灾害频仍缘于气候作祟

极端气候属于天气变异,天气变异与全球气候变化是两个不同的概念。短时间的天气变异基本上是由自然因素造成――我国今年的南方暴雨、干旱、北方沙尘暴和雪灾,大部分还在正常变化范围之内,最多属于“偏极端型”天气,但这些事件频发与全球变暖大背景是分不开的。

2010年5月以来,中国南部多个省市遭受了多轮特大暴雨袭击及洪涝灾害。与常年同期相比,江南大部、华南北部降雨量较常年同期偏多二成以上,其中江西、福建、广东部分地区偏多五成至一倍。

事实上,这次中国南方各省暴雨灾害主要是由于“北极震荡”现象造成冷空气持续不断补充南下,与“厄尔尼诺―拉尼娜”现象带来的温暖湿气“夹击”所致。而中国今年上半年暴雪、旱灾、洪涝等气候灾害频发仍离不开全球气候变暖的大背景。

极端气候属于天气变异,天气变异与全球气候变化是两个不同的概念。短时间的天气变异基本上是由自然因素造成――今年的南方暴雨、干旱、北方沙尘暴和雪灾,大部分还在正常变化范围之内,最多属于“偏极端型”天气,但这些事件频发与全球变暖大背景是分不开的。

北极震荡引起的全球气温升高

北极震荡造成北半球出现气象颠倒,致使北半球的北美洲、欧洲和亚洲地区遭遇寒冬。

科学家以北极震荡指数来衡量气压的变化。当北极上空出现低气压,气流会以顺时针的方向运行,以保持冷暖气流的交替运作。假使周围环流变强劲,则会让北半球气温上升,一旦环流变弱,冷空气将向外扩散出去,就会使北半球变冷;北极震荡干扰了正常的气温相位。一般来说,正常的北半球冬季是处于“正相位”(又称“暖相位”),而这次10年一次的震荡现象却使北半球的冬季转为“负相位”(又称“冷相位”),让气候预报度无法像往常一样高准可期。

根据气候专家评估,2009年12月中起,北极的环流是近60年来最弱的一次,因此也就造成大量的冷空气向迅速扩散,幅度超过北极圈,延伸到欧美大陆,就成为暴风雪的成因:转向北亚大陆便引来大陆冷气团,冷空气南下后,就造成南方地区的气温下降。而与此同时,北极圈与中纬度地区的气压差是1979年以来最大的。除了北极上空形成了多年未见的高压,更主要的原因是中纬度地区的高压并没有像往年一样形成规模,这导致大量的冷空气向迅速扩散,幅度超过北极圈,延伸到包括中国在内的中低纬度地区。

寒流来袭、天气湿冷,冷气团增强,全球各地传来因暴风雪、冰封、寒流而造成的气候异常及灾害:美国一些地方积雪深达140厘米、英国燃油出现短缺、欧洲之星火车停摆、荷兰街上冻死百人、韩国骤冷降至近7年来新低,我国北方大雪不断,严重影响冬麦收成,也顺势延误春麦播种的时间。

最近几十年来,世界热带气旋活动频繁,飓风和台风横行肆虐,与公元1000年前后的情况十分相似。究其原因,一方面在于地球正处于千年来的又一个热带气旋高发期,与千年一遇的飓风活动高峰有关:另一方面是全球变暖的影响,海洋表层水温上升致使热带气旋活动增加。据统计,大西洋一年的飓风通常为8次左右,可是在2005年却出现15次之多。

由于东太平洋海域水温异常升高,厄尔尼诺现象可以在全球范围内引起风暴、干旱和其他反常的天气变化,能让本来潮湿的地区变得干旱起来,也会使原来干旱少雨的地区洪水泛滥。然而厄尔尼诺现象有一个积极作用,就是可以造成风速和风向突然变化的强烈的垂直风切变,从而对飓风产生抑制作用,减少大西洋上飓风发生的次数。在受厄尔尼诺现象影响的年份中,对美国进行肆无忌惮袭击的飓风平均每年造成的损失为8亿美元,而与厄尔尼诺现象相反的拉尼娜现象造成的损失则多出一倍,高达16亿美元。

统计数据表明,2009年6月1日至8月2日,全国有355个气象站点达到了极端高温事件标准,67个站点日降水量达到了极端强降水事件标准。极端天气气候事件的发生是气候周期变化的结果,极端天气的发生和某一个时段的环流异常或海温异常有关。在全球持续变暖这个气候大背景的作用下,极端的高温事件增加了。因为温度升高,大气的对流活动加强,强降水和冰雹等天气多了起来。

研究证实,日最高温度每上升1度,天气便会引起很大的变化,直接影响人类的活动。如果这上升的1度正好超越了某个“界限温度”,那么对人的生活和健康影响就更大了。“界限温度”指的是当地居民对气候舒适的“感觉上限”,随地理纬度不同而各异。在我国东南地区的上海和广州,“界限温度”为33度。在气温低于33度时,温度的变化不至于使生病和死亡的人数增加。一般说来,人体感觉舒适的气候条件是包括温度、湿度、风速等的综合效应。我们常见的舒适温度区段为16～25度。

联合国政府间气候变化专门委员会的第四份气候变化评估报告预测,从现在起到2080年,全球平均气温将升高2～4度。所造成的灾害和恶果将触目惊心饮用水可能遇到问题的人有11亿～32亿,面临饥饿威胁的人有2亿～6亿,每年沿海地区可能遭受洪涝灾害的人有2亿～7亿。而目前,气温的升高已导致生物多样性锐减。国际自然与自然资源保护联合会的一份研究报告指出,有1/3的两栖动物、1/4的哺乳动物和1/8的鸟类正濒临灭绝。

此外,世界自然基金会也报告说,预测全球海平面高度将在21D0年前上升1米以上,这一数字大约为联合国等先前预测的两倍。报告说,这一预测把格陵兰岛和南极西部冰原融化考虑在内。海平面急剧上升可能导致沿海地区遭洪水袭击,影响全球1/4的人口。

世界自然基金会说,北极气候变暖本身可能成为全球变暖的“引擎”,原因是北极冻土带和湿地含碳量为空气中的两倍。研究发现,北极地区变暖速度为其他地区的两倍左右,导致海冰锐减。这不仅对极地气候产生影响,而且还会改变其他地区的气候条件。例如,欧洲和北美洲届时将遭遇隆冬,而格陵兰地区则会因海平面上升和湿度剧变迎来暖冬。

地质构造活动强烈和极端天气是泥石流主因

这两年我国地质灾害明显增多。如发生的汶川、玉树地震,近期甘肃舟曲及四川、陕西等地发生的一系列泥石流地质灾害等,均损失严重。

中国地质环境监测院副院长田廷山解析说:地质灾害接连不断,首先要看地质构造,我国大陆主体处于十分独特的全球构造部位。从全球构造位置来看,我国处于亚欧、印度洋、太平洋三大板块的接合部位,地质构造活动相对强烈,以致强烈地震活动频繁发生。而近年来相继发生的冰岛火山、印尼海啸、汶川地震、海地地震、智利地震等,都表明地球处在一个相对活跃的地壳活动期。地震活动和地质构造运动对地球表层影响的巨大程度,远远超出我们的想象。它造成了地表岩石的破碎,让工程地质条件变得脆弱,在强降雨作用下,很容易形成重大的崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。

全球气候变化,特别是极端天气事件频发,是形成地质灾害高发 的另一个主要原因。我国西部处于东亚季风区,特别是青藏高原的隆升对我国气候变化有着重要影响。今年以来,我国气候异常非常明显。从去冬到今春的干旱,再到现在的局部地区强降雨,情况非常罕见。像舟曲等地区诱发泥石流的瞬时降雨量,是有文字记载以来从未有过的。

另外我国人口众多,山地占国土面积的2/3,相对条件比较好的土地并不丰富。大批人口在山区生活,而恰恰是山区,地质灾害易发、频发,而且灾害一旦发生,损失就很严重。

“雨岛效应”是南方暴雨的催化剂

5月7日凌晨,广州全市遭遇了历史罕见大暴雨袭击,从7日1时开始的大暴雨持续了3到4个小时,该市南湖12小时内降水达244.3毫米,广州首次紧急拉响全市性的最高级别暴雨红色警报,大暴雨造成该市出现大面积“水浸街”,专家初步分析认为,该次罕见大暴雨与全球气候变暖和城市化带来的雨岛效应有关。

我国各大城市群的核心区近年来呈现“强降水频次减少一超强降水增多”的局面。例如,今年5月份以来,广州、南昌、海口、重庆等南方多座城市遭到罕见暴雨袭击。这些灾害性天气现象与“雨岛效应”有关,并有扩大之势,城市突发性气象灾害日益突出,对社会、经济和环境系统造成巨大影响,严重威胁到城市的公共安全。

那么什么是城市“雨岛效应”呢?

所谓雨岛效应,即指由于城市建筑物增加,空调等加重热量超常排放,使城市上空形成热流,最终导致降水形成。城市中林立的高楼大厦被喻为“钢筋水泥的森林”。而随着“森林”密度不断地增加,尤其一到盛夏,建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放,使城市上空形成热气流,热气流越积越厚,最终导致降水形成。这种效应被称之为“雨岛效应”。“雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时,这样易形成大面积积水,甚至形成城市区域性内涝。城市绿地具有缓解“雨岛效应”的能力,是改善城市“雨岛效应”的有效途径之一。

应该说,城市化对降雨量的影响问题,是城市气候学中争议较多的一个课题。有观点认为,城市化对降水没有什么显著的影响;也有人表示,城市化有使降水减少的效应;但更多的专家认同城市化有使城区及其下风方向降水增多的效应。为此,美国曾在中部平原密苏里州的圣路易斯城及其附近郊区设置稠密的雨量观测网,运用先进技术进行了持续5年的观测研究。结果证实,圣路易斯城及其下风方向确有“雨岛效应”。

造成广州这场特大暴雨的强对流云团,于6日下午在韶关、清远南部迅速发展,当天晚上10点移入广州郊区从化,7日1时移入广州市区并停滞3到4个小时。受其影响,7日2时左右市区开始出现暴雨,之后的2至3时是降水集中时段。

广州市气象部门介绍,这次暴雨过程具有“三个历史罕见”的特点:首先是雨量之多历史罕见。广州市普遍出现大暴雨,6日晚8点到7日上午8点,仅12小时内该市绝大部分测站纪录到超过100毫米的降水,南湖一带最大,达2443毫米,破历史同期纪录。其次,雨强之大历史罕见;暴雨过程雨强破历史纪录,降水时间极其集中,普遍在不到6个小时的时间内就出现超100毫米降水。第三,范围之广历史罕见;暴雨天气往往有很强的局地性,但这次大暴雨却覆盖了全市大街小巷。这“三个历史罕见”一起出现,在任何城市都会引起城市积涝、水浸街等现象。

广州从化市6日晚9点42分率先发出橙色预警信号,以后各区(市)也相继发出暴雨预警信号,城区和白云、番禺、萝岗、花都、增城6区气象部门在不到3小时内都把预警信号提升到红色。这是有预警信号以来首次全市性最高级别的暴雨红色预警信号。

不仅是广州,整个广东省都浸泡在接连不断的大暴雨中:广东大部5月22日至23日再度遭遇5月份第5轮特大暴雨袭击,广东饶平和潮阳24小时内降雨量超200毫米,气象部门表示,随后的一个月内该省还将有3次明显降雨过程,专家指出,5月以来广东频繁的强降雨与冷空气频频南下及活跃的厄尔尼诺现象有关。

22日白天到23日早晨,广东除湛江、茂名、阳江降雨较弱外,其余地区均出现强降雨过程;大暴雨主要出现在珠江三角洲北部,河源和粤东地区,暴雨和雷雨大风令一度闷热的南粤大地迅速降温。

气象站网监测,22日8时至23日8时,广东全省共有45个气象站录得100到250毫米大暴雨,其中饶平三饶镇录得全省最大雨量210.2毫米,有224个气象站录得50到100毫米暴雨,有453个自动气象站录得25到50毫米大雨。

专家指,进入5月以来雨频频“光顾”广东,主要是与冷空气活动频繁以及厄尔尼诺现象现象有关。数据显示,去冬今春欧亚大陆高纬地区冷空气异常活跃,不断南下影响中国,5月以来冷空气活动依然频繁。

同时来自热带海洋的暖湿气流异常强盛。2009年6月以来,热带太平洋发生明显的厄尔尼诺事件,并于2009年12月发展到峰值,峰值强度对1951年以来已发生厄尔尼诺事件的第4位。受其影响,不断有暖湿气流从西北太平洋地区向中国大陆地区输送,广东正位于该两股冷暖气流交会位置,因此造成5月以来该省多次大范围明显降水。