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科学应对城市暴雨极端天气事件

发布时间:2022年08月08日 来源:中国气象报社

2012年北京“7·21”特大暴雨,2013年强台风“菲特”导致宁波、上海等地出现强降水,2016年武汉、南京、镇江、常州等长江沿线城市出现严重洪涝,2019年4月深圳暴雨,2021年7月郑州特大暴雨……近年来,我国城市极端暴雨洪涝事件频发,灾害损失严重。

城市暴雨极端天气事件频发的成因是什么?如何科学应对极端天气事件?中国工程院院士张建云给出建议。

城市暴雨极端天气事件成因

“城市极端天气事件这种‘黑天鹅’事件在近几年多次发生,且日趋增多、趋强。”解读近年来我国城市发生的暴雨等极端天气事件,张建云认为有以下几个特点,极端天气事件与天气气候条件状态或变化密切相关;根据世界气象组织给出的定义,极端天气事件发生概率总体小于10%,但极端天气事件可能在同一个城市甚至同一年多次发生,也可能连续几年都发生。

分析我国城市暴雨极端天气事件的成因,张建云说,这与我国的自然气候条件、全球变暖和快速城镇化等密切相关。

从我国所处的地理位置看,太平洋和印度洋有源源不断的暖湿气流输送至我国,欧亚大陆又提供源源不断的冷空气,冷暖空气在我国上空交汇,则形成降雨,再加上特殊的地形条件,我国有三分之二的国土面积容易受到洪水威胁。统计显示,我国有三分之二以上的城市发生过不同程度的暴雨洪涝灾害,特别是华北平原和黄淮平原的山前地区容易出现大暴雨。因此,自然条件是极端暴雨产生的根本原因。

在全球变暖的背景下,极端天气事件亦呈现增多、增强态势。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告指出,2020年,全球平均温度较工业化前上升1.2℃;2011年到2020年,是1850年以来最温暖的十年,且目前温度还在持续上升。全球变暖增加了大气系统的不稳定性,根据克劳修斯-克拉伯龙定律,温度每增加1℃,大气水汽含量将增加7%左右。张建云解释,由于气温升高,大气水汽饱和度增加,一旦形成降水,大气水汽含量高,较易出现强降水。所以,气候变化是暴雨等极端天气事件增多、趋强的重要因素。

截至2020年,我国城镇化率已达63.89%,发展速度高于发达国家。城市温室效应导致城市气温普遍高于郊区,污染也比郊区更重,污染物起到了水汽凝结核的作用,加上高楼大厦形成的阻挡作用,这些都是城市极端暴雨形成的有利因子。一项针对长三角地区城市降水的统计显示,以1980年为界,对比前后两个时期,江苏省苏州市市区及郊区的暴雨日数分别增加30%和18%;南京市分别增加22.5%和11%;宁波市则更为突出,城区增加32%,郊区增加2%。张建云认为,快速城镇化是城市极端暴雨产生的重要推手,同时,城市下垫面的变化,尤其是不透水面积大幅增加以及地下工程的无序开发等,易于雨水积聚和洪涝形成,这些都是产生城市洪涝的原因。

多渠道应对、举措有力是关键

“尽管暴雨等极端天气事件是一种自然现象,不可避免,但我们要坚持低影响城市开发的思路,最大限度降低灾害发生风险。”张建云认为,面对城市极端天气事件,科学应对十分必要。

“十四五”规划明确提出要建设宜居、创新、智慧、绿色、人文、韧性城市,加快建设城市排水防涝体系。张建云建议,要科学规划,构建韧性城市,减少洪水灾害造成的损失,进一步加强城市基础设施建设,大力提高城市洪涝防御能力。要系统化全域推进海绵城市建设,主要通过防洪工程、水资源保障工程和环境治理工程,吸收降水,减少暴雨径流流量,如同海绵体一样发挥很好的调洪蓄洪作用。同时,从长远看,还要规范人类活动,加快经济转型发展,早日实现双碳目标,减缓气候变化并降低影响,降低极端暴雨发生的风险。

加大城市防洪排涝能力建设也非常重要,张建云认为,要给洪水以出路,给涝水以空间,科学规划、集约利用地下空间;加强重要基础设施防护,保障城市供电、供水、通信等“生命线工程”的安全。同时,还要强化应急预案,完善预报预警发布路径和机制;提高民众的风险意识和安全意识,增强自救互救能力。

科学应对中,加强暴雨洪涝监测预警,以及立体监测系统和多元数据的融合应用,提高预警水平,尤为重要。提及应对极端天气事件的思考,张建云指出,研究大型城市背景下洪涝灾害链、暴露度、城市系统脆弱性和恢复力,以及城市的应急管理和社会管理,是应对极端天气事件值得深入思考的问题。

(作者:宛霞 责任编辑:闫泓)