长江中下游气象干旱几时罢休?

来源: 中国气象报社     发布时间: 2022-11-02 07:25    【字号:  

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国家气候中心气候服务首席专家 周兵

高温少雨和长江流域的夏秋连旱

今年7月以来,长江流域平均气温之高、高温日数之多、高温事件持续时间之长、降水量之少均为1961年以来同期之最。

持续高温少雨致长江中下游及其以南大部地区气象干旱迅速发展或持续,截至9月30日,湖南、江西、福建、湖北和安徽等地重旱至特旱现象最为严重。卫星监测结果显示,洞庭湖和鄱阳湖水体面积均为近10年最小。

数据显示,7月1日至9月20日,长江流域平均气温27.2℃,较常年同期偏高2.0℃,为1961年以来同期最高;平均高温日数35.6天,较常年同期偏多20.7天,为1961年以来同期最多。此外,长江流域平均降水量218.6毫米,较常年同期(409.1毫米)偏少46.6%,为历史同期最少。其中,江西、湖南、重庆、湖北等地降水量较常年同期偏少超过5成。

受降水异常偏少、气温异常偏高和极端持续高温天气影响,长江流域气象干旱发展迅速。尽管8月25日以来长江流域西部及北部地区出现明显降雨,气象干旱不同程度缓和,但长江中下游地区大部仍存在中度及以上气象干旱。

赤道中东太平洋拉尼娜的撬动作用

周兵表示,长达80多天甚至更长时间的干旱虽少有,但在我国绝非罕见。历史数据显示,我国曾有夏秋冬连旱,甚至连跨两年的持续性干旱。但这次干旱不是发生在我国年降水量相对少的北方和西部,而是在我国季风活动的主要区域——长江流域(该区域年均降水量1000毫米左右),这是今年干旱的极端性表现。

与长江中下游高温、少雨、气象干旱发展不同,近两年,北方多地降水偏多,且出现秋涝现象,我国降水总体呈“南少北多”特征,形成“南旱北涝”的现象。

周兵介绍,这种现象的背后,其核心问题之一是持续发展的拉尼娜事件。简单而言,拉尼娜是赤道中东太平洋海温持续偏冷,并造成全球大气环流异常的气候现象。与之相对应的厄尔尼诺则是海温持续偏暖而造成全球大气环流异常的气候现象。

统计显示,我国旱涝区域情况和赤道中东太平洋冷水或者暖水状态密切相关。在拉尼娜状态下,今年夏天,我国长江流域出现了罕见的持续高温、少雨。与之相对应的,2021年南方出现有史以来最强高温和热浪,也与拉尼娜有着密切关联。反之,在厄尔尼诺背景下,长江中下游则是多雨状态,例如,2020年长江流域的多轮强降水和“暴力梅”。

不过,厄尔尼诺和拉尼娜有2年至7年的变化周期,平均为4年。也就是说,每隔2年至4年,厄尔尼诺和拉尼娜状态就会发生转换。无论是厄尔尼诺还是拉尼娜,都是一个缓慢的变化过程,其作用堪比温水煮青蛙效应,但引发的大气环流异常是波澜壮阔的,会造成区域性或全球性气候异常。

气候变化打破的稳定性

总体而言,与近年来气温呈现上升趋势相比,我国降水量没有出现持续偏多或者偏少的趋势性变化。但是,降水出现了另外一种现象,即降水强度呈现增强趋势、降雨日数呈减少趋势。也就是说,某些降雨过程强度更强,而淅淅沥沥的小雨日数减少,这就意味着降水的极端性(洪涝、干旱)和致灾性呈增强趋势。

周兵表示,气候变暖导致大气不稳定性加剧,或者说大气变化更加活跃。气候系统已出现多个气候临界点,一旦失去平衡就难于恢复,目前全球变暖使得关键指标打破临界点平衡态的概率在增大。

这就像一个球在凹槽里摆动,此前,它一直在凹槽内部摆动。但是,随着它更加活跃和不断加速,它的摆动范围就超出了这个凹槽,进而出现不稳定因素。此前,气候年际间冷暖交替、降水变化等基本维持在一个范围内,并在其中基本实现平衡。就像冰川,每年夏季融化一点,但是进入冬季又补充一点,基本维持稳定状态。但是,气候变暖使得冰川融化、退缩与补偿之间速度不匹配,受到不稳定外力(持续变暖)等影响,千年甚至万年时间形成和积累的冰川在几十年的时间慢慢融化却无法补偿,打破了原有的稳定状态。

所以说,在气候变化这个背景下,原本维持大致稳定的气候出现了变化,高温、干旱、暴雨等极端事件频发、强发。因此,世界气象组织预测,全球将面对更热、更旱、更涝的未来。

周兵进一步解释,更旱、更涝并不是指同一时间同一地点的旱涝并存。以今年我国的高温为例,高温出现在长江流域,但北方、东北等地却是多雨,这就是指时间、空间上分布不平衡。

在全球范围看,在气候变化的“凹槽”之外,是全球很不均衡的能量匹配带来的雨水不均,今年巴基斯坦的强降水导致其三分之一的国土被淹没,美国西部地区的高温干旱导致林火不断,可谓“一边是火焰,一边是海水”。

多因素的综合影响和建议

近年南方的高温干旱还有一个推动因素,就是太阳辐射的影响。如果拉尼娜出现在冬季,由于该季节基础温度容易偏低,即便叠加拉尼娜影响,也不至于出现如此严重的高温少雨。反之,它出现在夏季,叠加太阳温度影响,其高温才表现得更为极端,就像今年夏秋季长江流域的罕见高温。

周兵介绍,拉尼娜对高温干旱的贡献是其中一部分,而海洋、陆地的分布带来的季风系统变化也成为影响长江中下游地区持续高温少雨和出现气象干旱的一个因素。

我国是全球最典型的季风气候国家,最主要的特点就是气候变率大,体现在降水的年际变化较大,有时涝,有时旱。

当夏季季风最为强盛的时候,可以往北推至更高纬度,例如北京甚至更北的东北、内蒙古等地。可见,长江流域无论哪一年都是季风必然要“光顾”的地方。即便如此,也不意味着季风每年均衡地影响长江流域,有时候,季风“恋恋不舍”,那这一带雨水就多一点,而有时候它只是“匆匆而过”,雨水就少了。

今年长江中下游的干旱与副热带高压系统的长时间控制有直接关联,也有季风不肯“逗留”的原因。

而长江流域西部的西南等地,由于处于季风撤离的必经之路,加上山地、高原等特殊地形,季风还来不及撤离就遭遇了秋季南下冷空气,于是,有了淅淅沥沥的华西秋雨。今年华西秋雨的登场,使得长江上游的西南区域干旱缓解。

但是,长江中下游就没有那么“幸运”,总“驱赶”不走西太平洋副热带高压的控制。截至10月初,该区域干旱仍未有效缓解。据预测,拉尼娜状态还将持续,因此,干旱也可能演变成夏秋冬连旱。不难使人想起2021年10月,华西秋雨秋汛、北方暴雨秋汛,南方却经历最强的秋季高温,南方多地出现阶段性干旱。试问今年长江中下游气象干旱几时休?周兵分析认为,由于夏季降水极端偏少,在全球变暖背景下,受“三重”拉尼娜事件的影响,干旱区出现夏秋冬连旱是一个大概率选项。

拉尼娜或者厄尔尼诺是自然规律,其影响人类无法左右。但是,在气候变暖面前,人类应该警醒,改变目前生活方式,形成低碳意识,积极参与应对气候变化实践中,控制全球温升,减缓气候变化的脚步。

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