,與我國中東部地區(qū)的天氣氣候以及旱澇等關(guān)系極其密切,決定了我國中東部地區(qū)的雨帶分布。它向北挪一步,它北邊的區(qū)域便風(fēng)雨交加。而如果較長時間穩(wěn)定不動,它北邊的區(qū)域就會進入長時間的降雨期,乃至連澇成災(zāi)。比如20世紀長江流域著名的三次大洪水——1931、1954和1998年洪水,都是因為副高持續(xù)維持在兩廣、福建一帶。
更北邊的長江流域,西南氣流就會源源不斷地帶來印度洋方向的水汽。與北方南下的冷空氣相匯,帶來持續(xù)的強降雨。使得長江、淮河流域的降雨從4月底一直下到8月中,“大小河川盡告漲溢”。
那么,是什么原因?qū)е挛魈备叩膹娙踝兓??青藏高原積雪、西伯利亞冷空氣等因素不可忽視,但最重要的因素還是熱帶對流強弱。這也就是時常聽說但是不解其意的“厄爾尼諾”“拉尼娜”現(xiàn)象,也就是熱帶太平洋的海溫變化。海洋以其龐大的熱容,海水溫度的微小變化都會使大氣溫度發(fā)生很大變化。
厄爾尼諾是西班牙語“圣嬰”的意思,特指發(fā)生在赤道太平洋東部和中部的海水大范圍持續(xù)異常偏暖現(xiàn)象。拉尼娜“小女孩”則是偏冷。至于厄爾尼諾是怎么出現(xiàn)的?這有大氣環(huán)流也就是信風(fēng)的驅(qū)動,還有海洋、海水自身的調(diào)節(jié)。不少人還指向了太陽黑子周期活動。但人類對海洋的認識還很粗淺,因此現(xiàn)在對厄爾尼諾發(fā)生的原因及影響,也只能說個大概,很多具體細節(jié)問題還在研究,沒有完全搞清楚。
一般來說,厄爾尼諾年東南太平洋海溫偏高,那么西北太平洋海溫則較常年偏低, 對流活動減弱,導(dǎo)致副熱帶高壓北上力度不強。總體來看,厄爾尼諾一般會導(dǎo)致臺風(fēng)偏少、偏南、偏強(如2019年的幾個強臺風(fēng)),還會導(dǎo)致副高偏南、偏西、偏穩(wěn),西南水汽持續(xù)在長江流域帶來強降水。因此在幾個較強的厄爾尼諾事件后期,如1998、2010、2016年,都帶來了長江流域洪水。
當然,這也需要結(jié)合其他大氣環(huán)流影響,非常微妙和復(fù)雜;不能簡單地說,厄爾尼諾年一定會發(fā)洪水。但一般是如果冬季雨特別多,當年夏季就要高度警惕。
從2018年10月份開始, 厄爾尼諾事件形成,結(jié)合青藏高原積雪影響,西南暖濕氣流源源不斷地輸送充沛水汽。結(jié)果當年12月一直到次年2月底,整整90天,整個南方處于超長雨云的持續(xù)覆蓋之下。四川、貴州、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇、上海大部分地區(qū)等地,連續(xù)陰雨,間或一兩天陰天,幾十天不見太陽。這樣的氣候,令人發(fā)指,更是令人發(fā)瘋。想必這些地區(qū)的民眾對此還有深刻印象。
當時的夏季防汛形勢也非常緊張。結(jié)果一過4月,厄爾尼諾事件就急轉(zhuǎn)直下,海溫很快回到中性狀態(tài)。最后2019年洪水威脅并不大。但2019年10月以后,一次較弱的厄爾尼諾事件再度形成。但與此同時,熱帶印度洋也出現(xiàn)了一次破紀錄強度的海溫偏高。這次事件給印度洋周邊地區(qū)帶來了嚴重影響,包括東岸澳大利亞持續(xù)的高溫干旱和嚴重森林大火。東非地區(qū)與阿拉伯半島持續(xù)異常降雨,與沙漠蝗蟲的暴發(fā)。
這次厄爾尼諾事件一直持續(xù)到今年5月,也就帶來了目前所見的天氣狀況。6月1日—7月12日,長江流域的平均降水量為403毫米,較常年同期偏多49%,也超過了2016年的395毫米和1998年的358毫米。其中,長江中下游干流流域面雨量大于500毫米,漢口至九江段超過800毫米,超過1998年同期。中央氣象臺連續(xù)40天發(fā)布暴雨預(yù)警,成為歷史首次。
綜合考慮范圍、持續(xù)時間和雨量,從6月27日到7月10日的南方區(qū)域性暴雨天氣過程綜合強度為1961年來第五強(1998年第一)。
另外,不僅強降雨過程多,近期雨情持續(xù)的時間也久,長江中下游地區(qū)在6月9日就已經(jīng)進入梅雨季,比往年偏早了7天。而本應(yīng)在7月上旬就結(jié)束的梅雨季,現(xiàn)在也至少延遲了7天,乃至10天(一旬)。
因為副高前期進入早,后期又大體穩(wěn)定不動。這也導(dǎo)致華南地區(qū)除局部山洪之外,連日高溫高熱。福建廣東一帶的旱情正在發(fā)展加重。因為暴雨高溫相伴而生,在長江雨帶南北兩側(cè),分別是副熱帶高壓和大陸高壓控制下的晴熱區(qū)。長江在抗洪,華南要抗旱。北方則是高壓控制下,以晴熱天氣為主,間隔有對流天氣引發(fā)的降雨。
副高決定的是大范圍尺度的天氣系統(tǒng),但具體局地強降雨,還要受到許多中小尺度天氣結(jié)構(gòu)比如渦旋對流的影響。
西太平洋副高的強弱及位置,與我國中東部地區(qū)的天氣氣候以及旱澇等關(guān)系極其密切,決定了我國中東部地區(qū)的雨帶分布。它向北挪一步,它北邊的區(qū)域便風(fēng)雨交加。而如果較長時間穩(wěn)定不動,它北邊的區(qū)域就會進入長時間的降雨期,乃至連澇成災(zāi)。
7月7日至10日,以江西北部為中心,東西延伸湖南北部、安徽南部(徽州), 連降特大暴雨。最先引起新聞關(guān)注的,是7日安徽黟縣的262.9毫米特大暴雨,達到50年一遇標準,也是當?shù)赜^測史第二強降雨。不遠的歙縣也降下暴雨,直接導(dǎo)致高考第一天科目推遲。但下得更厲害的還是江西,從8日到10日,贛北70個縣區(qū)都下了250毫米以上的雨量,其中鄱陽縣的肖家?guī)X,24小時下了603毫米。
以縣城氣象站計算,峽江縣7月9日8時至10日8時,24小時下了307.7毫米,是當?shù)爻D?月降水量121.5毫米的2.5倍以上。也就是一天下了兩個半月的雨。吉安縣同期更是下了375.1毫米,是當?shù)爻D?月降水量的3倍以上, 也就是一天下了3個月的雨!贛北連續(xù)3天的大暴雨,成為江西歷史罕見的強降雨過程。這些降水都沿著贛江五河(贛江、撫河、信江、饒河、修水)匯入鄱陽湖。12日,星子水文站水位突破1998年的歷史記錄,比多年均值高出4.9米。
鄱陽湖是長江流域的一個過水性、吞吐型、季節(jié)性的通江湖泊,故而其大小“飄忽不定”。具體來說,在汛期水位高過20米時,面積可達4125平方公里;在枯水期水位在12米時,其面積僅為500平方公里。事實上,鄱陽湖的面積于7月8日已經(jīng)達到4942.6平方公里,超過了中國第一大湖青海湖的面積。鄱陽湖流域受災(zāi)人口已超過550萬人。
鄱陽湖流域面臨前所未有的防汛壓力。7月12日,江西對鄱陽湖區(qū)185座單退圩堤,全部主動開閘蓄洪。(1998年9月,江西省啟動實施平垸行洪、退田還湖,包括退人退田、徹底還湖的“雙退”和退人留田、保有農(nóng)業(yè)、預(yù)備蓄洪的“單退”)這樣進洪量約25億立方米,可降低鄱陽湖水位25~30厘米。加上這幾天江西降雨結(jié)束,天氣放晴,抗洪形勢有所緩和。
根據(jù)預(yù)報,7月14日至16日,長江流域?qū)⒂行乱惠喆蠓秶鷱娊涤辍4ㄓ鍠|部、江漢、江淮、江南北部等地的部分地區(qū)有大到暴雨,局地有大暴雨。部分地區(qū)累計降雨量有100~180毫米,局地可達200~300毫米。
對比地圖,可以看出這一輪的降雨帶有所北移,從長江南岸移到了長江北岸。也就是影響漢江、江淮等水系。降雨還要持續(xù)到20日,近期抗洪壓力很大。
那么,更遠期的雨洪形勢怎么走?
目前各方面的數(shù)值預(yù)報都指出, 7月下旬,副高將終于北抬。雨帶繼續(xù)向華北南部北移。倘若后期副高遲遲不北抬,后期雨帶繼續(xù)在長江中下游滯留,抗洪形勢就會變得很糟糕。1931、1954、1998年都是這樣的情況。因為這里有一個最根本的因素——2020年的厄爾尼諾已經(jīng)在5月迅速結(jié)束了,現(xiàn)在赤道中東太平洋已急劇冷卻,轉(zhuǎn)入中性偏冷狀態(tài)。
雖然這次厄爾尼諾比2019年的4月結(jié)束晚了一個月,在6月底7月初,還是給東亞的降雨形勢帶來了麻煩,并且將副高北抬的時間從7月中旬延遲到了7月下旬。但厄爾尼諾本身的確已經(jīng)結(jié)束了。
相比1998年的6月才結(jié)束,還是很幸運地早了一個月。也正因為1998年的厄爾尼諾持續(xù)到6月才結(jié)束,導(dǎo)致西太副高在華南持續(xù)穩(wěn)定了一個多月,同時西伯利亞高壓穩(wěn)定,冷空氣頻繁南下,進而使得長江上中游地區(qū)一直處于西南氣流與冷空氣交匯處,暴雨天氣頻繁出現(xiàn)。長江上中游洪峰迭起,中下游江湖水位不斷攀升。長江干流接連出現(xiàn)8次洪峰,從7月2日一直持續(xù)到9月2日,整整兩個月。其中8月17日,湖北沙市荊江河段第六次洪峰水位45.22米,超過1954年的歷史最高水位0.55米,超過荊江分洪上限水位0.22米。決策層最終冒險決定,不啟用荊江分洪區(qū),咬牙扛過去,減少淹沒損失。所幸最后洪峰安然渡過,浸泡了一個多月的大堤沒有垮。
而且,這一次厄爾尼諾事件的強度,也遠遠比不上1997—1998年和2015—2016年。1997至1998年厄爾尼諾事件,海表溫度曾經(jīng)最多偏高了2.5℃,為一次極強的強度。這一次厄爾尼諾事件只偏高了0.5℃。如果沒有全球氣候變暖的大背景,很難興風(fēng)作浪。
因此,從各方面情形來看,隨著厄爾尼諾在5月份的消失,西太副高到7月下旬,應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)北抬,長江中下游雨季結(jié)束。
當然也要做好副高不北抬、雨帶持續(xù)在長江流域的最壞打算。另外,即使7月下旬雨帶東段北抬,還要警惕長江上游也就是川渝地區(qū)的降水。愿天遂人愿,各方平安。
◎ 來源|鳳凰網(wǎng)