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作者:吴昊 王静 来源:科学时报 发布时间:2010-8-9 6:24:16
百年一遇之辩
——国家气候中心气候变化首席专家张德二从历史规律探求洪灾成因
 
□吴昊 本报记者 王静
 
今年入汛以来,我国部分省区遭受多轮大到暴雨侵袭,发生严重的洪涝灾害,造成重大人员伤亡和人民群众财产损失,举国上下无不高度关注。
 
然而,从历史角度来看,今年降水情况到底如何?与1998年大洪灾相比有何差异?发生旱涝灾害的气象学主因是什么?在我国几千年历史长河中,气象灾害频率及强度如何?近50年来旱涝的发生是否处于历史高发频段?
 
带着这些问题,《科学时报》记者日前专访了国家气候中心气候变化首席专家张德二研究员。
 
降水量少于1998年大洪灾
 
“今春以来,我国降水量明显少于1998年,更无法和1954年相提并论。”张德二介绍。
 
据中国气象局介绍,2010年1到4月份,全国范围降水偏多,虽与1998年较为相似,但仍有差距。在东北、华北北部、长江下游、西北中部等地,降水量较常年同期偏多20%左右,而1998年则偏多32%。同时,2010年河流的原有水量也比1998年偏少。
 
而入汛后(5月1日至7月20日),中国气象局发布数据显示,长江流域2010年的降水量少于1998年。其平均降雨量为521.1毫米,较常年同期偏多14.7%。同时,长江中下游地区梅雨的入梅日期则较常年偏晚,梅雨量少于1998年。综合来看,至7月份长江流域总降雨量比1998年偏少两成左右。另外,虽然出现一些区域性的特大暴雨造成洪涝灾害,但出现极端降水事件的气象站数、日降水量超历史极值站数、暴雨日数在8天以上站数均明显少于1998年同期。
 
另从国家防汛抗旱总指挥部获悉,1998年的大洪水是长江全流域的,而2010年则不然。1998年长江全流域洪水持续30天以上;而2010年至今仅是长江上游干流出现了极大洪峰流量,上游支流发生了超历史性的洪水。对于长江下游来讲,虽然入汛前期干流水位较高,接近或超过1998年同期水位,一些支流发生了超历史性的洪水,但就目前来看,长江中下游水位仍比1998年同期低1米多。
 
如果以通过宜昌的洪峰流量作为参考,上世纪特大洪峰分别发生在1931年、1954年、1981年和1998年。在这其中,1981年为最大洪峰,流量达每秒70800立方米。再向上追溯,1870年时宜昌洪峰流量甚至达到每秒10.5万立方米。虽然今年的最大洪峰流量接近1981年的水平,但据实测资料统计,自1877年,长江宜昌出现大于每秒60000立方米的洪峰达27次之多,平均5年一次。
 
“可见,迄今为止,2010年长江流域的降水量只是较常年同期偏多一些,远没有达到百年一遇的程度。”张德二说。
 
旱涝灾害的气象学主因
 
“从气候学的角度来看,影响降水分布、造成我国旱涝灾害的主因是西太平洋副热带高压系统。”张德二分析。
 
据介绍,副热带高压控制的地区以晴朗、少云、炎热为主。其西北部和北部边缘,则是雨带的位置,多发生阴雨天气。
 
张德二向《科学时报》记者介绍说,副热带高压的强度、范围、位置和形状有着明显的季节变化。6月以前,副热带高压的位置偏南,其北缘的暖湿气流与南下的冷空气相交,使华南进入雨季;到6月中下旬,副热带高压北进,雨带随之北移,长江中下游地区则进入梅雨季节;而到了7月中旬随副热带高压再次北推,黄淮地区进入雨季,同时长江中下游地区的梅雨结束;7月末至8月初,副热带高压到达一年中最北位置,华北北部进入雨季;直到8月底或9月初,副热带高压开始南退,雨带随之南移。
 
“当深厚的副热带高压长时间盘踞并较少移动时,被它控制的大片区域就晴朗炎热,可能形成旱灾;而其西、北边缘则是冷空气和南来的暖湿气流僵持的地带,会产生持续的降雨,可能有雨涝灾害发生。这就是人们常说的‘旱一片,涝一线’。”张德二形象地描述。
 
另据了解,副热带高压由春到夏的北进过程持续时间较长,移动速度较慢,表现为跳跃式的推进和随后的慢移甚至停留;而秋季南退时,却时间短、速度快。并且这种移动的特点各年不同,当副热带高压进退的早晚、快慢和强度、位置出现异常时,就会造成我国大范围的旱涝灾害。
 
“这是天气气候学对我国气候特点的阐释。”张德二强调说,“具体到某一年份,还须分析各环流系统的相互影响和多种因子的综合作用,如太阳活动、冰雪覆盖、火山活动、海温变化和厄尔尼诺现象等。”
 
古气候研究揭示旱涝规律
 
“人们总觉得身边有大旱、大涝,但如果将这些极端事件置于数千年的气候背景下来看,却是屡见不鲜、不足为奇的,甚至我们会觉得当今的气候条件还是蛮不错的。”张德二半开玩笑地说。
 
虽是戏谑之言,却带给人们思考。目前,气候与环境的变化越来越广泛和深刻地影响着人类的生产与生活,人们必须从各种自然历史记录入手来研究气候的规律和特性,而我国丰富的历史文献记载即是重要的古气候资料来源之一。
 
著名科学家竺可桢先生曾于上世纪70年代著文《中国近五千年来气候变化趋势的初步研究》,并感叹中国史料之浩繁,“即使搜集很少一部分,已非一人精力所能及”。
 
“这些工作一定程度上弥补了竺老的遗憾。”张德二抚摸着自己的心血——4大册《中国三千年气象记录总集》(以下简称《总集》)说,“这是联合近20位各学科的专家,花了20多年时间撰著的。系统查阅的史籍达8228种之多,经过了详细考订和精心编排。”
 
今年四川广安连降暴雨,据当地防汛部门发布的消息,渠江发生自1847年来最大洪涝灾害。在张德二的提示下,记者在《总集》第四册中很快找到了1847年广安洪水的记载:“秋八月十四日,渠江水涨至州坡。夜见江心出蛟,月如红灯。迤逦而下,漂没人畜房屋无算,十五日水退,十八日复涨,较前低五尺。”这样的史料对我们评估现今的洪水很有帮助,具有重要的参考意义。
 
根据《总集》记载的翔实史料,张德二等将其系统地归纳整理,对我国古气候规律进行了深入研究。部分研究发现,最近1000年来发生持续3年以上、范围覆盖4个省以上的大旱15起。同时,她还指出,我国逐年的降水空间分布格局(如南涝北旱、南旱北涝等分布型)变化呈明显的阶段性,例如在过去的538年间,我国北方多雨年共97年,发生率为18%;北方东部多雨年共174年,发生率为32.3%。
 
“崇祯大旱(1637~1643年)时,我国南北方23个省相继遭受大旱,很多地区都连旱5年以上,旱区中心河南省甚至连旱7年之久。另外,1730年6~8月黄淮暴雨,1761年华北暴雨、1662年黄河中游的暴雨洪水等等更达到骇人听闻、令人色变的程度。”张德二举例道,“我国疆域辽阔,各地区间降水差异极大,在我国重大的干旱和洪涝灾害可能会同时发生。”
 
“人们必须遵从自然规律。即使在人类活动影响并不显著的历史时期,重大的气候灾害仍频有发生,其严重程度多有超过现代纪录的。无论在沙尘天气、旱涝灾害方面,近50年来都处于几千年来相对较好的时期。”张德二最后总结。
 
“不过,一些尚未达到历史严重情况的气象条件,却能引起前所未有的灾害损失,这是当今的一个新问题。”她说。
 
《科学时报》 (2010-8-9 A2 本周聚焦)
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