追踪中国降雨带
- 来源:瞭望东方周刊
- 关键字:中国降雨带
- 发布时间:2010-10-14 14:28
从3月的江西开始，这个夏天的中国似乎被暴雨所“占据”。到夏末，就连干旱少雨的西北地区也因暴雨引发大规模泥石流。
今年夏天中国境内的降水强度为何如此剧烈？本刊记者专门采访了中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室主任刘黎平、副主任林永辉，他们向《瞭望东方周刊》描述了整个夏天中国降雨带的移动和变化情况。
目前，这一实验室正在组织对今夏中国降水的特点进行观察分析，“还处于一种探讨，并非完全结论性的”。
“北极涛动”再次影响中国
虽然今年的暴雨自夏季开始，但对于气象专家而言，早在西南地区干旱迷漫的春天，一些地区的暴雨已初现威力。
3月初，江西东北地区连续遭遇大到暴雨，并开始爆发洪水。到4月中旬，福建中西部地区发生暴雨，闽江流域出现第一场洪水，部分支流出现超警戒水位洪水。
这些发生于“前汛期”的暴雨主要在江南、华南一带。林永辉说，从去年年末开始，发源于北面西伯利亚的冷空气就以相当活跃的状态进入中国，其移动路径与常年相比偏东，直接影响到中国整个东部地区的降水。
活跃的冷空气进入中国后首先以暴雪的形式出现。春天开始后，冷空气按照偏东路径，继续向南一直移动，在南方遭遇暖空气形成降水、雨夹雪，这使得江南、华南地区的降水异常偏多。“这种活跃的冷空气和路径变化，可以说是今年上半年，也就是前汛期的主要天气背景。”他说。
至于冷空气为何异常活跃并且偏东？林永辉表示，目前重点实验室的气象专家们正在探讨其形成的原因。有一种观点认为，冷空气的活跃很可能与作用于北半球的“北极涛动”的异常有关。“2008年南方暴雪的时候，国内有人提出过它异常的影响，今年冬天开始又有人提出它有点异常。”
“北极涛动”是一种天气系统。它发生作用时，北极地区和北半球中纬度地区的气压会出现一种类似跷跷板的现象，例如今年冬天，当北极地区的气压增加时，北半球中纬度地区的气压就会减小，来自北极地区的冷空气就源源不断地南下，导致冷空气相当活跃。
在正常年份，“北极涛动”的气压中心会维持在一个相对固定的范围内。如果偏离就会发生异常。这种位置的异常对冷空气移动路径变化有一定影响。但林永辉表示，它对今年气流移动路径的具体影响过程，尚不明确。
异常云团带来南方夏季暴雨
5月开始，南方暴雨猛烈地进入人们的视线。广东、江西、福建、湖南等地陆续出现。“今年5月到6月，华南、江南大部与常年同期相比，降雨量偏多两成以上。江西大部、福建西北部、广东北部、湖南南部，降雨量偏多五成到一倍。”林永辉表示。
刘黎平告诉本刊记者，南方降水之所以偏多，有一个天气背景很值得注意：就是“梅雨锋”在长江地区停留的时间比常年同期要多出一周时间。
通常情况下，江南地区6月15日入梅，7月9日出梅。然后雨带会从长江以南向北移动。但今年7月17日才出梅。
主雨带迟迟不愿北移，不仅引发了南方暴雨，也变相导致了河北地区在7月几乎都处于高温酷暑之中。而导致“梅雨锋”移动缓慢的原因是西太平洋副热带高压北移时间推迟。
林永辉说，近十年来，“梅雨锋”移动的不规律情况越来越明显。今年“梅雨锋”还有一个特殊的现象：从锋面里生成的云团特别多。云团就是一种小天气系统，通常大的降雨都是从中产生。
频繁生成的云团，沿着锋面或离开锋面后，就开始发展。“今年云团一发展就很强盛，马上就能带来强降水。”如此，南方的降水体现出一个主要特点：发生频次高，目强度大。
究竟是什么原因导致云团在今年迅速变强？林永辉说，从专业的角度理解，首先要有充足的水汽，其次大气是处于不稳定的状态中，最后还得有强烈的辐合上升运动。
今年云团变强的一个最重要条件就是：5月以来，从南半球越过赤道，转向孟加拉湾和中南半岛，向中国南方输送的越赤道暖湿气流比往年更加强烈。与此同时，从南海和西太平洋地区不断向南方输送的暖湿气流，强度也在增加。这些暖湿气流的加强，使得云团迅速增强，最终为南方的降水带来特别充沛的水汽。
进入7月，以东北三省为主的北方地区也出现大范围降雨。林永辉表示，这一情况出现的原因尚无定论，但与“东北冷涡”的异常有关联。
东北地区在夏天主要受到一种叫“东北冷涡”的天气系统影响。它处于中高纬度，通常从西边的蒙古高原向东移动，到东北地区后形成一个涡旋系统，类似于一个台风的闭合涡旋系统。这个系统的异常就会导致东北地区天气的异常。
灾害天气国家重点实验室观察发现，今夏“东北冷涡”活动特别频繁，次数、强度都超过往年。频繁活动的冷涡，沿着逆时针方向旋转，可以源源不断地把高纬度的冷空气卷入冷涡里面。同时，旋转也不断把南边比较暖的气流旋转进去。暖气流和北面冷的气流在冷涡里汇合，容易形成暴雨。
一般情况下，“东北冷涡”抵达东北地区后，有合适的水汽才会形成降雨。但中国东北的水汽一直并不充沛，本来无法形成强度特别大的降水。
但是，往年主要东西走向的“梅雨带’今年的走向变化为西南至东北，就形成了近似于纵向分布的降雨带。这时候，雨带的一侧是西南气流，另一侧则是偏东北气流，沿着纵向的路径，非常有利于水汽源源不断地从南边输送到北方，为“东北冷涡”形成强降雨提供了充足的水汽。局地暴雨预测有望精细化
今夏，从南方的贵州、云南、四川、重庆到西北地区的甘肃等省都发生了不同程度的山洪、泥石流、滑坡等次生灾害，这也让人们关注到局地降雨偏多的现象。
“为什么局地降雨在全国整体偏多，现在不太好下结论。但就某一次局地降雨的过程可以做一些分析。”刘黎平说。
比如，甘肃舟曲是一个常年少雨的地方，年均降水量只有400至800毫米。而在8月7日23时至24时的一个小时内，当地降水就达到77毫米。
“为什么在1小时之内能降这么大雨？看了雷达回波图以后，就非常清楚。一个小时之内有7个云团经过舟曲。”刘黎平说，“云团经过时，如果是横着排列就没事。但这次云团是竖着走，一个云团接着一个云团，从同样一个地方通过，你下10毫米，我下10毫米，集中起来就不得了。一般的话，一个云团下10毫米，7个云团的降水就能达到70毫米。”
林永辉表示，局地强降雨在气象领域是尺度很小的降雨。具体到每个地区，发生的原因都有所不同。而从基本条件来看，一些特殊的地形条件，会对局地降水的加强，产生很大影响。
比如，汶川地震灾区所出现的强降雨。如果云团通过一个平原，一般不会出现剧烈降雨。但汶川地区地形分布不均匀，高低起伏不定，降雨会有一个加深、加强的过程。同时，这个地区临近青藏高原，存在强烈的对流活动。其实川西地区的天气几乎都受到变化起伏较大的高原系统影响。
对于气象界而言，局地暴雨在某地发生的具体原因，仍显得难以解释。因为从理论上讲，局地暴雨是一个非线性系统：其变化就像烧水一样，在加热过程中，突然一下就沸腾起来，即积累到一定程度突然爆发。而这个爆发点出现在哪，是一个随机过程，任何一个微小的变化都会让它发生位移。所以，局地性暴雨何时发生，发生在哪个区域，也很难做出预报。
刘黎平说，虽然这种时间短、强度大的暴雨天气很难预测，但现在国内一些发达地区正在尝试，在暴雨、冰雹等灾害性天气发生前的十几分钟发布预警。
这种小尺度的天气系统在国际上的预警也不可能提前一两天，最多也只能做到提前一小时，美国的龙卷风也就提前几十分钟发布预警。只要能做到提前几十分钟，尽快将信息发给公众，就能避免不少灾害的袭击。
这种做法在气象上算是精细化预报。刘黎平表示，这种预警也会出现误报，但至少已经开始做这个事情。“明年报准30％，后年报准40％，精确的提前预警得有个过程。”
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