九问极端天气,你想知道的都在这里

  新华社   2024-05-31 06:12:35

5月30日,北京市气象台接连发布雷电蓝色预警信号、大风黄色预警信号、冰雹黄色预警信号。

当天下午,北京遭遇较强雷雨天气,电闪雷鸣,强风卷起豆大雨滴砸落,部分地区还降下冰雹。门头沟、朝阳、石景山等地均出现了最大10级的阵风。

瞬时大风、大暴雨、大冰雹、强龙卷……近期各地极端天气频发,牵动人心。5月以来,我国南方经历了五轮大范围降雨过程,多地遭遇强对流、强降水天气。

世界气象组织近日发布的《2023年亚洲气候状况》报告指出,2023年亚洲是全球受极端天气灾害影响最严重的地区。一方面,洪水和风暴造成的伤亡人数最多;另一方面,极端高温的影响正越来越大。

极端天气为什么越来越多、越来越强,根本原因是什么?气候变化对人类经济社会带来了哪些不利影响?极端天气能否精准预测?应对极端天气,我们还需要采取哪些有效措施?……

人民日报中央厨房民生无小事工作室梳理出大家最关心的九个问题,专访了国家气象中心天气预报室副首席预报员李晓兰、国家气候中心气象灾害风险管理室主任王国复、中国气象局气象服务首席专家周兵等多位气象专家。

▲上图:5月30日下午,北京出现雷阵雨天气,同时伴有大风,部分地区伴有小冰雹。

一问:近期我国和世界其他国家及地区发生了哪些极端天气事件?

王国复(国家气候中心气象灾害风险管理室主任):今年全球多地气象灾害严重,呈现出极端性强、灾害重的特点。

今年4月至今,多次暴雨过程侵袭我国南方,而且暴雨落区重叠,灾害风险较高,为近10年同期最严重灾害。

放眼全球,今年4月以来,沙漠地区常年干旱少雨的阿联酋,经历了75年来最大的降雨。迪拜站点监测降水量达162.8毫米,突破历史极值。除了阿联酋,巴林、卡塔尔和阿曼等海湾国家也遭受洪灾影响。当地时间5月28日,印度首都新德里的气温达到49.9℃,达到有记录以来的最高水平。

▲上图:4月25日,肯尼亚内罗毕,一名男子在查看洪水侵袭区域。由于连降暴雨,内罗毕洪水肆虐,造成严重灾害。(新华社/法新)

二问:极端天气频发已经渐成“常态”了吗?

周兵(国家气候中心研究员、中国气象局气象服务首席专家): 入汛以来,我国强对流、强降水天气过程频繁,极端性凸显,许多人发问:极端天气频发已经渐成“常态”了吗?

2020年“超级暴力梅”,2022年我国南方“百年一遇”高温热浪,2023年北京“140年以来”最强暴雨,2022年澳大利亚新南威尔士州和昆士兰州“500年一遇”的洪水,2021年美国西部“1200年以来”最为严重的干旱危机…… 近年来,一系列破记录极端天气向人类发出了“红色预警”,敲响了全社会紧急转型共同治理气候危机的警钟。

极端天气频发、强发已渐成“常态”。

随着全球气候变暖加剧,高温热浪、骤旱、暴雨洪涝、寒潮、暴风雪等极端天气现象频繁出现,极端天气气候事件的频率与强度、时空分布、发生机理、潜在风险、复合型灾害损失等,都发生了显著变化。我国极端天气气候事件总体有这样六个特征:

一是区域性极端强降水、大范围极端高温热浪、持续性极端骤旱、高影响极端寒潮等事件发生频率增大。

二是各类极端天气呈现出极端性强、破坏性强、反常性强的特点。

三是时空尺度上非典型的极端天气接连发生,气候变化打破了季风气候的常规特点。

四是极端天气呈现快速转换趋势,旱涝急转、冷暖急转等异常现象频繁发生。

五是厄尔尼诺及拉尼娜事件叠加全球变暖,对极端天气强度具有放大效应;大气外强迫作用使得气候系统持续异常,极端天气更加显著。

六是复合型气象灾害接踵而来,局地性、突发性、灾难性事件趋多,导致气象灾害造成的直接经济损失增大。

▲上图:受强对流天气影响,浙江省金华市迎来持续强降雨。为保障下游人民生命与财产安全,金兰水库开闸预泄。(胡肖飞/人民图片)

三问:气候变化,特别是极端天气气候事件,对人类经济社会发展带来了哪些不利影响?

周兵(国家气候中心研究员、中国气象局气象服务首席专家): 研究表明,气候变化造成的升温趋势,对全球的粮食、水、生态、能源、基础设施以及人民生命和财产安全构成重大威胁,全球大约有33亿至36亿人生活在气候变化的高脆弱环境中。

气候变化及极端天气气候事件影响的广度和深度不断扩大,长期和持续的风险愈加显著,并以“风险级联”方式由自然系统向经济社会系统不断渗透蔓延,给可持续发展和气候安全带来重大挑战。

1984年至2021年,我国因气象灾害平均每年造成直接经济损失2175亿元,占GDP比重约为1.7%。纵观全球,我国年均气象灾害损失占GDP的比率高于美国、日本等发达国家。

——对农业的影响 。极端干旱灾害对农业生产影响范围最广、影响面积最大、发生频率最高,在各种气象灾害造成的损失中,旱灾造成的损失高达62%。暴雨洪涝灾害可导致作物减产或绝收,在农业产量损失中占24%左右。2023年5月下旬,由于北方冬麦区出现大范围持续降雨天气过程,部分地区发生“烂场雨”,导致局部麦田倒伏或被淹、部分成熟小麦发芽霉变。

——对水资源的影响 。气候变化影响水资源时空分布格局,导致我国大部分地区地表水资源减少。从空间分布看,我国东部季风区北方地表径流主要呈减少趋势;气候变化对水资源的级联影响,主要是增大工业需水量、改变农业需水量、加大水资源时空分布不均匀性和影响生活用水质量,从而对水资源管理造成压力。

——对交通运输的影响 。极端天气气候事件降低了交通运输能力,增加了交通安全隐患,甚至形成灾害。气候变暖导致我国强降水、高温和干旱事件更加频繁,会影响到铁路、公路、水路和航空的正常运行,导致交通延误,甚至产生交通中断,一些地面基础设施和交通运输设备会受到极大破坏,从而对交通产生巨大不利影响。

——对能源供应的影响 。极端天气气候事件及其引起的次生灾害,给能源电力安全带来严峻挑战。据统计,覆冰、雷击、暴雨等气象因素导致的故障,占电网总故障的60%以上。其中,重度干旱可能造成发电水资源严重不足;低温雨雪易造成电线覆冰,进而引发杆塔倒塌和电网停电;极端高温使电网负荷激增,电力供不应求导致拉闸限电,还会缩短电力设备的使用寿命或导致组件突然失效;暴雨及其引发的洪水、泥石流等次生灾害,可能冲毁设施设备或造成短路等故障。

——对人体健康的影响 。气候变化会通过直接和间接两种途径影响人体健康。2000—2019年间,全球因不适宜的室外气温导致每年超过500万例额外死亡,占全球总死因的9.43%。其中,低温所致的死亡占8.52%,高温所致的死亡占0.91%。

——对生态系统的影响 。气候变化增加生态系统风险,加剧了水土流失、土地荒漠化、石漠化、盐渍化,高温、热浪、干旱、洪涝等极端天气气候事件及伴随的火灾、病虫害等,严重制约我国生态系统服务能力。海平面上升加剧了海岸侵蚀、海水(咸潮)入侵的影响和土壤盐渍化,台风—风暴增水叠加高海平面容易造成严重洪涝灾害。

▲上图:受持续强降雨影响,4月20日,广东省韶关市多地出现洪涝灾害。图为党员干部在转移被困群众。(张峰/人民图片)

四问:极端天气频发的根本原因是什么?

周兵(国家气候中心研究员、中国气象局气象服务首席专家) :近年来全球极端天气事件发生频率增多、强度增强,主要与两方面因素有关。

一方面是全球变暖。 人类活动是影响全球变暖的重要因素。当前人类与自然的一个矛盾在于,地球气候环境已是一个“全新的环境”,而人们赖以生存的许多设施还是多年前设计建造的。

人类活动加强了区域降水强度、加强了高温热浪程度。2022年巴基斯坦暴雨洪涝造成三分之一国土受淹,世界气象组织气候变化快速归因团队的研究结果表明,人类活动的影响占到了50%—75%。自然因素之外,人类自身因素也在加剧极端天气事件的影响。人类活动在我国近50年极端降水事件的变化中贡献约占13%;当温度每升高1℃时,北半球年最大日降水量增加约5%。

另一方面是厄尔尼诺和拉尼娜事件。 厄尔尼诺事件中,赤道太平洋东部和中部的热带海洋海水温度大范围持续异常升温;拉尼娜事件中,这一区域的海水温度大范围持续异常偏低。赤道中东太平洋这种“暖水”“冷水”事件,会加剧极端天气事件的强度,同时也会推高全球变暖的温升幅度。

去年,受厄尔尼诺事件和人类活动的影响,和工业化之前全球平均温度相比,全球的温升已经达到1.45℃。

哥白尼气候变化服务局的最新数据显示,过去12个月(去年5月至今年4月),全球平均气温创该机构有记录以来新高,比工业化前同期平均气温高1.61℃。

根据2015年《巴黎协定》提出的控温目标,到本世纪末,应将全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在2℃之内,并为把升温控制在1.5℃以内而努力。

五问:极端天气可以准确预报吗?

李晓兰(国家气象中心天气预报室副首席预报员): 近年来,随着气象观测手段日益丰富、信息化支撑、数值模式发展、预报技术进步,对极端天气的预报水平不断提升。

然而,天气是多因素相互作用的结果。当前,全球变化带来诸多不确定性,给气象精准预报带来不小挑战,对极端天气的预报仍处于一个不断接近精准的过程。

▲上图:江西省赣州市赣县区在五云镇祥云湖举办防汛抢险救援综合演练。(杨小明/人民图片)

六问:天气预报是怎么做出来的?

晓兰(国家气象中心天气预报室副首席预报员):看似简单的天气预报,背后是一项复杂的系统工程,涉及数据收集、数值模式模拟、预报人员综合判断分析等 ,主要包括三个步骤。

一是数据的收集。 目前,我国已建立地、天、空一体化的气象综合观测体系,通过气象卫星、天气雷达、地面观测站等,收集气温、气压、湿度、风向、风速等气象资料,持续监测天气变化。

二是数据分析和数值模拟。 海量的观测数据收集到中国气象局,形成大数据库,再通过高性能计算机“气象超算”,利用天气气候等数十个数值模式不断计算,得到数值模式结果。此外,随着人工智能技术的发展,人工智能技术已引入天气预报系统。 当前,我国天气预报已由站点预报转变成全球化的格点预报,形成了0到30天的无缝隙智能数字预报体系。

三是预报的制作和发布。 得出数值模式结果后,还需通过预报人员综合判断分析,根据具体情况共同“会诊”、人工“订正”,最后形成对外发布的预报预警产品。

七问:天气预报为什么会有偏差?

李晓兰(国家气象中心天气预报室副首席预报员): 关于天气预报偏差的讨论,需要回到其制作过程上。

尽管收集到的气象资料在不断丰富,但对于一些偏远区域,如高原、海洋等,可得到的观测资料依旧较少。因此,作为“原材料”的初始观测资料会存在误差,得出的数据也会有出入,最终形成天气预报的偏差。

天气的变化受到地球周围大气运动变化影响,大气内部的动力和热力过程,其相互作用的数值模式非常复杂,任何一套模型都无法完美再现大气运动,必须不断研究、积累,不断地发展完善数值模式。

当前,大尺度天气系统的预报比小尺度天气系统预报更准确。受限于数值模式的时空分辨率、计算机资源等影响,对于局地小尺度的天气系统,如局地雷暴、强对流天气等,仍不能够精确地模拟。 尺度越小,需要的计算资源越大,尤其是在全球气候变化的背景下,精准气象预报是一个非常大的挑战。

▲上图:甘肃省平凉市静宁县城川镇有机苹果示范园里,果农正在搭建防雹网,防止冰雹、霜冻等天气影响苹果丰收。(王毅/人民图片)

八问:我们应怎样利用好天气预报预警,以避免不利影响?

李晓兰(国家气象中心天气预报室副首席预报员): 首先,我们要了解预警信息等级。一般而言,预警等级从低到高,分为蓝色、黄色、橙色和红色。当气象部门发布天气预报预警信号时,我们需要及时根据预警信号采取相应的应对措施。

不同的灾害天气,预警时效性并不相同。对于高温、寒潮、大风、降温、一般雨雪等,提前几天就能发出预报,可以提前采取应对措施。

然而,冰雹、雷暴、短时强降水等“强对流”过程,其预报时效一般是提前一天发出预警,有时只能提前几小时发出预警,甚至只能提前几十分钟。在收到气象部门发布的预警信息时,要及时、快速应对,以避免不利影响。

短时雷暴发生时要避免前往山中,发生强降雨时要避免去往低洼地带,大风天要注意防范高空坠物等。当气象部门发布高等级预警,要尽量减少出行、注意安全,如果已经出门在外,要就近避险。

九问:应对极端天气,还需要采取哪些有力有效措施?

王国复(国家气候中心气象灾害风险管理室主任): 总体来看,我国气象灾害有4个基本特征,即频发性、分布广、灾种多、灾损大,这些特征是由我国所处的地理位置决定的,季风气候和大陆大洋的地理本底决定了我国是气象灾害比较严重的国家。

近年来,气候系统的不稳定性和全球气候变化的影响,特别是全球气候变暖,加剧了极端气象灾害的发生频率。气象灾害呈现出新的特征:长期性、突发性、巨灾性和复杂性。从灾害应对角度来看,需要我们建立新型防灾减灾救灾模式,深入分析和把握灾害的规律,摸清灾害风险底数,采取针对性强的应对措施。

周兵(国家气候中心研究员、中国气象局气象服务首席专家): 我国一贯高度重视应对气候变化,坚持减缓和适应气候变化并重,持续实施积极应对气候变化国家战略,积极稳妥推进碳达峰碳中和。我认为,防范气候变化风险,科学应对极端天气事件,应从五个方面进一步发力。

一是将防范气候风险纳入国家安全体系,建立健全相关法制体系。 气候安全问题现在越来越突出,需要从国家总体安全体系层面加以考虑、有效应对。

二是强化适应气候变化能力建设,加强气候安全的早期预警,以减少人员伤亡及财产损失。

三是提高预报预测准确率,提升气象服务水平。 通过加强气候灾害影响预报、风险预警能力建设,更好地把握未来可能出现的极端天气的强度、时间、范围,以便采取相应措施,有效降低灾害程度。

四是加强气候变化风险防范的科学研究。 对气候变化风险如果不加以防范,将来有可能演变成气候灾难。比如,任由全球变暖发展,本世纪末可能会出现2.8℃—3℃的温升幅度,一旦温升突破3℃,格陵兰岛的海冰将全部融化,整个海平面会提高2—7米。

五是加强防灾减灾科学传播力度,提高公众灾害风险防范意识。 如果公众有应对极端天气的意识和能力,就可以在相关情况发生时,避免或减轻灾害影响。

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责编:谭思敏

一审:谭思敏

二审:朱晓华

三审:赵雨杉

来源:新华社

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