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雨到底多大?还要下多久?数据解答河南极端强降雨的四大问题
上观新闻2021-07-22 06:06:00

7月21日15:30分,郑州气象台发布暴雨黄色预警,称未来6小时内郑州市区及所辖六县市的降水量将达50mm以上。

6小时降雨50mm以上是个什么概念呢?下图是中国气象局的降雨等级划分,我们姑且将该降雨量换算成12小时的,也就是100mm,可知大概在大暴雨级别。 

看来,即便21号下午有了短时间的暂停降雨,这场席卷河南省的天灾仍未迎来尾声。 

一,“5000年一遇”?!此次灾情真的空前绝后吗?

在过去近一天的时间里,千千万万的中国人民都对河南灾情及救灾情况牵肠挂肚。

21日凌晨开始,河南水利厅发消息称,河南若干个雨量监测站监测到的降水量,重现期有5000年。此后,很多媒体包括一些外媒开始用“5000年一遇”来形容河南此次水灾的罕见。

中华文明统共5000年历史,难道就这一次暴雨灾情?实际上,“XX年一遇”本身并不是一个物理时间层面上的周期概念。

“X年一遇”,或“重现期”,是根据每一地区长期的水文记录,判断出的某量级的洪水多少年会出现一次,或称发生的概率。重现期为100年,表示这种程度的洪水出现的概率就为1%;重现期为1000年,则概率为0.1%。

不同地区相同概率出现的洪水体量并不相同。比如较干旱地区“千年一遇”的水灾,放到洪涝频发的地区,出现概率就会大大上升。同时,百年一遇也不是真的每一百年就铁定会发生一次。 按照国家《水文情报预报规范》规定,重现期在50年以上就可以被定义成特大洪水。

不过,中国目前并不常用重现期来衡量水文灾害的出现概率。主要因为我们形成严谨、科学的水文记录习惯的时间还不够久(例如河南就是在1950年之后),难以从有限的样本中判断重现期。 

因此,虽然河南此次灾情确实让人提心吊胆,但由于记录样本的缺失,“5000年一遇”的说法并不具备过高的参考性。 

其实从客观数据中,完全可以了解河南此次降雨的强度:

根据水利部信息中心的数据显示,河南省内共有63个重点水库,7月21日水库平均水位达到415米,最高库水位为淇河上的陈家院水库,库水位达到778.66米。

虽还未出现库水位超过坝顶高程的情况,但目前已有77.8%的水库(49个)超汛线水位,包括9个大型水库与40个中型水库。当地政府已提前转移水库下游群众,而根据《国家防汛抗旱应急预案》有关规定,7月21日3时,国家防总也决定将防汛Ⅲ级应急响应提升至Ⅱ级。 

二,为什么河南这次暴雨这么强? 

在 过去十年间(2009-2019)郑州平均全年降水量为637.9mm,一个月最大累计降水量也才略微超过250mm,而郑州三天617.1mm的降雨量,远多于往年一个月的降雨量,相当于下了以往一年的量。 

20日17-18时一小时的降雨量达到了200毫米,换算下来,所降水的体积相当于105个西湖的储水量。

 

据中央气象台和专家称,三大原因造成了此次强降雨,即台风、地形和大气环流。 

1. 台风输送大量的水汽。台风“烟花”近期在西北太平洋洋面上生成,台风“烟花”虽然距离我国还有小一千公里,却远程控制了河南暴雨。在“烟花”和副热带高压的气流引导下,大量的水汽通过偏东风源源不断从海上输送到陆地,为河南强降雨提供了充沛的水汽来源,降水效率高 

2. 地形降水效应显著。偏东气流在河南遇到太行山和伏牛山后,在山前出现辐合抬升,地形导致降雨范围集中,雨势更强。 

3. 大气环流形势稳定,导致降雨持续时间长。目前只有等台风“烟花”更靠近我国后,环流形势出现调整,截断水汽来源,河南的雨才能停。

由于降水持续时间比较长,且强降水发生的区域比较集中,造成西部、西北部山区山洪、地质灾害风险明显增高,黄河流域、海河流域中小河流、水库水位迅速上涨,另外还造成了大范围城市内涝、农田积涝。 

三,为什么这场特大暴雨没有提前做好应急和预警?

郑州市气象台20日06时02分就发布了暴雨红色预警信号,在更早些的时候,也已经陆续发布了黄色、橙色预警信号。其中,暴雨红色预警信号是暴雨预警信号中的第四级别,也是最严重的级别。根据中国气象局的防御指南,人们应停止集会、停课、停业。 

据河南省气象服务中心消息,截至20日连续3日监测显示(20日资料截至11时),河南省5个国家级气象站突破建站以来连续3日降水量历史极值。

气象局的预警及时发布了,但相关部门的防御措施却不到位,在一定程度上导致了在18时出现的极大暴雨困住了众多通勤归家的群众,并造成了人员伤亡。

此外,气象预测出现偏差也是造成危机的因素之一。早在7月15日,河南气象就已发布预警:17-19日河南将迎来入汛以来最强降水过程。但由于低涡移动速度慢,雨比预期要来迟了。 

17日,河南气象预测18-19日是本轮强降水的集中时段,河南焦作是本次强降雨的首选之地。而实际情况是,暴雨选择在郑州倾盆而下,出现了“史诗”级别的大暴雨,成为了强降雨的袭击中心,把郑州打了个措手不及。

【河南省气象台于17日发布的未来降水量预报图】

【河南省当日实际降水量图】

对比两图便可发现,虽然早有预警,但暴雨的预测中心出现了偏差,且实际降水量远远大于预测降水量,出现了较大的出入,政府部门不能提前做好应急和预警,这也是导致重大损失的原因之一。

四,暴雨还将持续多久?

根据中央气象台河南省气象台预测,未来两天河南省仍有降雨,22日河南中西部有小到中雨,其中郑州地区降水量在5-15毫米;而到了23日,郑州地区将有分散性阵雨,降水量在1-5毫米左右。 

截至21日15时,中部战区已向郑州、洛阳、新乡等30余个险情地段投入救援,相继派出解放军和武警部队、民兵应急力量5700余人,车(舟)装备80余台(艘),全力保障人民群众的生命财产安全。

未来几天河南降雨持续,而致灾风险极高,且灾害发生将有一定滞后效果。因此,做好洪涝、地质灾害等防御工作十分重要,其中便包括河堤、库坝等地的巡查工作。

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