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暴雨啟示錄:知己知彼,躲為上策

7月21日的一場特大暴雨,在北京造成了37人死亡的慘烈后果,世人震驚。作為一名曾經的氣象學生,對我來說最力所能及的貢獻,大概還是向大家介紹一些特大暴雨的氣象知識,以及從個人的角度如何盡可能的應對之。即使弄清了這些知識,疑問還是存在:僅僅是“特大暴雨”本身似乎怎么著也不應該造成如此巨大的生命、財產損失——在氣象科學之外,災害預警、危機管理等方面,恐怕還有很多重要的環節有相當的提高空間。

特大暴雨:南方的專利?

在尚不知北京暴雨傷亡可觀(就一場暴雨來說)、損失慘重的時候,微博上似乎有一種想法:北京這雨拿到南方沿海并不算大,南方的朋友大可以“笑而不語”。事實真是這樣嗎?我們不妨先來看幾組比較數字:

  • 2012年7月21日北京暴雨過程24小時雨量極值——460毫米 [1]
  • 1963年8月8日北京暴雨過程24小時雨量極值——464毫米 [2]
  • 廣州24小時雨量極值——319.8毫米(2011年10月13-14日) [3]
  • ???4小時雨量極值——333.6毫米(2011年10月4-5日) [4]
  • 香港日雨量極值——534.1毫米(1926年7月19日) [5]
  • 中國大陸日雨量極值——1054.7毫米(1975年8月7日,河南省方城縣) [6]
  • 全球24小時雨量極值——1825毫米(1966年1月7-8日,法屬留尼汪島) [7]
  • “暴雨”的閾值——16毫米/小時或50毫米/24小時 [8]
NOAA/NCEP再分析資料,1948年1月至2011年12月東亞可降水量月均分布(單位為千克每平方米),可以定性地看出我國南北降水的差異。

NOAA/NCEP再分析資料,1948年1月至2011年12月東亞可降水量月均分布(單位為千克每平方米),可以定性地看出我國南北降水的差異。

我們不難發現:雖然北京的年平均降雨量不及廣州、??诘瘸鞘械?/3,但其最強降雨記錄高過這些城市的記錄??紤]到南方大多數城市都沿海、沿河而建,北京卻是一座沒有任何大型河流經過的內陸城市——這好比在客廳里打翻一盆水一樣,處理起來必然比在衛生間里打翻要困難得多;加上北京以及其他北方內陸城市的短時降雨強度不遜于諸多南方城市,由此造成的排水難度上也是南方地區無法比擬的。

冷知識:降雨量,即單位時間內的積水深度。例如如說降雨量100毫米,相當于單位面積上積了10厘米深的水。不過不提時間尺度的降水量,都是耍流氓:北京的夏天,一個月下100毫米其實偏少,但一天下100毫米則已經達到大暴雨的級別。其他常用的降雨量的單位,有“年降雨量”、“月降雨量”、“24小時降雨量”及“每小時降雨量”等。

為什么北方的夏季暴雨會這么變態?

北方不是一般比較干燥嗎?為什么下起暴雨來,風頭居然還能把華南大地給蓋過去了呢?

我們知道,地面上的水汽遠比高空中多,但一般情況下這些水汽很難同時升到空中,導致暴雨傾盆。不過,南方有扮演“郵差”的臺風,能夠千里迢迢地把水汽從大洋上帶過來,這也是南方暴雨的主要來源;而北方鮮有臺風過境,卻有另外一樣威力更大的武器:冷空氣。

暖空氣通常是老老實實地呆在地面的,但如果有氣勢洶洶的冷空氣殺過來的話,則會被“抬”到高空——因為冷空氣比暖空氣重。更糟糕的是,空氣可以容納的水量是和溫度正相關的——地面的暖空氣本來就相對潮濕,被這樣抬升降溫后,更多的水被“擠”了出來。

7月21日北京時間20時地面天氣圖:可以看到弱冷高壓(藍色的H)盤踞在蒙古上空,低壓(紅色的L)位于華北上空,大致指示了冷鋒的位置(但未標出)。(圖像來源:韓國氣象局)

7月21日北京時間20時地面天氣圖:可以看到弱冷高壓(藍色的H)盤踞在蒙古上空,低壓(紅色的L)位于華北上空,大致指示了冷鋒的位置(但未標出)。(圖像來源:韓國氣象局)

這樣的冷暖空氣遭遇戰并不是每次都會帶來非常糟糕的天氣,但總會有一些特殊的情況出現:強冷空氣直接進攻炎熱已久的地區,肯定會帶來很暴烈的場面。而在冷空氣前進過程中,冷暖空氣之間并不是垂直的一堵“墻”,而是一個比較復雜的傾斜的面,因此這種復雜的環境會成為微小漩渦的溫床。大多數情況下這些漩渦只能短暫存在;但在少數情況下,在氣流極其強勁的地方,漩渦可以發展成一個個極其強烈的微型氣旋——龍卷。美國中部大平原由于地勢過于平坦,小漩渦們不容易因摩擦力而消亡,因此是龍卷的重災區;而我國地勢復雜多樣,所以龍卷還不至于會成為一個非常令人擔心的問題。

7月21日20時MTSAT-2的紅外衛星云圖,可以看到冷鋒云系東北-西南橫貫華北地區,其中有幾個大對流泡。藍色箭頭所指的即為影響北京的對流泡。(圖像來源:日本氣象廳/臺灣中央氣象局)

7月21日20時MTSAT-2的紅外衛星云圖,可以看到冷鋒云系東北-西南橫貫華北地區,其中有幾個大對流泡。藍色箭頭所指的即為影響北京的對流泡。(圖像來源:日本氣象廳/臺灣中央氣象局)

或許你會想:如果冷空氣直接遇到了臺風,情況會如何呢?其實這就是1975年8月在河南發生的特大暴雨的情況:超強臺風“尼娜”一路殺入河南省,在那里又遇到了北方來的強冷空氣,直接卡在原地不動了,這次交鋒使得許多地區一天之內的降雨量就相當甚至超過一年的雨量,直接導致了氣象史和水文史上最黑暗的一頁。

如何避開暴雨?

首先介紹的方法肯定也是最“簡單”的辦法:密切關注你所在地的氣象預報信息。在平時,你可以用任何你喜歡的氣象網站——從天氣在線到QQ天氣之類的——關注天氣。但一旦你發現“局部有暴雨”之類的字眼時,注意訪問當地氣象部門的相關網站。認識一下下面的警告標記也很重要(注:不同地區符號可能會略有不同,但基本大同小異):

各種暴雨相關的經過標記。

各種暴雨相關的經過標記。

一般來說,藍色信號都是某種“提前警告”,表明雖然天空中風平浪靜,但危險可能就在眼前。黃、橙、紅色一般都是在惡劣天氣“進行時”的時候發出,旨在警告惡劣天氣可能會進一步升級。而且有一些地方會沒有藍色信號(比如廣東就沒有藍色暴雨預警信號)。請注意,雷雨大風往往是和強降雨一塊出現的,在確認所在地區沒有地質災害之虞的前提下,盡量待在室內避免外出,才是應對此種天氣的最佳做法。

氣象部門的預警信號是面對一個地區來發布的,只具備最基本的指示功能。如果你需要精確地評估自己所在地的天氣情況,那最可靠的手段就是天氣雷達。一般來說,惡劣天氣系統移動的速度不會超過每小時幾十公里,而雷達的探測范圍可達300公里,刷新頻率一般也在10分鐘左右。所以,如果你能熟練地判讀雷達資料,那可以比較精確地判定惡劣天氣到達某一個地方的時間,以及可能持續多久。這其實并不難!因為它們其實就是動態的地圖而已,你可以在 國家氣象中心的雷達數據匯總 或是 中國天氣網的天氣雷達頁面 找到你所在地附近雷達的實時資料。當然,如果你在試圖解讀這些數據的時候遇到了困難的話,可以參考這篇 入門文章 。

編輯手記:作者在這篇文章中只能嘗試著向大家解釋一下暴雨天氣的成因、相關的警告標識、天氣雷達資料的使用方法等等外圍知識。要想在7月21日這樣的極端天氣中減少生命和財產損失,僅僅靠這些是不夠的——這需要所有人的共同努力,尤其是各地方政府的突發事件處理相關部門。一場特大暴雨造成37人死亡的慘烈結果,7月21日晚上的暴雨災害應對是何等的糟糕也是顯而易見的。

之前在果殼問答看到了這樣一個問題“ 向每一位北京市民發送暴雨預警短信存在技術障礙嗎? ”,其中的回答就很耐人尋味:對運營商來說,技術手段不成問題;對氣象部門來說,雖然指責技術手段不力有推卸責任之嫌,但他們這次還是將本職工作完成得比較到位的,向市民群發短信這個事兒看起來也似乎超出了他們的職權范圍。但總得有人為這樣的事兒負責吧!

The End

發布于2012-07-23, 本文版權屬于果殼網(guokr.com),禁止轉載。如有需要,請聯系果殼。

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小龍哈勃

天文研究生,科班出身的天文/氣象愛好者

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