7月17日，河南一轮强降雨在短短几天内打破多项降雨记录。中央气象台首席预报员张涛在接受采访时说:“没有比‘历史罕见的特大暴雨’更合适的描述了。”
除极端降雨数据外，持续强降雨造成的渍涝和洪涝并没有随着降雨的结束而消失。人们对极端强降雨与气候变化的关系有不同的看法。今年气候背景异常吗？我国暴雨频发，但如何解决现有的预报问题？
7月22日，阜外华中心血管医院门诊部，救援人员在积水的大厅里划着船、舟转移病人。(新华社记者姚俊摄)
为什么北方多雨？
此轮强降雨的极端性不仅体现在一系列破纪录的数据上，其破纪录的幅度和范围也是非常罕见的。数据显示，郑州20日(19日20时至20日20时)日降雨量为552.5毫米，将原纪录189.4毫米增加了近3倍。
“即使在中国最潮湿的华南，每天500毫米的降雨量也是罕见的。”张涛说，在这个过程中，河南有20个国家打破了历史记录，占总数的六分之一。“因为只有国家站有近70年的历史，所以严谨的历史比较必须以国家站为基础。如果考虑到大量建成的区域自动站，数据会更加不可思议。”
为什么今年入汛以来北方降雨强且范围广？国家气候中心首席预报员陈丽娟表示，这与活跃的东北冷涡和西太平洋副热带高压的北伸密切相关。春末夏初，东北冷涡活跃，导致东北6月降水异常偏多。
这是7月24日在河南省新乡市凤泉区大块镇拍摄的救援场景。(新华社记者袁浩摄)
“7月中旬，西太平洋副热带高压西伸北抬，西边界达到华北东部、黄淮东部，河南处于副热带高压西缘。”陈丽娟说，副热带高压的南侧一方面把西北太平洋的水汽引导到豫等地；另一方面，6号、7号台风进一步加强了来自海洋的暖湿水汽，强降雨水汽充沛。同时，副热带高压和大陆高压的共同作用，使得大气环流形势相对稳定，进一步延长了河南等地的强降雨持续时间。
陈丽娟解释说，中等强度的拉尼娜事件发生在2020年秋季至2021年春季。一般来说，拉尼娜事件衰减年的夏季有利于西太平洋副热带高压的北移，导致更多的水汽进入我国北方地区，从而促成北方降水较常年偏多。
与去年同期我国南方大部分地区以长江干流为中心的大量降水不同，今年6月以来，我国降水总量较大的地区主要在长江以北。其中，黑龙江西部、内蒙古中东部、辽宁南部、京津冀大部、河南大部、四川东部降水量偏多5成以上，河南北部偏多2倍以上。
今年哪里气候异常？
今年我国冬春季气候异常。前冷后暖，春季多次受强沙尘天气影响，强对流天气频发。入夏以来，北方多地出现强降水天气过程。专家表示，极端天气气候事件不断出现，是多个时间尺度上气候异常共同作用的结果。
根据国家气候中心对全球气候系统的监测和诊断分析，世界主要海洋的海表温度异常和陆表热力异常是引起年际气候异常的重要外部强迫因素。如拉尼娜事件、热带印度洋海温偏暖、北极海冰明显减少、青藏高原冬春积雪明显减少等，都会对大气环流演变产生显著影响。今年北半球西风环流异常和副热带环流异常的协同作用是全球气候异常的直接原因。
由于脊的起伏，中纬度的西风环流是极端天气气候事件的重要条件。“今年西风带脊的南北跨度异常大。6月底以来，北半球西风环流出现了4个强脊中心，分别位于欧洲、俄罗斯远东、北美西部和北大西洋空，相应区域出现了高温热浪。”陈丽娟说。
特别是在北美西部，西风环流的高压中心与向北延伸的东太平洋副热带高压相结合，形成“ω”型高压脊，强大的暖高压像锅盖一样罩着下面的热空气体。6月1日至7月20日，北美西部、欧洲大部、俄罗斯东部平均气温普遍比常年同期偏高2摄氏度以上，局地偏高4摄氏度以上。
“异常高温不仅影响人体健康和公共设施，高纬度地区的冻土融化也将进一步影响全球环境。”陈丽娟说。
7月中旬，西风脊持续偏强，阻挡了北上的地中海气旋系统，导致欧洲持续强降雨，造成德国等地洪涝灾害和人员伤亡。
这是7月16日在德国西部杜塞尔多夫拍摄的水位上涨的莱茵河。新华社发(唐颖摄)
此外，地形还增加了气候异常的影响——北美落基山脉的焚风效应加剧了气温上升，欧洲的阿尔卑斯山和丘陵地形、中国河南西部的太行山和伏牛山对水汽的阻挡和抬升作用等。使降水明显增强。
专家认为，气候变暖加剧了气候系统的不稳定性，是极端天气气候事件频发的重要背景。大量研究证实，随着气候变暖，大气在饱和前可以容纳更多的水汽，出现极端强降水的风险增加。
暴雨预报问题怎么解决？
暴雨是中国最常见、最严重的自然灾害之一。气象界对暴雨的划定是以24小时总降雨量达到或超过50毫米为标准。
在这次强降雨中，郑州市气象台以201.9毫米的小时雨强，突破了中国大陆小时降雨量的历史极值，“这样的小时雨强在世界上是相当极端的。”中国气象科学研究院研究员罗雅丽表示，需要进一步探索，了解具体的影响因素，明确这一过程的机制。
专家指出，此次暴雨事件是多尺度天气系统和宏微观物理过程相互作用的结果，是全球大气科学研究领域的热点和难点。
在我国，暴雨预报主要是通过数值天气预报模式产品结合预报员自身的知识和经验进行的。发现虽然某些极端暴雨发生时环流形势总体稳定明朗，但也有中小尺度对流系统在活动，尺度只有一两百公里，生命周期只有几个小时。目前的数值预报模式很难准确清晰地表达出来。
专家认为，解决暴雨预报难题的最根本办法是加强对大气变化的精确监测，提高数值预报的准确性。“数值预报是基础。要在实践中提炼科学问题，大胆创新。”中国工程院院士李泽春说。
数值模型不可能一蹴而就，暴雨发生发展的机理需要深入了解。罗亚告诉记者，她和她的团队花了两年多的时间来了解2017年广州“5.7”暴雨的案例研究。
“中国暴雨频发，但一个既定的模板很难‘适用’每一个极端事件。”罗雅丽说，中国幅员辽阔，不同地区经常出现不同类型的暴雨，如华南前汛期暴雨、江淮流域梅雨锋暴雨、西南低涡暴雨、华北低槽低涡暴雨、东北冷涡暴雨、沿海台风暴雨等。
然而，无论有多难，暴雨预报在中国仍然是“必答题”。中央气象台首席预报员陈涛认为，当前，专家预报员需要具备敏锐的洞察力，从海量的观测预报信息中分析未来暴雨的关键影响系统及其与时间、地点、降水量的关系，尽早发现天气系统的预报偏差，凝聚关键预报因子，最终借助各种现代预报技术，形成对重大暴雨的正确预报意见。
来源:新华社、黄瑶
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