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暴雪唤醒“气候意识”

发布时间:2008年02月18日 来源:气象科普网

  今年1月10日以来,我国发生了历史上罕见的低温雨雪冰冻灾害。中国的许许多多老百姓,特别是南方地区的人们真正领教了什么叫冰天雪地,什么叫特大雪灾!漫天飞雪、长时间的冻雨伴随着低温铺天盖地袭来,交通、电力顿时陷于瘫痪。现在,在各级政府的组织下,灾区遭重创的电网正在恢复通电,随着“保交通、保供电、保民生”目标的基本实现,抗冰救灾工作取得了重大阶段性胜利。相信不用多久,这场历史罕见灾害造成的破坏终会被平复。但愿许多人在记住2008年初这场雪灾的同时,多少会记住一些近来出现频率非常高的词:全球变暖、气候异常、极端气候事件……。
   
  不管你是不是喜欢,今后我们会越来越多地与极端气候事件打交道,我们必须知道它、了解它,对付它!为此,我们特约请中国气象局国家气候中心副主任罗勇研究员就此作专题介绍。这也是本刊近年来为普及公众“气候意识”所作努力的一部分。
   
  八项极值被突破
   
  *该时段我国平均降水量为1951年以来历史同期最大值
   
  *入冬以来,长江中下游及贵州的连续冰冻日数已超过历史冬季最大值
   
  *湖南、湖北雨雪冰冻天气为1954年以来持续时间最长
   
  *贵州有43个县(市)的冻雨天气持续时间突破了历史纪录
   
  *江西省雨雪冰冻气象灾害为1959年有气象观测资料以来最严重
   
  *该时段江苏、安徽、湖北、湖南、江西、贵州等区域平均最高气温之低百年一遇
   
  *安徽省降雪成为有资料以来降雪持续时间最长的一年
   
  *江苏省区域性暴雪持续时间、积雪深度、影响程度为有记录以来之最
   
  四大特点  凸显灾害严重程度
   
  范围广:持续的低温雨雪冰冻天气,影响了贵州、湖南、湖北、安徽、江西、广西、重庆、广东、浙江、福建、四川、陕西、江苏、云南、甘肃、河南、青海、西藏、山西、上海等20个省(区、市)。
   
  强度大:此次持续的低温雨雪冰冻天气强度大,表现为平均最低气温明显偏低,平均最高气温异常偏低达历史同期最低值。长江中下游(包含湖南、湖北、江西、安徽、上海、江苏)及贵州平均最高气温异常偏低,明显超过1976/77年,达历史同期最低值,平均最高气温之低达百年一遇。四川、陕西、甘肃、青海4省降水量达1951年以来历史同期最大值。浙江暴雪是1984年以来最强的一次,安徽和江苏的部分地区积雪深度创近50年极值。武汉最大积雪深度达27厘米,仅次于1955年(32厘米)。安徽省持续降雪时间,超过建国以来持续时间最长的1954年和1969年,成为有资料以来降雪持续时间最长的一年。江苏省1月底的区域性暴雪过程历史罕见,其持续时间、积雪深度及影响程度都为有记录以来之最。
   
  时间长:此次低温、雨雪、冰冻天气持续时间长,从1951年到2007年冬季长江中下游及贵州区域平均最大连续冰冻日数历史资料统计分析,2007年12月1日至2008年2月2日的最大连续冰冻日数已超过历史冬季最大值,达百年一遇。其中湖南、湖北省雨雪冰冻天气是1954年以来持续时间最长、影响程度最严重的,江西省是1959年有气象观测资料以来影响最严重的。湖南省这次雨雪冰冻灾害是1954年以来范围最广、持续时间最长、灾害损失最严重的一年,且超过了1954年,冰冻出现日数为1951年以来最大,冰冻持续时间仅次于1983年、1954年。湖北省大部地区连续低温日数达16至18天,为1954年以来最长,连续雨雪日数15至18天,也为历史同期最长。长江中下游及贵州日平均气温小于1℃的最长连续日数仅少于1954/55年,为历史同期次大值,湖北、湖南平均气温小于1℃的连续日数之长为百年一遇,江西、贵州超过50年一遇,安徽超过30年一遇。
   
  灾害重:持续低温雨雪冰冻天气给湖南、湖北、安徽、江西、广西、贵州等20个省(区、市)造成重大灾害,特别是对交通运输、能源供应、电力传输、通信设施、农业及人民群众生活造成严重影响和损失,受灾人口达1亿多人,直接经济损失达540多亿元,农作物受灾面积和直接经济损失,均已经超过去年全年损失。据不完全统计,截至1月28日,贵州电网受冰害破坏的电力线路已有3895条,累计停运变电站472座,电网500千伏网架已基本瘫痪,全省电网已分解成五片孤立运行;湖南有6000多公里220千伏及以上线路出现严重覆冰,衡阳、永州、怀化、郴州四个市(州)出现大面积停电;湖北境内的咸梦线是三峡电力外送的重要通道,倒塌铁塔8座,另有10座铁塔损坏严重。湖南、贵州、江西、湖北、重庆、山东、广西、四川、安徽、陕西、甘肃、河南、江苏、浙江、云南、上海等省(市、区)因低温冻害作物受灾687万公顷,其中成灾353万公顷,绝收74万公顷。受连日罕见雨雪、冰冻天气影响,1月26日京珠高速公路湖南段滞留车辆超过两万,滞留司乘人员超过6万;1月28日,持续的雨雪天气导致湖南、湖北、江苏、江西、安徽等省共计21个机场关闭,仅广州出港航班就有75个因此取消,5000多名旅客被迫滞留;1月30日,受南方雪灾的影响,京广线南段和沪昆线部分区段受阻,致使广州地区滞留旅客达近80万人。
   
  记者:作为气候学家,你们怎么看这次的特大雪灾?
   
  罗勇:这次历史罕见的低温雨雪冰冻灾害有8个方面的气象指标突破了我国上世纪50年代有系统记录以来的极值,包括平均降水量、长江中下游及贵州的连续冰冻日数;湖南、湖北雨雪冰冻天气的持续时间;贵州43个县(市)的冻雨天气持续时间;江西省雨雪冰冻气象灾害;江苏、安徽、湖北、湖南、江西、贵州等区域平均最高气温之低;安徽省降雪持续时间;江苏省区域性暴雪持续时间、积雪深度、影响程度等。从此次灾害的社会影响上看,由于时值春运,涉及人群非常多,影响面更广。加上中国经济社会近年来快速发展,对电网、运输的压力骤然增大,气候的脆弱性随着经济总量的扩增而凸显,极易酿成全局性的事件。
   
  就此次雪灾来看,我们分析大致有两方面的原因:一是环流异常,即中高纬度欧亚地区的大气环流经向度加大,冬季风偏强,冷空气活动频繁并不断南侵;西太平洋副热带高压异常偏北,向我国南方地区输送了大量暖湿空气;青藏高原南缘的南支低槽系统活跃,进一步增强了暖湿气流向我国的输送;南方地区逆温层持续存在,造成严重冻雨灾害。这种大气环流异常形势组合自1月中旬以来维持了20多天,持续而稳定的大气环流异常形势,是中国出现大范围低温雨雪冰冻灾害的直接原因。
   
  从更大时空范围来看,拉尼娜现象引起的海温异常,则是导致大范围环流异常及低温雨雪冰冻灾害的“幕后黑手”。2007年8月,赤道中东太平洋海表温度进入冷水状态后迅速发展,至2008年1月,已连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上。而同期,西太平洋地区海表温度则偏高。拉尼娜年,我国容易出现冷冬。入冬以来,我国出现的降水异常分布特征和历史上强拉尼娜事件发生后的冬季气候特征非常相似。分析表明,当前的拉尼娜事件是导致我国大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因之一。统计表明,拉尼娜事件发生的冬季冷空气很容易南下,1951年以来的拉尼娜事件分析显示,中国南部的天气气温会偏低。实际上,去年11月年度会商时,我们当时就预测“前冬暖、后冬冷”。事实证明这次预测的结论是准确的。
   
  需要指出的是,这次持续低温雨雪冰冻灾害也不仅限于中国南方,西亚、中亚和南亚、中东地区,另外美国的东北部和加拿大部分地区也是暴风雪成灾。去年12月至今年1月,北美地区的暴风雪已致75人死亡。所以从全球看,这是一次大范围的以低温雨雪为特征的极端气候事件。
   
  记者:我们知道全球变暖是一个总趋势,但是在这样的大趋势下为何会出现大面积特大雪灾如此强烈的反差?
   
  罗勇:的确,全球变暖是一个不争的事实。在气候变化的大背景下,一些极端气候事件会加强,例如高温、热浪、干旱和强降水等的发生频率会增加,而类似我国这次南方大部地区的持续低温、冰冻等的发生频率总的来说是减少的。但气候是一个复杂的系统,全球平均温度的升高,不能排除局部地区在某一段时间内发生严寒事件。另外,气候系统的自然变化也不能忽视。
   
  记者:有一句话说“灾难也是一所学校”。此次特大雪灾让许多中国人深切体会到气候变化对生活的影响有多么严重!随着灾后重建工作的推进,对此类极端气候事件的预防、应对等思考也会提到许多部门的议事日程。具体而言,您认为这次极端气候事件给了我们哪些警示?
   
  罗勇:这次事件给全社会很大震动,几乎半个中国陷入瘫痪,极端气候事件对整个社会、经济发展的影响一定要引起高度重视。同时,在全球变暖的时代,如何适应气候变化,如何改变我们的生活方式也应引起更多的人关注。以下我想从几个方面谈一点自己的看法:
   
  警示一:我们应更进一步正视防范、应对随着全球变暖引发的极端气候事件的现实性和紧迫性。
   
  以往认为过去100年全球平均温度升高不过只有0.74℃,一般人会觉得这是一个长期演变的过程,不会很快影响自己的生活。这次极端气候事件的发生使得我们感到现实性、紧迫性增加了。尽管全球变暖大背景下全球升温是缓慢的、渐进的,但局部地区的极端气候事件却是突发的、剧烈的,所以应把防范、应对极端气候事件放在更为重要和优先的位置。
   
  由此,首先要加强和完善极端和突发气象灾害的防御;其次要进一步加强气象综合观测系统建设,特别是要在一些主要的战略经济区、重要的交通干线和枢纽,包括大江大河及对气象灾害较脆弱的地区的综合观测要加强;再次是要提高预报准确率,比如说对温度和降水等,现在已有一定的预报能力,但对极端灾害预报的能力还有待提高,仍是一个科学难题,包括暴雨、干旱、强对流、暴风雪、高温等等极端突发气象事件的预报。
   
  同时,对衍生和次生灾害的预报准确率也要提高。如由强降水引发的洪涝、泥石流、滑坡、山洪等衍生、次生灾害;高温干旱引发的森林火灾等。这次南方雪灾引发的交通瘫痪也应属于次生灾害。
   
  警示二:要加强分析、研究极端气候事件的发生和长期变化的规律,特别要研究全球变暖背景下,极端气候事件发生的频率和强度及时空分布特征。
   
  其中一件紧迫的任务是要用最新的气候资料来更新气象灾害区划。如这次冰冻雨雪对电网的破坏极大,原因是电网的工程设计是按照国际通行的30年一遇的标准。但在全球变化的大背景下,以前100年一遇的极端气候事件有可能变成50年一遇,甚至30年一遇,所以应尽快进行气象灾害的区划工作,在诸如电网工程、防洪工程、沿海海防工程等等重大工程都要在更新的气象灾害区划分析基础上提高设计施工标准。
   
  此外,任何一个建筑工程都要进行气象灾害风险评估,使人居环境和战略基础设施远离灾害多发区、频发区和自然环境脆弱区域。
   
  警示三:要加强气候变化对农业生产、粮食安全、水资源安全和公共卫生等的影响和适应措施的研究。
   
  中国农业仍主要以雨养为主,要加强气候变化对农业影响的研究。对农业影响较大的是干旱、洪涝、风雹等。在全球变暖和极端气候事件增多的大背景下,各种疾病的传播途径、发生规律等都有变化,对人类健康影响较大的有高温热浪等,2003年在法国巴黎地区就因长时间高温热浪死了2万多人。对中国来说,雾和霾引发的空气质量下降对人体的影响也很大,应加强研究和应对。
   
  警示四:要进一步加强气象防灾科普宣传。
   
  包括发挥社会力量,发挥气象、教育、新闻资源在科普教育中的作用,特别是要在中小学生、弱势群体中加强这方面的知识普及和防灾技能的培训;要把这种防灾减灾的新知识和自救互救的技能作为中小学生的必修课,使得防灾减灾的演练制度化、规范化。不光是决策者,一般公众都应对气象灾害、极端气候事件一旦来临如何应对有所准备。发达国家在防灾减灾的社会动员和组织方面做得较好,他们在这方面的演练和培训已经做到经常化和制度化,做到有备无患,一旦发生灾害就能从容应对,最大限度地减轻灾害造成的人员和财产损失。
   
  环流异常——“台前主凶”
   
  大气环流异常形势组合自今年1月中旬以来已经维持了20多天,持续而稳定的大气环流异常形势,这是中国出现大范围低温雨雪冰冻灾害的直接原因。大气环流异常主要表现在四个方面。
   
  中高纬度欧亚地区的大气环流经向度加大,冬季风偏强,冷空气活动频繁并不断南侵。
   
  1月以来,中高纬度欧亚地区的大气环流异常表现为西高东低的分布,即乌拉尔山地区环流场异常偏高、中亚至蒙古国西部直到俄罗斯远东地区偏低,有利于冷空气自西北向东南活动。这种环流异常型持续日数达20天以上,是多年平均出现日数的3倍多,为1951年以来该环流型持续日数最长的一次。在这样的环流形势下,冷空气从西伯利亚地区连续不断自西北方向沿河西走廊南下入侵我国,为我国自北向南出现大范围低温、雨雪、冻害天气提供了冷空气活动条件。
   
  西太平洋副热带高压异常偏北,向我国输送了大量暖湿空气,并决定了低温暴雪冻雨灾害发生的区域。
   
  2008年1月,西太平洋副热带高压脊线位置平均达到北纬17°,异常偏北,为1951年以来之最,远远高于多年平均的北纬13°。从西太平洋副热带高压脊线逐日演变图中可以看到,副高脊线只有2天位于北纬13°以南。另一方面,在1月前期,副高强度偏强,这在拉尼娜事件发生的背景下是非常罕见的。由于副高西侧的偏南风是南方暖湿空气的主要引导气流之一,配合中高纬度冷空气活动频繁,强大的副高造成冷暖空气交汇作用的加剧,导致这段时间冷暖空气交汇的主要地区位于我国长江中下游及其以北地区,造成该地区低温多雨雪灾害;1月中旬后期开始,副高主体较前期南移,强度也有所减弱,冷暖空气交汇区域也随之南移,低温雨雪冰冻等灾害性天气主要集中在长江中游沿江及以南地区。
   
  青藏高原南缘的南支低槽系统活跃,进一步增强了暖湿气流向我国的输送。
   
  进入2008年,青藏高原南缘的南支槽异常活跃,特别是1月中旬以来,南支槽活动频繁,且强度加剧,是近十多年来少有的。南支槽的稳定活跃有利于来自印度洋和孟加拉湾的暖湿气流沿云贵高原不断向我国输送,为我国长江中下游及其南部地区的强降雪天气提供了更加充足的水汽来源。
   
  南方地区逆温层持续存在,造成严重冻雨灾害。
   
  在冷暖空气交汇区,暖湿空气在上,在对流层中低层形成了稳定的逆温层,即大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态。监测表明,1月中旬以来,湖南、贵州等地出现了明显的逆温层,逐渐加强并维持近20天,地面温度长时间低于0℃,形成了有利于冰冻产生的深厚的冷下垫面。逆温层的长时间维持是上述地区大范围冻雨持续出现的主要原因。
   
  海温异常——“幕后黑手”
   
  历史少见的拉尼娜
   
  2007年8月,赤道中东太平洋海表温度进入拉尼娜状态后迅速发展,至2008年1月,已连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上。2008年1月赤道中东太平洋海温较常年同期平均偏低1.5℃,成为此次事件截至目前的峰值月份。分析表明,这次拉尼娜事件是1951年以来发展最为迅速的一次,也是事件的前6个月平均强度最强的一次,此次事件平均偏低达1.2℃。拉尼娜对天气气候的影响与厄尔尼诺相反。
   
  拉尼娜对全球气候的影响
   
  拉尼娜出现时,印度尼西亚、澳大利亚东部、巴西东北部、印度及非洲南部等地降雨偏多,在太平洋东部和中部地区、阿根廷、赤道非洲、美国东南部等地易出现干旱。
   
  拉尼娜对我国气候的影响
   
  拉尼娜年,我国容易出现冷冬。入冬以来,我国出现的降水异常分布特征和历史上强拉尼娜事件发生后的冬季气候特征非常相似。分析表明,当前的拉尼娜事件是导致我国大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因之一。
   
  拉尼娜事件对中国气候的影响主要是间接性的。拉尼娜事件发生的当年冬季,中纬度大气环流的经向度加强,冷空气活动频繁,易造成我国北方和东部大部地区气温偏低,长江以北地区降水偏多。今年的拉尼娜对我国气候影响表现十分突出。

( 来源:文汇报 作者:江世亮 )