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全球变暖下的梅雨新画像

发布时间:2024年06月07日 来源:中国气象报社

编者按:预计6月上旬开始,我国江南、长江中下游地区将陆续进入梅雨季。

黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。在古人的诗词中,梅雨季节都是阴雨连绵,江南烟雨更是俘获了无数文人墨客的芳心。但随着全球变暖,东亚梅雨已经逐步丢失了传统烟雨特征,梅雨不

江南缘何不再多烟雨?在气候变化的背景下,梅雨期气候发生了哪些变化?梅雨出现了哪些新特征,未来又将如何变化?本期看台带您一探究竟。


专家顾问:

南京信息工程大学教授 孙博

中国科学院院士 王会军

上海市气象服务中心服务首席 韩宁

江苏省气候中心正研级高级工程师 项瑛

浙江省杭州市气象台台长 郑沛群


当江南不再等烟雨

杏花雨”“桃花雨梨花雨”“榆荚雨”“荷花雨”……在古代,人们往往喜欢以当地当令的植物来命名相应时节的雨。而在江南,最能将小桥流水、黛瓦白墙的水墨意境入魂的,自然是浸润江南一草一木的梅雨

一般在每年的6—7月间,正值梅子变黄、成熟的时候,从我国江南、长江中下游、江淮等地到韩国、日本列岛一带,都会迎来较长时间的阴雨天气,被称为梅雨或者黄梅雨

江南四月黄梅雨,人在溟蒙雾霭中。竹云笼晓渚,梅雨澹烟空……梅雨时节,青草、池塘、山峦、树木,都沉浸在如丝如雾的烟雨中,飘渺迷蒙,若隐若现。梅雨如烟似雾,江南烟雨缠绵婉约的诗情画意,尽在其中。

为何江南地区下雨常常会伴随有烟雨究竟是如何形成的?

其实,烟雨是一种气象景观,并非江南独有,漓江烟雨、潇湘烟雨同样声名远播。降水过程中伴随出现的本质上是雨雾,而江南烟雨景观是雨雾在江南水乡古镇映衬下形成的区域特色气象景观。

江南烟雨的形成过程并不复杂:天空中连续下着蒙蒙小雨,小雨滴在下降过程中蒸发导致近地面层相对湿度趋于饱和,最终形成雨雾。雨雾笼罩在江南水乡古镇之中经久不散,能见度降低,给人一种烟雨仙境的视觉感受。通常情况下,江南烟雨气象景观需要持续弱降水条件,近地层相对湿度超过95%,小时雨量在1.5毫米以内有利于烟雨景观形成。如果雨量较大,大雨滴的拖曳会带动雾滴下沉,从而导致雨雾消散。在梅雨季内,江南地区长时间持续降水,为江南烟雨景观的形成创造了基础条件,一旦出现弱降水,就非常容易形成雨中带的江南烟雨景观。

然而,在全球变暖背景下,近些年梅雨期,我国长江流域和日本都罕见烟雨。

20世纪中叶,江南烟雨的特征还很明显。例如,1962年,南京地区下了一周多的小雨,相对湿度不低于75%。然而,近几十年间,梅雨期降水已经逐渐偏离传统特征,导致江南不再多烟雨。例如,2023年夏季,暴雨和晴热天气交替出现,与传统的梅雨特征相去甚远。

事实上,最具代表性的传统梅雨主要发生在20世纪70年代中期以前。2010年以后,传统梅雨区域频频出现极端干旱或极端暴雨。换句话说,近几十年来,烟雨的特征在不断弱化,梅雨区域更容易发生极端天气气候事件,江南如诗如画般的烟雨已经换了另一番面貌,取而代之的是频发的暴雨或干旱。

江南不再多烟雨,这背后,到底发生了什么?

一番探查,科学家发现,这主要是人类活动引起的气候变化所致。随着气候变暖加剧,大气持水能力增加,全球水循环持续增强,降水的波动性也在显著增强。人类活动引起的气候变化正在推动温和气候向极端气候转变,大气动力和湿度条件更倾向于引发极端降水和干旱,而不是雾蒙蒙的细雨。

那么,江南烟雨最终会消失吗?

根据预测,未来增暖情景下东亚梅雨将进一步远离其传统特征,进入新常态,梅雨将几近丢失其烟雨特征。曾寄托无数文人墨客离愁别绪的江南烟雨,或许就此成为绝响,一川烟草,满城风絮,梅子黄时雨这样的景象,也将永远退守到人们的记忆之中。(吴初桐)

梅姑娘为何越来越暴力

江南梅熟雨纷纷,门巷深沉羃湿云。古代文人墨客笔下的梅雨仿佛也脉脉含情,或寄忧思,或寓愁情。戴望舒在《雨巷》中写道,撑着油纸伞,独自彷徨在悠长、悠长又寂寥的雨巷……”在很多人心中,种下关于江南梅雨的浪漫记忆。

梅雨,是东亚地区夏季特有的天气现象。长江中下游地区的梅雨,一般以6月中旬至7月上旬持续的阴雨天气为主要特征,对农业、经济和人们的生活具有广泛影响。然而,在全球变暖背景下,近年来异常的梅雨天气引发了严重的气象灾害。例如,2020年,超强梅雨在我国东部和日本引发严重洪水;与之相反,2022年夏季,整个长江流域都长时间笼罩在高温热浪和干旱之中。恍然之间,记忆中如梦如幻的烟雨江南、人们熟悉的梅雨变得不再寻常,暴力梅倒是频频现身。

梅姑娘为何会化身成暴力女汉子幕后推手到底是谁?南京信息工程大学大气科学学院孙博教授和王会军院士的一项最新研究发现,气候变化是暴力梅背后的始作俑者。

气象数据显示,过去60年里,长江中下游梅雨季的无雨日数、降水强度、极端降水事件的频次和强度,均呈现增加趋势,其中降水强度增加趋势最为明显。可见,随着全球气候变暖,梅雨期间的天气变得更加不稳定和极端。

拒绝超长待机,是梅姑娘发脾气的一大重要特征。梅雨期间,无雨日数的增加趋势可能与地表相对湿度减小有关。随着全球气温升高,大气饱和比湿急剧增加——温度每升高1℃,其增幅约为7%。由于长江中下游地表的比湿增速小于饱和比湿,因此相对湿度呈下降趋势,不利于降水事件的发生,可能导致梅雨期间无雨日数增多。此外,随着气候变暖加剧,降水事件发生前后大气水汽含量的减少幅度可能超过7%/℃,导致在下一次降水事件发生之前,大气需要更多时间获得足够的水汽,这也是无雨日数增多的原因之一。值得注意的是,受年代际振荡影响,无雨日数在2013—2020年期间出现了年代际减少,此后呈明显增多态势。

那么哪些条件可能会诱发梅姑娘发脾气呢?梅雨期间,降水事件强度、极端降水事件频次和强度的增加趋势,与热力和动力因素共同作用有关。1961—1980年为相对冷期P12001—2022年为相对暖期P2,长江中下游梅雨季区域性降水事件,在P2时期梅雨季发生降水时的瞬态水汽输送和辐合更加剧烈,且对流活动更加强烈,导致降水强度增大。这主要是由于在全球变暖背景下,大气水汽含量增多,且极端降水事件的对流活动显著增强。暴力梅会不会一直持续?通过CMIP6(第六次国际耦合模式比较计划)资料,可以发现梅雨在全球增暖2℃情景下的变化情况:长江中下游梅雨期间的无雨日数、降水事件强度、极端降水频次和强度将增加,其中降水事件强度增加最为明显。但由于目前模式对梅雨变化的模拟能力普遍较差,预估结果还存在较大不确定性。(李冬梅)

是谁在摆动梅雨带?

我国是受季风影响最显著的国家之一,而梅雨季节正是东亚夏季风向北阶段性推进过程中的重要产物。东亚季风活动存在很大的年际变化,受其影响,我国梅雨季降水量具有明显的年际波动和年代际变化特征。

近年来,相关研究表明,梅雨时空分布的区域性特点非常明显,每年梅雨强度的差异也很大。总体而言,上世纪50年代后期至60年代、90年代末至本世纪前十年,降水量偏少,尤其是2000年以来的十多年,长江中下游地区的梅雨特征表现得不够清晰,有些人称之为非典型梅雨2014年以后,随着太平洋年代际振荡信号的转变,我国汛期主雨带又集中在长江中下游一带,江淮梅雨特征又变得清晰起来。

在全球变暖的背景下,梅雨带还出现了北移的特征,这是多时间尺度系统综合影响的结果。直观来说,梅雨带的北移是由对流层增暖以及副热带的扩张引起的。东亚中纬度地区对流层明显增暖,平流层明显冷却,使得东亚副热带对流层高层等压面向上突起,对流层顶升高,从而导致东亚副热带大气扩张,位于副热带大气北部的梅雨带随之北移。

在梅雨带北移背后,还有两个深层原因。在地球表层,受太阳辐射对高低纬度地带的加热不均和自转偏向力影响,形成三圈环流,其中,三圈环流之一的哈得莱环流(又称信风环流圈)是赤道附近受热上升的气流在到达对流层后,分别向两极方向移动,之后逐渐冷却,在纬度30°附近沉降,然后由地表向赤道移动,形成一个循环,是信风的直接来源。受哈得莱环流圈不断拓宽北伸的影响,西风带北移,东亚副热带大气扩张,从而引导更多的热带暖湿气流输送到纬度更高的副热带地区,这就是导致梅雨带北移的重要原因之一。此外,梅雨过程中的凝结潜热释放对东亚副热带的膨胀会产生进一步影响,导致副热带北界偏北、雨带北移。除了受这两个内部信号影响外,海温、青藏高原雪盖和人类活动等外强迫,也起到了推波助澜的作用。

未来,在全球变暖的总体趋势下,东亚夏季风系统的响应具有较大不确定性,对我国梅雨带位置的影响也很复杂,学界还没有较为一致的结果,针对梅雨带未来的变化趋势还需要进行更深入的研究。但可以确定的是,受全球变暖影响,未来江淮地区梅雨期降水量将进一步增多,极端降水频次和强度也将进一步增多增强,非典型程度加剧。随着碳排放量的增加,降水的空间分布不均匀性也在加剧。(陈晓颖)

知梅雨,知时节

宋代诗人虞俦的梅雨知时节,农家喜若何表达了对梅雨的欣喜之情,在一春尝苦旱之后,梅雨像是选择好时间似的,按照农业生产需要,如约而至,春蚕结茧,小麦黄熟,水稻秧苗疯长,旱地作物移栽成活……农家怎一个喜字了得!

梅雨季节正是江南一带小麦、油菜、蚕豆收割和水稻播种、插秧时节,梅雨来得适时,雨量充沛,对农业生产有利,而最理想的是在夏收基本结束、夏种开始时入梅。但江南的梅雨并不总是适时适量,梅雨期早迟和雨量的大小,不同年份是有差异的。有的年份梅雨期长、雨量大,形成洪涝灾害;与之相反,有的年份梅雨期短、雨量稀少,或出现空梅

例如,杭州梅雨量年际差异较大。2010—2023年这14年中,杭州梅雨量与常年基本持平的年份只有2年;梅雨不典型或空梅的有2年;梅雨量偏少的有6年,偏多的有4年。其中,2020年梅汛期杭州先后出现9场暴雨过程,雨量高达815毫米,梅雨期长达50天,被称为暴力梅;而2022年梅雨量只有98毫米,仅为多年平均的四分之一,尤其北部地区几乎空梅

入梅太早,影响夏收,易造成烂麦场;入梅太迟,影响夏种,使晚稻不能及时移栽。出梅过早,夏旱将提早出现;梅雨期过长,作物长期处于温度低、光照不足的环境下,光合作用很弱,生长发育受影响。

如何减轻异常梅雨的不利影响,对农业生产具有现实的意义。

知梅雨,知时节。针对异常梅雨、早梅、迟梅,必须积极应对,做到未雨绸缪,趋利避害,及早采取防灾措施。如针对特长梅雨,梅雨前应及早做好防洪堤坝的加固工作,同时还要加强田间管理,防止低温影响早稻孕穗和抽穗,在夜间做好深水保温工作。梅雨季节,时晴时雨,造成高温高湿,易致使作物病菌繁殖与传播蔓延,应及时喷施农药,防止病虫害发生。(麻碧华)

梅雨季,为什么心情会低落?

不待雨来先地湿,并无云处亦天低。梅雨是细密且无处不在的,连绵雨丝、湿润迷蒙的天气在令周遭蕴含诗情画意的同时,有时也会拉低人们的情绪。

长时间的阴雨天气和潮湿环境很容易引起人们心情低落、抑郁等。究其原因,主要是梅雨季节天气变得闷热起来,空气湿度越来越高,伴着持续阴雨,人体容易出现疲劳感、关节疼痛和肌肉酸痛、头晕头痛、皮肤过敏,诱发感冒和流感、鼻炎、哮喘等。

同时,由于湿气重,人体的消化系统会变得更加脆弱,容易出现胃肠道不适、腹泻等问题,这些身体上的不适也会对心理健康造成不良影响。再加上持续的降雨天气直接影响人们的日常生活和工作,如室内潮湿、交通受阻、户外活动受限等,这也会加重人们的压力和焦虑感。

此外,阴天下雨时的光线明显不足,会导致人体分泌褪黑素异常。褪黑素具有提升情绪的功能,当其缺乏时会出现心情低落等症状,再加上光线不足会影响人们的生物钟,导致睡眠质量下降,从而易产生疲劳、乏力等不适感。长期处于光线不足的梅雨季,会使人体内的化学物质失调,容易出现心情低落、抑郁等情绪问题。

虽然天气阴沉时心情难免低落,但我们可以通过科学方法加以应对。针对由于湿气重、天气潮湿导致的胃肠道不适等问题,可以通过调节饮食来预防,选择一些清淡易消化的食物。同时,注意下雨时出现较大温差,及时增减衣物。如果缺乏户外活动,可在室内适度锻炼,提升自身免疫力。(李倩)

(责任编辑:曹锐怡)