未來的極端暴雨會越來越多嗎？解讀來了

出品：科普中國

作者：半懶不懶（中國科學(xué)院大氣物理研究所）

監(jiān)制：中國科普博覽

華北：太委屈，受傷的為什么總是我

華北這兩個月可謂過得“跌宕起伏”，創(chuàng)下區(qū)域歷史同期最漫長極端高溫天氣的6月剛走不久，7月又在這里唱響了“就讓這大雨全都落下”。

從7月29日起，華北、黃淮一帶的很多地區(qū)都出現(xiàn)了暴雨，局地出現(xiàn)特大暴雨。7月29日20時—8月1日11時，北京市平均降水量達到263.8mm，全市最大降水量出現(xiàn)在昌平王家園水庫，達到744.8mm。7月29日8時—8月1日7時，臨城趙莊梁家莊站累計降水量更達1003毫米，降下“一年半”的雨。

（圖片來源：國家氣候中心及中央氣象臺）

京津冀降水實況（7月29日8時—8月1日7時）

（圖片來源:河北天氣）

其實每年的7—8月都是華北地區(qū)的雨季，為什么今年的暴雨有如此大的陣仗呢？想必大家都知道，今年是受到了臺風(fēng)的影響。

不知道大家是否還記得2021年的鄭州“7.20”特大暴雨，當(dāng)天鄭州的最大小時降雨量達201.9毫米，突破我國大陸小時降雨量歷史極值。而當(dāng)時的極端暴雨也有臺風(fēng)“幫兇”，太平洋臺風(fēng)“煙花”和南海臺風(fēng)“查帕卡”源源不斷向河南省輸送水汽，再疊加異常偏北的副熱帶高壓等其他要素，才使得“千年一遇”的暴雨出現(xiàn)。

鄭州“7.20”特大暴雨的兩大臺風(fēng)“幫兇”

（圖片來源：中國天氣）

今年華北暴雨的情況有些類似。

第5號臺風(fēng)“杜蘇芮”7月28日登陸福建，攜帶充沛的水汽持續(xù)北上，帶來了沿路十余省的降水，水汽也在副熱帶高壓的控制下停滯在了華北黃淮一帶。緊接著，第6號臺風(fēng)“卡努”就在7月30日加強為強臺風(fēng)，8月1日加強為超強臺風(fēng)。

來勢洶洶的“卡努”在本輪暴雨中為奔波千里的“杜蘇芮”持續(xù)提供遠程水汽輔助，結(jié)合副熱帶高壓外圍水汽，在京津冀西邊的太行山脈的阻擋下穩(wěn)固在華北，帶來持續(xù)的暴雨，并受地形抬升作用，導(dǎo)致了山區(qū)的極端暴雨。

總之，雙臺風(fēng)結(jié)合副熱帶高壓外圍的充沛水汽供應(yīng)鏈+副熱帶高壓的停滯+地形，三方“合作”，“幫助”暴雨“打下了”華北這片江山，并一舉拿下紅色警告牌。最終引發(fā)了山區(qū)泥石流、山體滑坡等山洪災(zāi)害以及城市內(nèi)澇。

本輪暴雨天氣形勢圖

（圖片來源：中央氣象臺）

厄爾尼諾：我不一定會使臺風(fēng)更多更強

目前赤道中東太平洋已經(jīng)進入厄爾尼諾狀態(tài)，強度達到中等偏上，海溫依然在持續(xù)上升，大概率會持續(xù)到冬季。

遠在赤道的厄爾尼諾會影響此次的暴雨天氣嗎？

海表溫度變化（厄爾尼諾關(guān)鍵區(qū)用黑框標(biāo)出）

（圖片來源：美國國家海洋和大氣管理局，NOAA）

厄爾尼諾關(guān)鍵區(qū)看上去離我們挺遠，但是它卻可以通過影響季風(fēng)和西太平洋副熱帶高壓間接影響我國天氣，容易帶來南澇北旱的格局，并會在一定程度上影響我國臺風(fēng)的頻率、強度和軌跡。

我國沿海位置對應(yīng)的西北太平洋是全球最活躍的臺風(fēng)生成地，幾乎占世界每年生成數(shù)量的三分之一。在厄爾尼諾年，東太平洋海溫異常偏高，西太平洋海溫偏低，副熱帶高壓和夏季風(fēng)偏南偏強，下沉氣流盛行，對流活動受到抑制。對流活動的強弱影響海氣相互作用過程中提供給大氣的熱量和水汽，而這對臺風(fēng)的生成和發(fā)展十分重要。

因此，在厄爾尼諾年，臺風(fēng)生成及在我國沿海登陸的數(shù)量均較正常年份偏少。同時，臺風(fēng)源區(qū)向東南方向移動，會使得臺風(fēng)在登陸前向西北方向傳播的路徑延長，生長時間延長。因此，登陸強度總體偏強偏北。

但厄爾尼諾只是影響我國氣候變化的主要因素之一，而非主導(dǎo)要素，它的發(fā)生并不意味著某種特定氣象異常的出現(xiàn)。每一次厄爾尼諾產(chǎn)生的影響，都會隨著發(fā)生時間、區(qū)域的變化產(chǎn)生極大的差異。因此，具體到某一次臺風(fēng)的出現(xiàn)和影響，還需要結(jié)合具體的天氣形勢進行分析。

本輪暴雨中，雙臺風(fēng)的生成發(fā)展會受到厄爾尼諾的潛在影響，但影響機制還得等這次暴雨過后科學(xué)家的具體分析。

厄爾尼諾事件在北半球冬季和夏季的影響

（圖片來源：美國國家海洋和大氣管理局，NOAA）

臺風(fēng)的未來：越來越多還是越來越極端？

值得憂心的是，在氣候變暖的背景下，對比過去幾個世紀(jì)，近30年來厄爾尼諾發(fā)生頻率大大提升，其氣候影響將顯著增強，未來可能會造成更大的氣候災(zāi)害。發(fā)表在Scientific Reports上的一份研究指出，2010—2019年，強臺風(fēng)傾向于在中國東南部登陸，強度更強，登陸位置向北移動。也有研究稱，未來全球強臺風(fēng)的數(shù)量和比例將增加。

另外，1949—2016年，這70年里，臺風(fēng)的平均移速減慢了10％。雖然臺風(fēng)的移動速度減慢了，但風(fēng)速沒有絲毫減弱，這將使得臺風(fēng)在區(qū)域滯留時間更長，降水量顯著增加，帶來更大的災(zāi)害風(fēng)險。另外，氣候變暖增加了臺風(fēng)達到3級或更高級別的可能性。1979—2017年間，臺風(fēng)發(fā)展為3級或更高級別臺風(fēng)的可能性增長速率達8%/每10年。

也有研究量化了21世紀(jì)后期，中國東南沿海人為變暖對臺風(fēng)引起的損害的影響。研究發(fā)現(xiàn)，如果在RCP8.5（即無氣候減緩政策，溫室氣體濃度持續(xù)增加）的高排放情景下，21世紀(jì)末，該地區(qū)2013—2019年的10次超級臺風(fēng)與歷史模擬相比，登陸強度平均增加12%±4%，降雨量增加25%±23%，經(jīng)濟損失增加128%±70%。

即使在較低排放的RCP4.5情景（即具有一定政府干預(yù)，總輻射強迫在2100年穩(wěn)定在4.5W/m2），浙江、福建、廣東和海南(東南沿海地區(qū)臺風(fēng)多發(fā)的4個省份)到21世紀(jì)末的臺風(fēng)損失預(yù)估也將分別增加71%、170%、20%和85%。

10個超級臺風(fēng)在歷史和未來氣候條件下的直接經(jīng)濟損失(CPI-2013調(diào)整損失)。(a) 10次超級臺風(fēng)歷史模擬的直接損失估計。(b) CMIP5平均RCP8.5相對于歷史估計值的直接經(jīng)濟損失預(yù)估變化。(c) CMIP5平均RCP4.5相對于歷史估計值的直接經(jīng)濟損失預(yù)估變化。(d)相對于歷史估計，HiFLOR RCP4.5直接經(jīng)濟損失的預(yù)測變化。

（圖片來源：參考文獻1）

而類似于今年這種同一個洋盆中多臺風(fēng)同時發(fā)生的現(xiàn)象（熱帶氣旋群發(fā)事件，在西北太平洋稱為多臺風(fēng)事件），對西北太平洋而言，未來雖然頻次明顯減少，但該地區(qū)和國家在短時間內(nèi)遭受多個臺風(fēng)襲擊的可能性會明顯增加，對華南沿岸、東太平洋沿岸、墨西哥灣沿岸以及非洲西岸的威脅可能增大。由于其持續(xù)和累積的影響超出了單個熱帶氣旋的影響，可能導(dǎo)致更為極端的降水、大風(fēng)和風(fēng)暴潮。

預(yù)測未來熱帶氣旋群發(fā)事件頻率(a、d、g)、持續(xù)時間(b、e、h)和比值(熱帶氣旋群發(fā)事件發(fā)生頻率與s所有臺風(fēng)發(fā)生頻率之比)的變化；CMIP6-HighResMIP模式的c、f、i)在北太平洋西部(WNP)(上)、北太平洋東部(ENP)(中)和北大西洋(NA)(下)上空

（圖片來源：參考文獻2）

結(jié)語

海洋母親孕育了生命，也孕育了像厄爾尼諾/拉尼娜事件、臺風(fēng)活動等性格不同的天氣氣候現(xiàn)象，及各種極端天氣氣候事件。更好地理解海洋和預(yù)測海洋，在氣候變化影響日益加重的今天尤為重要，但遺憾的是，我們對這一過程的了解還遠遠不夠。

1940—2023年7月前23天的平均氣溫

（圖片來源：聯(lián)合國氣象組織）

隨著“全球變暖時代”的結(jié)束和“全球沸騰時代”的到來，極端天氣可能成為我們未來生活的新常態(tài)，在愈發(fā)難以預(yù)測的天氣下，如何積極適應(yīng)可能成為我們新的必修課。

參考文獻

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