新華社發(fā)
從1961年到2023年,，我國平均每年要發(fā)生38次暴雨過程,。從數(shù)據(jù)看，極端降水發(fā)生頻次和強度增加顯著,，短歷時降水破紀錄事件趨頻,。
越下越大的暴雨，造成的影響及其引發(fā)的內(nèi)澇,、山洪,、泥石流等次生災(zāi)害愈加明顯，不斷向政府和公眾提出新的應(yīng)對命題,。氣候變化背景下,，暴雨趨勢走向如何？技術(shù)不斷進步,，為何暴雨預(yù)報不能做到“百發(fā)百中”,？
極端降水趨頻
我國是一個多暴雨的國家。雨帶在遼闊的地域從南向北推進,，造就了不同區(qū)域不同類型的暴雨——華南前汛期暴雨,、江淮流域梅雨鋒暴雨、華北低槽和低渦暴雨……主要集中在5至8月汛期的暴雨,，強度大,、極值高、持續(xù)時間長,、范圍廣,。
今年華南前汛期暴雨接連不斷，截至5月中旬,，華南地區(qū)(福建,、廣東、廣西,、海南)降水為1961年以來同期最多,。今年發(fā)生的前12次區(qū)域暴雨過程，11次都下在了南方,，明顯多于常年同期的7.4次,。
與此同時，暴雨這個刻板印象中的南方“特產(chǎn)”，在北方似乎也越來越常見,。
國家氣候中心首席預(yù)報員鄭志海說,，近年來，東北,、華北等地夏季降水處于偏多的年代際背景下,，尤其是華北地區(qū)，2016年以來有7年降水偏多,。
其中一些極端事件,，更讓人印象深刻,。2021年7月河南發(fā)生特大暴雨災(zāi)害,，鄭州氣象觀測站以201.9毫米的小時降雨量突破我國大陸有記錄以來的歷史極值。去年夏天,，受臺風“杜蘇芮”殘余環(huán)流影響,，京津冀等地出現(xiàn)暴雨過程，多地受災(zāi),。
“全球變暖帶來的大氣含水量升高,、城市熱島效應(yīng)加劇等，將增加城市極端暴雨的頻次和強度,?！敝袊鴼庀缶治錆h暴雨研究所總工程師萬蓉說，雖然變暖會減少熱帶氣旋數(shù)量,，但會增加其強度和隨之帶來的降雨,。
可以說，極端強降水發(fā)生的風險增大,，已經(jīng)從學術(shù)研究走向我們將長期面對的現(xiàn)實,。
難以精準模擬
難以捉摸的落區(qū)、出人意料的降水量,，常是暴雨致災(zāi)的重要原因,。技術(shù)發(fā)達的今天，暴雨仍無法被準確預(yù)報在幾點幾分下,、下在哪個區(qū),，讓許多公眾感到難以理解。
影響暴雨發(fā)生發(fā)展的因素繁多且復(fù)雜,，風云變幻的過程和影響很難被精確量化,。從事暴雨研究多年的武漢暴雨研究所暴雨數(shù)值預(yù)報研究室主任周志敏，將暴雨數(shù)值預(yù)報模式過程比作解一個巨大的方程組,。
“衛(wèi)星,、雷達等各種探測數(shù)據(jù)進行同化后，進入方程組得到一個初始解，然后不斷迭代,?！敝苤久粽f，由于目前對暴雨物理過程的認知并不完整,，因此方程組無法準確描述這些自然現(xiàn)象及相互作用,。
一方面方程組還不能完全準確反映暴雨發(fā)生發(fā)展的實際過程，且在這個龐大的方程組里,，未知數(shù)的個數(shù)遠大于方程數(shù)量,，無法算出定解。另一方面,，帶入這個方程組的未知數(shù),，即影響暴雨各因素的實際數(shù)值，也很難被準確觀測,。
“沿海和梅雨鋒暴雨的雨滴形狀其實不同,，沿海小雨滴多，梅雨鋒雨滴直徑要大一些,，但在模式里看不出這些差異,。”周志敏說,，這些細節(jié)也是影響突發(fā)性,、局地性暴雨預(yù)報準確率的關(guān)鍵。
有著近20年預(yù)報業(yè)務(wù)經(jīng)驗的武漢中心氣象臺首席預(yù)報員鐘敏認為,，突發(fā)性,、局地性、極端性暴雨仍是預(yù)報瓶頸,?！皵?shù)值預(yù)報模式還有優(yōu)化空間，實時觀測資料不充足也限制了短臨預(yù)報提前量的提升,?！辩娒粽f。
事實上,，在暴雨機理和預(yù)報的研究上,，科學家們一直在回答是什么、為什么,、怎么辦的問題,。“暴雨發(fā)生時的真實狀態(tài)是什么,？什么原因,、哪些因素在起主導作用？后面它會怎樣發(fā)展？我們一直在圍繞這三個問題開展研究,?！比f蓉說。
向微觀深入
在位于湖北咸寧的中國氣象局長江中游暴雨監(jiān)測野外科學試驗基地,，風廓線雷達,、激光雨滴譜儀、云高儀等設(shè)備實時捕捉不同高度大氣狀態(tài)風的物理參量,、雨滴形狀,、云底高度等。約300公里外的大洪山試驗基地,，更是分別在海拔211米,、515米、985米,、1050米布設(shè)多種氣象觀測設(shè)備,，試圖為暴雨的形成演變描繪清晰畫像。
目前我國從地面,、雷達、衛(wèi)星遙感和探空等多個維度開展暴雨觀測體系建設(shè),。據(jù)統(tǒng)計,，全國氣象部門地面自動站共計76245個，氣象衛(wèi)星9顆,，新一代天氣雷達252部,，X波段天氣雷達294部，風廓線雷達225部,，探空站120個,。
觀測要素內(nèi)容和范圍精度的提升，讓一些此前的認知盲區(qū)被揭開,。
“觀測資料更精細后,，我們發(fā)現(xiàn)在一公里以下有一支低空急流，尺度在幾十到一兩百公里之間,，其出口處通常就是強降雨中心,。”武漢暴雨研究所研究員汪小康說,。
對暴雨預(yù)報這個世界級難題來說,，更精確的觀測、更深入的機理研究一直是學界和業(yè)界共同面臨的難點和努力方向,。
“暴雨的環(huán)境場怎么配置,、動力場和熱力場是怎樣的、水汽條件和地形特征如何等，它們相互影響從而產(chǎn)生不確定性,，所以我們需要深入到微觀去研究分析,。”萬蓉說,。
專家表示,，除提高預(yù)報預(yù)警準確率外，應(yīng)對暴雨還需提高水利,、防汛設(shè)施水平,，推進韌性城市建設(shè)，全面提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力,。
