网站支持IPv6
当前位置 : 首页 > 信息公开 > 其他 > 重要资讯

华北极端强降雨成因分析

更新时间:2023-08-02 19:59:26 来源: 深圳市气象局

字体:
打印本页

  2023年7月29日8时至8月1日7时,河北省邢台市临城县赵庄梁家庄站累计降水量达1003毫米,对于年平均降水量约500毫米的邢台,这意味着几乎在三天里下了大概两年的雨量。这个降雨量甚至超过了台风“杜苏芮”登陆时在浙江造成的861毫米最大降水量。

  此次过程华北地区25个气象观测站突破月极值,16个气象观测站突破历史极值。中央气象台自2010年正式启用预警发布机制之后第二次发布暴雨红色预警。


  图片

图片来源:中国气象报社


  即使直面多次暴风雨的中央气象台首席预报员马学款也坦言,此次华北地区强降雨“极端”“罕见”。在他看来,从五个方面可以体现此次降水极端性:强降水持续时间长、影响范围大、累计雨量大、局地降水超极值、地形分布特征明显。


  中国气象,赞69上述降雨资料和视频均来自:中国气象局、中央气象台


  截至8月1日6时,北京市平均降雨量257.9毫米,城区平均235.1毫米,门头沟区平均470.2毫米,房山区平均414.6毫米,最大累计降雨量为昌平王家园水库736.3毫米,门头沟高山玫瑰园722.4毫米,最大小时雨强111.8毫米/小时(北京丰台区,2023年07月31日11时)。另外,北京地区有两站累计降水量超过700毫米,这样的过程累计雨量,远超2012年北京“7·21”特大暴雨极值541毫米。


  图片

图片来源:中国气象报社
  

  华北地区极端强降雨成因是什么?

  从上世纪起,北方几次持续性强降水在发生之前或发生时,盘旋于海上或北上的热带气旋,都会被气象专家注意到。这次也不意外。
  7月28日9时55分,今年第5号台风“杜苏芮”在福建省晋江市沿海登陆,其残余环流于29日夜间进入河南,继续北上。
  台风作为庞大的天气系统,其水平尺度约为几百公里至上千公里,裹挟着大量的热量和水汽。“杜苏芮”就是如此,它携带了大量水汽,补给也很充足——其东侧存在的副热带高压使二者之间气压梯度变得很强,京津冀地区东风、东南风显著增强,水汽一路畅通无阻向北输送。此外,位于西太平洋上的台风“卡努”也生成发展,较强的东南风远距离将“卡努”附近的水汽源源不断地输送到华北平原。

  图片

京津冀地区极端强降水成因示意图
  而在华北东部的海上,副热带高压盘踞西伸,西部则存在一个高压脊逐渐东移,29日晚京津冀北侧副高与大陆高压打通,在华北北部形成了“高压坝”,拦截住“杜苏芮”北上的脚步——这给暴雨天气系统长时间维持创造了条件。
  不仅如此,北上的丰沛水汽,还遇到了太行山和燕山山脉。太行山脉海拔为1000米至1500米,是中国东部地区的重要山脉和地理分界线,燕山山脉海拔为500米至1500米。与中国西部的高大山脉相比,这两个山脉或许都不算高,但它们面对的广阔华北平原,高差却并不小。

  图片

  沿太行山、燕山山脉(为“燕”字处东西向山脉)前站点出现极端强降水 图/中国气象局气象探测中心
  当携带水汽的东风和东南风被太行山脉阻隔,发生了激烈交锋,太行山脉与东风急流正交,水汽受地形阻挡抬升,集中在沿山和山前地区形成极端强降水。河北临城和北京门头沟、房山等,都处于沿山地带,才会遭受狂暴降水。(上述引用自中国气象局官方微信8月1日文章:复盘 | 致灾严重的华北极端强降雨,究竟下了多少雨!?
  

  深圳出现极端降水风险频次同样很高!


  深圳地处华南滨海,属亚热带季风气候,全球变暖和高度城市化背景下出现极端特大暴雨(过程平均雨量250毫米以上)和极端短时强降水(小时雨量过100毫米以上)风险频次同样很高。华北的极端强降雨主要出现在“七下八上”,深圳的极端特大暴雨在5-6月的龙舟水和7-8月的台风季都可能出现。

  2000年以来深圳出现了至少5次大范围暴雨过程,如:2018年“8.30”的强降雨天气过程对深圳影响很大。

  2018年8月28日-9月1日受季风低压影响,深圳出现连续强降雨,过程持续时间长、累计雨量大、短时强度大、影响范围广,其中29-31日出现历史罕见的连续3天局地特大暴雨,为1952年有气象历史记录以来首次。过程平均雨量365.2毫米,最大累计雨量大鹏新区葵涌街道624.5毫米。


  图片

过程期间全市雨量分布
  

  深圳应对大范围极端降水的预报能力如何?

  类似华北地区这样的大范围极端强降雨过程,按我市目前的监测预报能力,深圳市气象局能做到比较准确的预报预警。


  如:2020年6月6-8日季风降水和2022年5月11-14日持续强降水这两次暴雨过程,市气象局均按“31631”递进式气象服务提供了准确的预报预警信息,经全市上下共同努力实现无人员伤亡。


  图片


  但在全球变暖背景下,极端灾害性天气不可预测性增大,且受制于气象探测、数值模式预测能力与防灾减灾救灾需求相比仍有偏差,特别是极端性预报能力仍然不足。

  另一方面,深圳极易出现局地突发极端短时强降水,此类降水突发性强、短时雨强大、极易致灾,且提前预报预警难度大。(如:2023年5月23日凌晨深圳市宝安区罗田水库附近最大1小时和半小时雨量142.2毫米和108.2毫米,均创深圳历史极值。)

  鉴于以上情况,深圳市气象局下一步将重点加强深圳气象立体探测网和人工智能区域预报大模型的建设,进一步提升极端特大暴雨和极端短时强降水等天气气候事件的预报预警准确率和提前量。


  

  “31631”递进式气象服务模式


  为了全过程做好极端台风暴雨的预警预报服务,延长预报时效,深圳市气象局2020年总结提炼了“31631”递进式气象服务模式,即:


  图片


  实现“灾前综合风险研判、临灾精准预报、灾中跟进式精细服务、灾后定性总结复盘”,将气象监测预报预警信息快速转化为各级政府和社会公众的防灾减灾行动,该模式2021年7月由国家发改委发文在全国推广,已成为全国气象部门大范围极端天气的标准服务模式。