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河南暴雨提前5天预警,为何仍有352人遇难失踪?

2021-08-04 05:24:21  来源: 唐驳虎   作者:唐驳虎
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  核心提要:

  1.今年受全球变暖和“拉尼娜”余波等原因影响,副热带高压极端北抬,东海-西太平洋的水汽获得通道,叠加台风水汽和西南气流等影响,就会产生大暴雨和特大暴雨。本次河南特大暴雨,就是典型的台风助推暴雨。

  2.北方降水集中在7月下旬和8月上旬。1963年之后,中国特别是北方气候进入了一个总体偏冷偏旱的阶段。北方降水减少。但在全球变暖的大背景下,北方气候特点已有重大改变,再次逐步进入了偏暖、偏湿的新气候时代。近些年,华北、东北乃至西北不少因暴雨导致的洪水和内涝,也造成了严重的人员伤亡和财产损失。

  3.随着气象卫星、多普勒雷达、超级计算机的全面普及,中国的暴雨客观预报技术有了长足进步。但为什么河南省气象局提前5天做出准确预报,郑州市气象局提前10小时以上连发五份红色预警,直到20日下午依然无有效措施?国务院已就河南郑州“7·20”特大暴雨灾害成立调查组,总结经验教训,依法问责追责,才能避免悲剧重演。

  沉痛的灾难

  7月20日,河南郑州等多地降雨量突破历史极值,灾害之严重,令全国人民揪心。

  截至8月2日12时,河南从7月10日开始的特大洪涝灾害共造成302人遇难,50人失踪。

  其中,省会郑州全市共遇难292人,失踪47人;

  其中,因洪水、泥石流导致189人遇难;

  因房屋倒塌导致54人遇难;

  因地下室、车库、地下管网等地下空间溺亡39人,

  其中地铁5号线14人遇难,京广路隧道6人遇难,另有其他遇难者10人。

  在县区方面,市内五区和四个开发区共遇难108人;

  巩义市遇难64人、荥阳市58人、新密市46人;

  登封市12人、新郑市2人,上街区2人,中牟市0人,郑州郊县市共遇难184人。全市共遇难292人,失踪47人;

  在郑州之外,遭遇了同等级暴雨,市域多县多日泡在水里的新乡市遇难7人,失踪3人;平顶山市遇难2人;漯河市遇难1人。

  极端降雨区覆盖了整个河南北部,但省会郑州市是特重灾区,郑州市区更是特重灾区中的重灾区

  向所有遇难同胞致哀。这场历史性暴雨,是这个夏天不可忘却的沉痛纪念。

  暴雨与中国

  我国是世界上暴雨洪涝天气出现频次、影响程度、影响范围都最严重的国家之一,几乎全国各地都不同程度受其影响。

  暴雨是我国最常见的自然灾害之一,对人民群众生命安全、经济社会发展、国家安全等都有直接而严重的影响。

  而且,我国的暴雨灾害遍及大江南北、城市乡村,既有大范围流域性洪水,也有中小尺度局地暴雨造成的灾害,极端性暴雨天气也是频频出现。

  除了流域性大洪水,区域性强降雨和局地强降水尤其是短时间内产生的强降水造成的灾害也非常严重。

  在去年解析长江流域洪水的文章中,就已经讲述了副热带高压与长江流域降雨、洪水的关系。

  由于篇幅较长,这里就不重复了。基础知识补课自行点击链接。

  “副高”,就是副热带高压的简称,副热带则是地理的亚热带在气象上的叫法。这是决定中国夏季晴雨旱涝的头等天气系统。

  每年从冬季到夏季,副高随着太阳直射点从南向北移动。

  受太阳辐射影响,逐渐增强,向北移动、向西延伸,在东亚大陆也就是中国东部逐渐扩大地盘,带来晴热的高温酷暑。

  在晴热强盛的副高控制下,太平洋的水汽一般无法直接进入中国大陆。

  给中国东部带来降水的,一般主要是两种力量:

  一是来自西南方向的季风,携带印度洋、孟加拉湾乃至南海的水汽,可以以西南-东北走向,进入西太副高的北侧,形成了降雨带。

  二是太平洋上生成的台风,可以在副高的南侧,携带太平洋水汽突入。

  在正常的年份,7月底到8月初,副高脊线将北上越过北纬30°。

  副高控制长江流域,副高北侧带来的梅雨季结束,进入了火炉般的高温酷热期。

  在副高和长江流域北边,冷空气和西南季风交战的雨带也随之北移,华北北部、东北地区集中而短促的汛期也终于来临。

  副高北抬,作为低气压的台风也得以侵袭副高南侧的华南、东南沿海,带来后汛期降水,间断地赶走高温。

  这是正常年份中国夏季的两种主要降水模式。

  全球变暖使得副高极端北抬

  但今年受全球变暖和“拉尼娜”余波等原因影响,副高极端偏北,远远地越过了往年平均的范围,让东北出现了罕见的高温。

  这下在整个中国东海岸,直接敞开了太平洋水汽进入的大门。

  图中横轴是一年的12个月份,纵轴对应的是副热带高压脊线的纬度变化,红线对应1981年到2010年之间的平均,蓝线则是今年的值。

  受副高、季风等环流形势控制,从高空进入中国上空的水汽,无论哪个季节都以南海、孟加拉湾方向为主。

  在夏季,陆地升温较快,出现热低压;由此驱动季风从海洋吹向大陆,但前提是不要被高压挡住。

  所以,只要副高极端北抬,给东海-西太平洋季风让出了水汽输送通道,再加上大洋上的台风如同增压泵一样泵送水汽,结合冷涡、锋面等动力条件,华北就会下起暴雨。

  如果来自孟加拉湾、南海的西南气流配合,从正南方也输送水汽,加之大范围环流稳定,那就是大暴雨、特大暴雨。

  如前所述,这次“21•7”河南特大暴雨,就是一次典型的台风助推暴雨:

  副高极端北抬让出水汽通道、超级台风涡轮助推、山地低涡加剧雨情,这就是成因。

  “63•8”京津冀特大暴雨

  其实,这种台风“千里送水”,“隔山打牛”远程助推制造的北方强降雨,并不罕见。

  台风助推最终制造的降水量,甚至可以远高于台风本体登陆时直接带来的雨量。

  而台风暴雨、台风助推暴雨、季风持续暴雨,本来就是中国大暴雨的三种主要类型。

  如上图所示:

  台风暴雨为黄色格子,主要发生在南方沿海;

  台风助推暴雨为红色斜线,发生在北方;其他白色线框为季风暴雨。

  “七下八上”,是传统的北方主汛期。北方的主要暴雨过程,基本上都在这20天内发生。

  而包括北方的各大极端暴雨过程,譬如1963年的638暴雨、1975年的75.8暴雨,以及2012年的北京721暴雨等等,也都在这20天内发生。

  但统一前提就是一个——副高异常北抬、极端北抬。

  像1963年8月上旬,海河流域的京津冀,就发生过这样的副高极端北抬下的“台风助推”暴雨,持续整整10天,降雨总量达600亿吨,洪水量200亿吨,制造了海河特大洪水。

  “63•8”当时的暴雨中心河北省内邱县獐么村7天降雨量达2050mm,雨量之大为我国大陆7天累计雨量最大记录。

  而当时北京市朝阳区也录得24小时超400mm的特大暴雨量,至今仍是北京暴雨研究的重要材料。

  由于年代久远,距今已有58年,当事的青壮年大多垂垂老去,大部分人都不知道这场灾害了。

  “75·8”河南特大暴雨

  难忘“75.8”,那是47年前中原大地一道沉重的伤痕。

  1975年8月4日凌晨,7503号台风穿越台湾岛后在福建晋江登陆,以罕见的轨迹,越江西,穿湖南,6日凌晨在常德附近突然转向,北渡长江直入中原腹地。

  在多种原因共同配合下,7503号台风竟然在陆地上罕见的维持了4天,停驻在河南南部伏牛山区及下游平原之间。

  7503号台风成为有气象记录以来总体上最深入内陆的一次台风,而且大规模释放能量。

  这里有大量三面环山的马蹄形山谷和两山夹峙的峡谷。并在其他天气系统的参与下,制造了罕见的特大暴雨。

  “75.8”虽然是台风带来的暴雨,但大气环流形势其实和今年很像:

  副高较常年异常偏北,东海岸“大门”敞开,异常丰沛的水汽由千里之外的大海源源不断,从西南方、东方而来,给台风提供了异常充足的水汽支援。

  而至于台风本身,在福建、江西、湖南三省却均未造成明显的灾害,太平洋台风泵送+西南季风水汽供给配合,才是暴雨的根本原因。

  第一轮暴雨为5日14时起,至6日0时结束,持续10小时,位于降水中心板桥水库附近的林庄水文站过程降水448.1毫米,最大一小时降水量142.8毫米。

  第二轮暴雨从6日12时持续到7日04时,持续16小时,降水中心转移到东部驻马店、上蔡一带的下游平原地区,最大过程降水为上蔡755.1毫米。

  第三轮暴雨也是最恐怖的一轮暴雨,从7日16时开始一直持续到8日凌晨,总计持续13小时,最大过程降水为林庄13小时1060毫米。

  直到8日凌晨后,台风减弱向湖北转移消散,强降水才逐步停止。

  “75.8”暴雨大于600毫米和400毫米的降水面积分别为8200平方公里和16890平方公里,超过“63.8”海河大暴雨。

  林庄过程总降水量最终达到1654毫米——是当地年平均降水量的两倍之多,6小时降水量830.1毫米甚至创造了当时的世界历史极值。

  7日晚上的暴雨造成板桥、石漫滩、田岗、竹沟、薄山等大中型水库、58座小型水库在8日凌晨相继垮坝溃决。

  60多座水库相继溃坝,一场超过天然状态下淮河洪水多倍的人造洪水诞生了。

  汝河板桥水库溃坝瞬间洪峰每秒78800方,15米高的洪峰咆哮而下,可与长江荆江大堤溃堤、大江完全改道相提并论。

  比天然状态下淮河干流万年一遇的洪水(30000~35000方每秒)还多出一倍有余。

  在6小时内,板桥水库下泄了7亿吨洪水,平均流量为32450方每秒,而下游只是1条极限泄洪量不足每秒5000方的小河沟。

  在大坝至京广铁路直线距离45公里之间,形成一股水头高达5-9米、水流宽为12-15公里的洪流;

  一座座村庄瞬间荡然无存,诸市镇化为乌有,京广线被冲毁102公里。

  由于水库垮塌正值凌晨,民众多在睡梦之中,约有10万人被洪水冲走。死难最惨重的是河道下游的遂平县,死亡1.9万人。

  统计洪水总量超过100亿方,淹没面积为1.2万平方公里,1000多万人受灾,总死亡超过2.6万人。

  这是世界最大最惨烈的水库垮坝惨剧,建国后最恐怖的一场洪水浩劫。

  75.8特大暴雨及其引发的垮坝灾难,这里边有自然原因(特大暴雨、特殊地形增幅),也有工程原因(水库设计洪水偏小、质量偏差),还有社会原因(水文预报失误、防汛准备不足)。

  板桥水库修建非常早,1951年设计,1952年动工,1953年建成,是新中国刚建立时就修建的。

  由于当时水文气象资料少,设计洪水只能参照了1921洪水年的估测数字作为设计依据。

  虽然目标是抵御千年一遇洪水,但1985年复建水库时重新计算,1951年测算的“千年一遇”其实只相当于十年一遇而已。

  当时气象部门只能进行有限的监测,对7503台风奇特的走位没能发布预报;人们对前所未有的极端暴雨没有任何概念,指挥调度也不得力。

  如果能提前放水腾出库容,整整3天时间,完全是有可能避免垮坝的。

  21世纪以来北方大暴雨

  “75•8”还算是一个偶然,从“63•8”之后,中国特别是北方气候进入了一个总体偏冷偏旱的阶段。

  北方降水减少,像北京的密云水库长期蓄不到设计库容。很多人都不记得北方还会下暴雨、下特大暴雨了。

  随着全球变暖,中国北方再次逐步进入了偏暖、偏湿的新气候时代。

  西北在以肉眼可见的速度变绿,就连新疆也多次下起了大暴雨。

  近些年,华北、东北乃至西北不少因暴雨导致的洪水和内涝,也造成了严重的人员伤亡和财产损失。

  2005年6月10日中午,黑龙江省宁安市沙兰镇西北上游突降特大暴雨,汇集成洪水和泥石流冲入沙兰镇中心小学,造成117人遇难,其中包括105名学生,现场惨烈的状况,曾经引起非常强烈的社会反响。

  2007年7月18日,济南突降暴雨,造成30多人死亡,170多人受伤;

  2010年8月7日夜间,甘肃省舟曲县城东北部山区突降暴雨,40多分钟内降雨量达97 mm,引发特大山洪地质灾害,造成1841人遇难、失踪。

  2012年7月21日傍晚,北京遭遇大暴雨,西南山区雨强达400mm,市区也有200mm。

  北京市区出现极其严重的内涝,西南部的房山山区爆发山洪,北京市域共有79人遇难。

  当时正值周六晚上,市区交通也陷入瘫痪。但实际上,小时雨强只是40mm,持续4~5小时而已。

  这次暴雨过程的一个背景,也正是因为副高北抬,东来的太平洋季风和南来的西南季风,在湖北江西一带汇合,继续源源不断地向正北北纬40°的北京输送水汽所致。

  最近两年,2018年的台风“摩羯”、“温比亚”,导致河南江苏安徽山东多地极端暴雨。

  2019年的台风“利奇马”更是隔山打牛,大暴雨覆盖了华东沿海,华北东部和东北。

  经历了近半个世纪的偏旱时期,北方人和南方人对于水灾的意识是截然不同的。

  2007年7月18日,济南突降大雨,泉城路和泉城广场上的大批人躲到银座商城避雨,对于北方人来说,去商场避雨是第一选择,没人会意识到其中的危险。

  所有人都没想过大雨能大到什么程度,竟能让浅浅的护城河河水暴涨,冲过堤坝,倒灌进商场,以至于造成人员伤亡。

  在全球变暖的大背景下,北方气候特点已有重大改变,不要以为北方就不会下特大暴雨。

  所以自“7.21”之后,北京已经多次未雨绸缪地发出过暴雨警报。

  例如最近的7月12日(周一),预报认为暴雨过程有可能延迟到早上,也就会与城市早高峰恶劣遭遇。

  于是在11日的周日下午,北京市发出紧急通知:

  中小学生停止到校一天,有条件的单位实施弹性上下班、错峰下班、在家上班等措施,全市做好防御大暴雨的准备。

  虽然暴雨过程在凌晨结束,早高峰的雨量只属于正常。

  但“宁可十防九空、不可失防万一”,这本来就是防灾减灾的基本原则。

  应对之惑:为何五次红色预警无人听闻?

  “75.8”河南特大暴雨的发生是中国历史上重大的灾害性事件。

  50年来,随着气象卫星、多普勒雷达、超级计算机的全面普及,中国的暴雨客观预报技术有了长足进步。

  早在事件发生前的15日,随着副高极端北抬,台风“烟花”的生成,河南省气象局就已经做出了特大暴雨预报。

  而在17日(周六)的晚上,得益于这一份通知,我们也注意到了这场即将发生在河南北部的超强降雨。

  我们也迅速查看了大气环流形势,确实有生成暴雨的可能。

  而河南气象部门敢于提前3天、5天做出降雨量超500毫米、超百年一遇的准确预报,背后更是有坚实数据支撑的。

  就在郑州以北64公里,太行山南麓的焦作市,7月8日才新就任的两位主官早就果断决定:

  除了18日周日为假期外,19日周一、20日周二继续放假;全市非关键岗位人员在家备灾三天,严阵以待这场特大暴雨。

  但是,焦作到郑州的直线距离只有65公里,和北京昌平区到大兴区的距离相当。

  这在天气尺度上,根本就是一回事。

  郑州当时部署了什么防御措施?我们不得而知。

  7月20日上午6时20分,郑州市气象局局长李柯星迅速签发第115号《气象灾害预警信号》。

  该文件同时给出了防御指南:

  政府及相关部门按照职责做好防暴雨应急和抢险工作;停止集会、停课、停业(除特殊行业外);做好山洪、滑坡、泥石流等灾害的防御和抢险工作。

  9时08分、11时50分,李柯星又连续签发《气象灾害预警信号》,建议“停止集会、停课、停业”。

  连同19日深夜的2份预警,这是郑州市气象局在12小时内连发五份红色预警!

  然而,7月20日上午、中午,除了下大雨,郑州市的工作日星期二似乎一切如常,市民跟平常一样正常上班。

  到下午15点,郑州的暴雨突然开始加大,洪水开始在郑州市区到处泛滥,路面积水显著增多,一些单位才发出提前下班的通知。

  接下来,急欲赶回家的人们,提前而来的下班晚高峰,就是与1小时200毫米(16:00-17:00)的超强暴雨相遇。

  地面交通瘫痪、公交停运,导致地铁客流暴增,事发前地铁已经是增开加密至2分钟一班车。

  此时,还能保证运营的地铁,承担了这座城市重要的运载责任。

  然而,伴随着猛烈的暴雨,郑州地铁官方微博从20日下午15点40分开始,陆续发布了二十余条部分车站出入口封闭信息。

  然后就是晚上18:00左右,地铁5号线惊险而沉痛的进水与救援。

  为什么河南省气象局提前5天做出准确预报,郑州市气象局提前10小时以上连发五份红色预警,焦作市收到并17日就部署严格防御;

  郑州市在西部山区19日已经下了破纪录2倍的特大暴雨的情况下,直到20日下午依然无有效措施呢?

  根据有关法律法规规定,国务院决定成立调查组,由应急管理部牵头,相关方面参加,对河南郑州“7·20”特大暴雨灾害进行调查。调查组聘请专家为调查工作提供技术支撑。

  调查组将依法依规、实事求是、科学严谨、全面客观地,对灾害应对过程进行调查评估;

  总结灾害应对经验教训,提出防灾减灾改进措施;

  对存在失职渎职的行为,依法依规予以问责追责。

  一方面固然要救灾,给幸存者以继续生存的保障和帮助;

  另一方面我们也要追问和反思,告慰逝者,避免下一次悲剧重演。

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