
近十年來,“梅雨鋒”移動的不規律情況越來越明顯。
從3月的江西開始,這個夏天的中國似乎被暴雨所“占據”。到夏末,就連干旱少雨的西北地區也因暴雨引發大規模泥石流。
今年夏天中國境內的降水強度為何如此劇烈?本刊記者專門采訪了中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室主任劉黎平、副主任林永輝,他們向《瞭望東方周刊》描述了整個夏天中國降雨帶的移動和變化情況。
目前,這一實驗室正在組織對今夏中國降水的特點進行觀察分析,“還處于一種探討,并非完全結論性的”。
“北極濤動”再次影響中國
雖然今年的暴雨自夏季開始,但對于氣象專家而言,早在西南地區干旱迷漫的春天,一些地區的暴雨已初現威力。
3月初,江西東北地區連續遭遇大到暴雨,并開始爆發洪水。到4月中旬,福建中西部地區發生暴雨,閩江流域出現第一場洪水,部分支流出現超警戒水位洪水。
這些發生于“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,發源于北面西伯利亞的冷空氣就以相當活躍的狀態進入中國,其移動路徑與常年相比偏東,直接影響到中國整個東部地區的降水。
活躍的冷空氣進入中國后首先以暴雪的形式出現。春天開始后,冷空氣按照偏東路徑,繼續向南一直移動,在南方遭遇暖空氣形成降水、雨夾雪,這使得江南、華南地區的降水異常偏多。“這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。”他說。
至于冷空氣為何異常活躍并且偏東?林永輝表示,目前重點實驗室的氣象專家們正在探討其形成的原因。有一種觀點認為,冷空氣的活躍很可能與作用于北半球的“北極濤動”的異常有關。“2008年南方暴雪的時候,國內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異常。”
“北極濤動”是一種天氣系統。它發生作用時,北極地區和北半球中緯度地區的氣壓會出現一種類似蹺蹺板的現象,例如今年冬天,當北極地區的氣壓增加時,北半球中緯度地區的氣壓就會減小,來自北極地區的冷空氣就源源不斷地南下,導致冷空氣相當活躍。
在正常年份,“北極濤動”的氣壓中心會維持在一個相對固定的范圍內。如果偏離就會發生異常。這種位置的異常對冷空氣移動路徑變化有一定影響。但林永輝表示,它對今年氣流移動路徑的具體影響過程,尚不明確。
異常云團帶來南方夏季暴雨
5月開始,南方暴雨猛烈地進入人們的視線。廣東、江西、福建、湖南等地陸續出現。“今年5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,有一個天氣背景很值得注意:就是“梅雨鋒”在長江地區停留的時間比常年同期要多出一周時間。
通常情況下,江南地區6月15日入梅,7月9日出梅。然后雨帶會從長江以南向北移動。但今年7月17日才出梅。
主雨帶遲遲不愿北移,不僅引發了南方暴雨,也變相導致了河北地區在7月幾乎都處于高溫酷暑之中。而導致“梅雨鋒”移動緩慢的原因是西太平洋副熱帶高壓北移時間推遲。
林永輝說,近十年來,“梅雨鋒”移動的不規律情況越來越明顯。今年“梅雨鋒”還有一個特殊的現象:從鋒面里生成的云團特別多。云團就是一種小天氣系統,通常大的降雨都是從中產生。
頻繁生成的云團,沿著鋒面或離開鋒面后,就開始發展。“今年云團一發展就很強盛,馬上就能帶來強降水。”如此,南方的降水體現出一個主要特點:發生頻次高,目強度大。
究竟是什么原因導致云團在今年迅速變強?林永輝說,從專業的角度理解,首先要有充足的水汽,其次大氣是處于不穩定的狀態中,最后還得有強烈的輻合上升運動。
今年云團變強的一個最重要條件就是:5月以來,從南半球越過赤道,轉向孟加拉灣和中南半島,向中國南方輸送的越赤道暖濕氣流比往年更加強烈。與此同時,從南海和西太平洋地區不斷向南方輸送的暖濕氣流,強度也在增加。這些暖濕氣流的加強,使得云團迅速增強,最終為南方的降水帶來特別充沛的水汽。
進入7月,以東北三省為主的北方地區也出現大范圍降雨。林永輝表示,這一情況出現的原因尚無定論,但與“東北冷渦”的異常有關聯。
東北地區在夏天主要受到一種叫“東北冷渦”的天氣系統影響。它處于中高緯度,通常從西邊的蒙古高原向東移動,到東北地區后形成一個渦旋系統,類似于一個臺風的閉合渦旋系統。這個系統的異常就會導致東北地區天氣的異常。
災害天氣國家重點實驗室觀察發現,今夏“東北冷渦”活動特別頻繁,次數、強度都超過往年。頻繁活動的冷渦,沿著逆時針方向旋轉,可以源源不斷地把高緯度的冷空氣卷入冷渦里面。同時,旋轉也不斷把南邊比較暖的氣流旋轉進去。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”抵達東北地區后,有合適的水汽才會形成降雨。但中國東北的水汽一直并不充沛,本來無法形成強度特別大的降水。
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。這時候,雨帶的一側是西南氣流,另一側則是偏東北氣流,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”形成強降雨提供了充足的水汽。局地暴雨預測有望精細化
今夏,從南方的貴州、云南、四川、重慶到西北地區的甘肅等省都發生了不同程度的山洪、泥石流、滑坡等次生災害,這也讓人們關注到局地降雨偏多的現象。
“為什么局地降雨在全國整體偏多,現在不太好下結論。但就某一次局地降雨的過程可以做一些分析。”劉黎平說。
比如,甘肅舟曲是一個常年少雨的地方,年均降水量只有400至800毫米。而在8月7日23時至24時的一個小時內,當地降水就達到77毫米。
“為什么在1小時之內能降這么大雨?看了雷達回波圖以后,就非常清楚。一個小時之內有7個云團經過舟曲。”劉黎平說,“云團經過時,如果是橫著排列就沒事。但這次云團是豎著走,一個云團接著一個云團,從同樣一個地方通過,你下10毫米,我下10毫米,集中起來就不得了。一般的話,一個云團下10毫米,7個云團的降水就能達到70毫米。”
林永輝表示,局地強降雨在氣象領域是尺度很小的降雨。具體到每個地區,發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,會對局地降水的加強,產生很大影響。
比如,汶川地震災區所出現的強降雨。如果云團通過一個平原,一般不會出現劇烈降雨。但汶川地區地形分布不均勻,高低起伏不定,降雨會有一個加深、加強的過程。同時,這個地區臨近青藏高原,存在強烈的對流活動。其實川西地區的天氣幾乎都受到變化起伏較大的高原系統影響。
對于氣象界而言,局地暴雨在某地發生的具體原因,仍顯得難以解釋。因為從理論上講,局地暴雨是一個非線性系統: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。而這個爆發點出現在哪,是一個隨機過程,任何一個微小的變化都會讓它發生位移。所以,局地性暴雨何時發生,發生在哪個區域,也很難做出預報。
劉黎平說,雖然這種時間短、強度大的暴雨天氣很難預測,但現在國內一些發達地區正在嘗試,在暴雨、冰雹等災害性天氣發生前的十幾分鐘發布預警。
這種小尺度的天氣系統在國際上的預警也不可能提前一兩天,最多也只能做到提前一小時,美國的龍卷風也就提前幾十分鐘發布預警。只要能做到提前幾十分鐘,盡快將信息發給公眾,就能避免不少災害的襲擊。
這種做法在氣象上算是精細化預報。劉黎平表示,這種預警也會出現誤報,但至少已經開始做這個事情。“明年報準30%,后年報準40%,精確的提前預警得有個過程。”