張文霞

也許你已經(jīng)察覺到，2021年夏天的氣候，在全球范圍內(nèi)都有點(diǎn)“不正常”——河南鄭州發(fā)生極端強(qiáng)降雨，幾成澤國，繼而湖北隨州隨縣又遇極端強(qiáng)降水。放眼全球，2021年7月的德國也同樣遭遇了破紀(jì)錄的暴雨。

一天下完一年的雨，很多人難以置信。但是，這種情況不但有可能，而且會(huì)越來越頻繁——因?yàn)榻邓兟收谠鰪?qiáng)。變率，是指天氣或氣候可能的波動(dòng)或振蕩范圍，通?？梢杂脴?biāo)準(zhǔn)差來表示。而降水變率，就是用以表示降水量波動(dòng)程度的統(tǒng)計(jì)量。例如，昨天下雨了但今天沒下，這便是降水在天氣尺度上的變率；厄爾尼諾次年夏季長(zhǎng)江中下游易發(fā)生洪澇，降雨比常年偏多，即為降水在年際尺度上的變率。變率與極端事件密切相關(guān)，變率越大，通常意味著極端事件的強(qiáng)度越強(qiáng)。

大家在新聞媒體上看到的“N年一遇”類表述，在氣候?qū)W上的學(xué)名叫“重現(xiàn)期”，這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)概念，可以認(rèn)為是事件發(fā)生概率的倒數(shù)。

通常而言，強(qiáng)度越強(qiáng)的極端事件，其發(fā)生概率越低，重現(xiàn)期也就越長(zhǎng)。天氣氣候變率越大，強(qiáng)極端事件發(fā)生頻率越高。

2021年7月，河南強(qiáng)降水過程的顯著特點(diǎn)是短時(shí)降雨強(qiáng)、降雨極端性突出。

無論是“3小時(shí)下完全年一半的雨”，還是“一天下完一年的雨”，背后反映的都是降雨在天氣尺度上的變率增強(qiáng)，即降雨在時(shí)間上的不均勻性。

為什么要關(guān)注天氣尺度上的降水變率呢？因?yàn)闊o論是連續(xù)性的或?qū)α餍缘慕邓?，都直接和天氣尺度的天氣系統(tǒng)相聯(lián)系。就算是大范圍較長(zhǎng)時(shí)間的降水也是由一次次天氣尺度系統(tǒng)形成的，或?yàn)橐淮翁鞖獬叨认到y(tǒng)長(zhǎng)期停滯所形成。因此，天氣尺度系統(tǒng)是分析預(yù)報(bào)降水首先要關(guān)心的。

令人擔(dān)憂的是，美國科學(xué)家利用氣候變化模型研究發(fā)現(xiàn)，如果我們?cè)谖磥聿徊扇〈胧└深A(yù)高溫室氣體排放，至21世紀(jì)末，全球增加的降水會(huì)有一半集中在6天之內(nèi)下完。

無獨(dú)有偶，另一項(xiàng)針對(duì)歐洲暴雨的研究發(fā)現(xiàn)，在氣候變暖的背景下，帶來狂風(fēng)暴雨的對(duì)流系統(tǒng)的移動(dòng)速度將會(huì)減緩，這意味著風(fēng)暴在某地的滯留時(shí)間增長(zhǎng)，進(jìn)而造成局地的強(qiáng)降水和洪澇災(zāi)害，2021年7月，德國的洪澇災(zāi)害就是一個(gè)典型的例子。

在全球氣候變暖的背景下，降水變率在天氣尺度上的增加意味著天氣的波動(dòng)范圍更大。