河南暴雨 天气预报和防汛难点在哪里？
极端天气灾害几乎不可避免，对策非常重要。
郑州街头的“危险”标志。|新华社
作者|丁伟许思佳高佩雯
最近两天，相信大家都被河南的暴雨卷走了。别说画面有多夸张。从7月17日到现在，已经连续下了4天雨，持续时间很长，集中在该地区。黄河、海河周边的小河流、水库水位均快速上涨，也造成了大城市内涝、农田内涝。
7月20日下午4时至5时，郑州一小时降雨量达到201.9毫米，地铁被淹，导致12人获救后死亡。全市受灾人口达3.6万人，近20万人紧急转移。17日至20日，仅用3天时间，郑州降雨量就达到了617.1毫米，相当于全年的降雨量。
荥阳、巩义、新密等其他地区，17日以来局地降水量甚至达到700~830毫米，走在主干道上还会有人溺水。
河南郑州|新华社
那为什么暴雨这么大？现代天气预报不能预防这种灾难吗？真的有些事情值得一谈。
河南暴雨成因：多种因素共同作用
暴雨通常是由山坡上的大量水汽上升并遭遇寒冷引起的。
像这样的暴雨是由于水汽在狭窄区域集中快速凝结，短时间内超过正常量造成的。主要有以下因素共同作用：
第一，台风.台风“烟花”，虽然离中国还有一千公里，却遥控了河南的暴雨。在“烟花”和副热带高压气流的引导下，大量水汽通过东风不断从海上输送到陆地，在河南积聚成雨。
然后河南的地形.太行山和伏牛山，一南一北，形成一个夹角。携带水汽的深层气流由东向西移动，两山在气流的途中被卡住。当气流遇到山体爬升到高处时，产生集中抬升效应，导致非常集中的强降雨。
此外，还有一个原因，也导致了这次降雨持续时间长。这就是稳定的,大气环流.的情况，在此期间，西太平洋副热带高压和大陆高压分别在日本海和中国西北地区稳定维持，导致水汽供应稳定和很少移动。所以，只有台风“烟花”离中国更近，环流形势调整，水汽来源切断，河南的雨才能停。
造成极端暴雨的因素很多。|报纸
天气预报为什么难准确？
当这样的极端天气发生时，人们常常会说：为什么不能早一点预报，及时做好防汛措施呢？事实上，天气预报非常困难。
我们可以预测一个趋势，比如可能会下一段时间的雨，但具体来说，基本上不可能说某个地方什么时候会下多少毫米的雨。因为它涉及到各种气流和洋流，是一个“湍流”问题。
湍流是流体力学中最经典的问题之一。一旦某种流体对流，我们就无法再推断会发生什么。即使是今天的超级计算机，目前也无法真正计算出如此复杂的问题。
诺贝尔奖得主海森堡曾经说过，他想带着两个问题与上帝相遇：量子力学和湍流。他相信上帝对第一个问题有答案。但第二个问题恐怕上帝没有答案。
因此，天气预报，只能是一个概率性的预测。在它的下游，还有一个水文,它会根据气象数据预测水的变化。只有天气报告准确，水文报告才能准确，天气很难报告。项目调度很难做长期预测，只能在风险考虑中尽量考虑如何应对极端情况。
这场暴雨来得太过极端，有点突然，超出了所有人的想象，所以很多人，从一开始就隔着窗户，
调侃，到后来变得焦虑，最后沉默不语。
气象下游是水文，同样很难报得准。|图虫创意
气候变化和极端天气
其实这种极端天气事件，说少见也不少见，尤其是最近几年，报道越来越多。
去年的南方洪灾，想必大家都印象深刻：2020年6月之后，我国南方持续强降雨，中央气象台连续40多天暴雨预警，就连水网密布的南方水系都没招架住，多地发生漫堤决口，洪水泛滥成灾。
这一次情况有点不同，这一次是涝。洪和涝是两个概念，很多人可能不是很清楚。洪即外洪，是自然江河里面的水，长江黄河涨起来，超过堤坝，漫进城市来，这叫洪；而水在城市里面，比如下了雨，雨篦子被树叶堵上了，或者其他原因排不出去，积上来了，这叫涝。
这次就是典型的由极端暴雨引发的城市内涝。
除了暴雨，其他极端天气事件，近年其实也都出现得越来越频繁了。比如今年5月，湖北武汉的14级雷暴大风，强对流天气造成大面积农田受灾，后面的龙卷风又造成多人遇难。6月底，美国和加拿大部分地区发生创纪录的热浪，7月中旬，德国、比利时等欧洲地区发生强降雨，100多人死于洪水。
6月美国热浪，人们在海滩避暑。|新华社
世界气象组织表示，今年夏天，北半球的天气模式显示了不寻常的“行星波状模式”，这是一种大气环流的大规模扰动，围绕一个完整的经度圈连贯延伸，造成多国出现极端天气。
很多人认为，极端天气是偶然事件。某种程度上说也没错，因为无法准确预测。但是它发生的频率和强度，和气候变化之间，确实有千丝万缕的联系。
一系列研究都显示，随着全球平均气温升高，洋流和大气环流等全球气候调控机制都受到了影响，导致极端天气事件发生的风险持续上升。简单说，就是地球失调了，热的地方更热，冷的地方更冷，涝的更涝，旱的更旱。什么极寒、热浪、强降雨、热带风暴都来了。
包括前面说的台风，跟全球变暖也有关系。因为全球变暖，海水蒸发就会比较剧烈，大气中水气增多，成了台风的能量来源。相当于台风有了更多的燃料，这样它就会发展得越来越强，降水越来越多。
人类活动、气候变化和极端天气的关系| NAS, 2016
而气候灾难都是全球性的。据 “德国观察”2019年底发布的《全球气候风险指数报告》，在过去20年间，全世界共发生了约1.2万起气候灾难，直接造成约50万人死亡，经济损失高达3.5万亿美元。
基础设施建设的重要性
不过令人意外的是，在各种气候变化引发的极端天气灾害中，受影响最大的不是历史上对气候变化“贡献”最大、碳排放最多的发达国家，而是碳排放最少的欠发达国家。为什么呢，因为灾难是一样的灾难，但各国应对灾难的能力却差别巨大。
像我国，国土辽阔，一方有难八方支援，国家动员能力强，灾害自救和灾后重建行动都十分迅速，可以极大地降低经济损失和人员伤亡。而一些发展水平较低的国家，经济基础不完备，社会动员能力差，在灾害面前就极其被动。
比如隔壁的缅甸，在2008年遭遇罕见的特强热带风暴“纳尔吉斯”（Nargis），一次就造成了超过13万人死亡。在加勒比海岛国多米尼克，极端天气事件导致的经济损失，甚至超过了国内生产总值的20%，在“各国经济损失占GDP比例” 排行榜中名列第一（2019，德国观察，《全球气候风险指数报告》）。
这说明什么呢？说明灾害应对是非常非常重要的。因为我们没法保证气候变化会像我们希望的那样很快停止，极端天气很可能会越来越多。现在各国都在博弈，在碳排放问题上，像美国这样的发达国家，在巴黎协定上反反复复。而发展中国家，想要和老牌发达国家一样减少碳排，舍弃的将是一部分的自身发展权。
可以想象，气候变化的挑战会持续严峻，极端天气灾害几乎无法避免。我们除了个人多提高安全意识，熟习自救指南，公共层面，在基础设施建设、应急处理、灾害科普上，相信我们国家都会有持续的行动。
文章由“中国科学技术出版社”（ID：cspbooks）发布，转载请注明出处。
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