近十年來,“梅雨鋒”移動(dòng)的不規(guī)律情況越來越明顯。
從3月的江西開始,這個(gè)夏天的中國(guó)似乎被暴雨所“占據(jù)”。到夏末,就連干旱少雨的西北地區(qū)也因暴雨引發(fā)大規(guī)模泥石流。
今年夏天中國(guó)境內(nèi)的降水強(qiáng)度為何如此劇烈?本刊記者專門采訪了中國(guó)氣象科學(xué)研究院災(zāi)害天氣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉黎平、副主任林永輝,他們向《瞭望東方周刊》描述了整個(gè)夏天中國(guó)降雨帶的移動(dòng)和變化情況。
目前,這一實(shí)驗(yàn)室正在組織對(duì)今夏中國(guó)降水的特點(diǎn)進(jìn)行觀察分析,“還處于一種探討,并非完全結(jié)論性的”。
“北極濤動(dòng)”再次影響中國(guó)
雖然今年的暴雨自夏季開始,但對(duì)于氣象專家而言,早在西南地區(qū)干旱迷漫的春天,一些地區(qū)的暴雨已初現(xiàn)威力。
3月初,江西東北地區(qū)連續(xù)遭遇大到暴雨,并開始爆發(fā)洪水。到4月中旬,福建中西部地區(qū)發(fā)生暴雨,閩江流域出現(xiàn)第一場(chǎng)洪水,部分支流出現(xiàn)超警戒水位洪水。
這些發(fā)生于“前汛期”的暴雨主要在江南、華南一帶。林永輝說,從去年年末開始,發(fā)源于北面西伯利亞的冷空氣就以相當(dāng)活躍的狀態(tài)進(jìn)入中國(guó),其移動(dòng)路徑與常年相比偏東,直接影響到中國(guó)整個(gè)東部地區(qū)的降水。
活躍的冷空氣進(jìn)入中國(guó)后首先以暴雪的形式出現(xiàn)。春天開始后,冷空氣按照偏東路徑,繼續(xù)向南一直移動(dòng),在南方遭遇暖空氣形成降水、雨夾雪,這使得江南、華南地區(qū)的降水異常偏多?!斑@種活躍的冷空氣和路徑變化,可以說是今年上半年,也就是前汛期的主要天氣背景?!彼f。
至于冷空氣為何異常活躍并且偏東?林永輝表示,目前重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的氣象專家們正在探討其形成的原因。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,冷空氣的活躍很可能與作用于北半球的“北極濤動(dòng)”的異常有關(guān)?!?008年南方暴雪的時(shí)候,國(guó)內(nèi)有人提出過它異常的影響,今年冬天開始又有人提出它有點(diǎn)異常?!?/p>
“北極濤動(dòng)”是一種天氣系統(tǒng)。它發(fā)生作用時(shí),北極地區(qū)和北半球中緯度地區(qū)的氣壓會(huì)出現(xiàn)一種類似蹺蹺板的現(xiàn)象,例如今年冬天,當(dāng)北極地區(qū)的氣壓增加時(shí),北半球中緯度地區(qū)的氣壓就會(huì)減小,來自北極地區(qū)的冷空氣就源源不斷地南下,導(dǎo)致冷空氣相當(dāng)活躍。
在正常年份,“北極濤動(dòng)”的氣壓中心會(huì)維持在一個(gè)相對(duì)固定的范圍內(nèi)。如果偏離就會(huì)發(fā)生異常。這種位置的異常對(duì)冷空氣移動(dòng)路徑變化有一定影響。但林永輝表示,它對(duì)今年氣流移動(dòng)路徑的具體影響過程,尚不明確。
異常云團(tuán)帶來南方夏季暴雨
5月開始,南方暴雨猛烈地進(jìn)入人們的視線。廣東、江西、福建、湖南等地陸續(xù)出現(xiàn)?!敖衲?月到6月,華南、江南大部與常年同期相比,降雨量偏多兩成以上。江西大部、福建西北部、廣東北部、湖南南部,降雨量偏多五成到一倍。”林永輝表示。
劉黎平告訴本刊記者,南方降水之所以偏多,有一個(gè)天氣背景很值得注意:就是“梅雨鋒”在長(zhǎng)江地區(qū)停留的時(shí)間比常年同期要多出一周時(shí)間。
通常情況下,江南地區(qū)6月15日入梅,7月9日出梅。然后雨帶會(huì)從長(zhǎng)江以南向北移動(dòng)。但今年7月17日才出梅。
主雨帶遲遲不愿北移,不僅引發(fā)了南方暴雨,也變相導(dǎo)致了河北地區(qū)在7月幾乎都處于高溫酷暑之中。而導(dǎo)致“梅雨鋒”移動(dòng)緩慢的原因是西太平洋副熱帶高壓北移時(shí)間推遲。
林永輝說,近十年來,“梅雨鋒”移動(dòng)的不規(guī)律情況越來越明顯。今年“梅雨鋒”還有一個(gè)特殊的現(xiàn)象:從鋒面里生成的云團(tuán)特別多。云團(tuán)就是一種小天氣系統(tǒng),通常大的降雨都是從中產(chǎn)生。
頻繁生成的云團(tuán),沿著鋒面或離開鋒面后,就開始發(fā)展?!敖衲暝茍F(tuán)一發(fā)展就很強(qiáng)盛,馬上就能帶來強(qiáng)降水?!比绱?,南方的降水體現(xiàn)出一個(gè)主要特點(diǎn):發(fā)生頻次高,目強(qiáng)度大。
究竟是什么原因?qū)е略茍F(tuán)在今年迅速變強(qiáng)?林永輝說,從專業(yè)的角度理解,首先要有充足的水汽,其次大氣是處于不穩(wěn)定的狀態(tài)中,最后還得有強(qiáng)烈的輻合上升運(yùn)動(dòng)。
今年云團(tuán)變強(qiáng)的一個(gè)最重要條件就是:5月以來,從南半球越過赤道,轉(zhuǎn)向孟加拉灣和中南半島,向中國(guó)南方輸送的越赤道暖濕氣流比往年更加強(qiáng)烈。與此同時(shí),從南海和西太平洋地區(qū)不斷向南方輸送的暖濕氣流,強(qiáng)度也在增加。這些暖濕氣流的加強(qiáng),使得云團(tuán)迅速增強(qiáng),最終為南方的降水帶來特別充沛的水汽。
進(jìn)入7月,以東北三省為主的北方地區(qū)也出現(xiàn)大范圍降雨。林永輝表示,這一情況出現(xiàn)的原因尚無定論,但與“東北冷渦”的異常有關(guān)聯(lián)。
東北地區(qū)在夏天主要受到一種叫“東北冷渦”的天氣系統(tǒng)影響。它處于中高緯度,通常從西邊的蒙古高原向東移動(dòng),到東北地區(qū)后形成一個(gè)渦旋系統(tǒng),類似于一個(gè)臺(tái)風(fēng)的閉合渦旋系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的異常就會(huì)導(dǎo)致東北地區(qū)天氣的異常。
災(zāi)害天氣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室觀察發(fā)現(xiàn),今夏“東北冷渦”活動(dòng)特別頻繁,次數(shù)、強(qiáng)度都超過往年。頻繁活動(dòng)的冷渦,沿著逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),可以源源不斷地把高緯度的冷空氣卷入冷渦里面。同時(shí),旋轉(zhuǎn)也不斷把南邊比較暖的氣流旋轉(zhuǎn)進(jìn)去。暖氣流和北面冷的氣流在冷渦里匯合,容易形成暴雨。
一般情況下,“東北冷渦”抵達(dá)東北地區(qū)后,有合適的水汽才會(huì)形成降雨。但中國(guó)東北的水汽一直并不充沛,本來無法形成強(qiáng)度特別大的降水。
但是,往年主要東西走向的“梅雨帶’今年的走向變化為西南至東北,就形成了近似于縱向分布的降雨帶。這時(shí)候,雨帶的一側(cè)是西南氣流,另一側(cè)則是偏東北氣流,沿著縱向的路徑,非常有利于水汽源源不斷地從南邊輸送到北方,為“東北冷渦”形成強(qiáng)降雨提供了充足的水汽。局地暴雨預(yù)測(cè)有望精細(xì)化
今夏,從南方的貴州、云南、四川、重慶到西北地區(qū)的甘肅等省都發(fā)生了不同程度的山洪、泥石流、滑坡等次生災(zāi)害,這也讓人們關(guān)注到局地降雨偏多的現(xiàn)象。
“為什么局地降雨在全國(guó)整體偏多,現(xiàn)在不太好下結(jié)論。但就某一次局地降雨的過程可以做一些分析?!眲⒗杵秸f。
比如,甘肅舟曲是一個(gè)常年少雨的地方,年均降水量只有400至800毫米。而在8月7日23時(shí)至24時(shí)的一個(gè)小時(shí)內(nèi),當(dāng)?shù)亟邓瓦_(dá)到77毫米。
“為什么在1小時(shí)之內(nèi)能降這么大雨?看了雷達(dá)回波圖以后,就非常清楚。一個(gè)小時(shí)之內(nèi)有7個(gè)云團(tuán)經(jīng)過舟曲?!眲⒗杵秸f,“云團(tuán)經(jīng)過時(shí),如果是橫著排列就沒事。但這次云團(tuán)是豎著走,一個(gè)云團(tuán)接著一個(gè)云團(tuán),從同樣一個(gè)地方通過,你下10毫米,我下10毫米,集中起來就不得了。一般的話,一個(gè)云團(tuán)下10毫米,7個(gè)云團(tuán)的降水就能達(dá)到70毫米。”
林永輝表示,局地強(qiáng)降雨在氣象領(lǐng)域是尺度很小的降雨。具體到每個(gè)地區(qū),發(fā)生的原因都有所不同。而從基本條件來看,一些特殊的地形條件,會(huì)對(duì)局地降水的加強(qiáng),產(chǎn)生很大影響。
比如,汶川地震災(zāi)區(qū)所出現(xiàn)的強(qiáng)降雨。如果云團(tuán)通過一個(gè)平原,一般不會(huì)出現(xiàn)劇烈降雨。但汶川地區(qū)地形分布不均勻,高低起伏不定,降雨會(huì)有一個(gè)加深、加強(qiáng)的過程。同時(shí),這個(gè)地區(qū)臨近青藏高原,存在強(qiáng)烈的對(duì)流活動(dòng)。其實(shí)川西地區(qū)的天氣幾乎都受到變化起伏較大的高原系統(tǒng)影響。
對(duì)于氣象界而言,局地暴雨在某地發(fā)生的具體原因,仍顯得難以解釋。因?yàn)閺睦碚撋现v,局地暴雨是一個(gè)非線性系統(tǒng):其變化就像燒水一樣,在加熱過程中,突然一下就沸騰起來,即積累到一定程度突然爆發(fā)。而這個(gè)爆發(fā)點(diǎn)出現(xiàn)在哪,是一個(gè)隨機(jī)過程,任何一個(gè)微小的變化都會(huì)讓它發(fā)生位移。所以,局地性暴雨何時(shí)發(fā)生,發(fā)生在哪個(gè)區(qū)域,也很難做出預(yù)報(bào)。
劉黎平說,雖然這種時(shí)間短、強(qiáng)度大的暴雨天氣很難預(yù)測(cè),但現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些發(fā)達(dá)地區(qū)正在嘗試,在暴雨、冰雹等災(zāi)害性天氣發(fā)生前的十幾分鐘發(fā)布預(yù)警。
這種小尺度的天氣系統(tǒng)在國(guó)際上的預(yù)警也不可能提前一兩天,最多也只能做到提前一小時(shí),美國(guó)的龍卷風(fēng)也就提前幾十分鐘發(fā)布預(yù)警。只要能做到提前幾十分鐘,盡快將信息發(fā)給公眾,就能避免不少災(zāi)害的襲擊。
這種做法在氣象上算是精細(xì)化預(yù)報(bào)。劉黎平表示,這種預(yù)警也會(huì)出現(xiàn)誤報(bào),但至少已經(jīng)開始做這個(gè)事情?!懊髂陥?bào)準(zhǔn)30%,后年報(bào)準(zhǔn)40%,精確的提前預(yù)警得有個(gè)過程。”