本文轉(zhuǎn)自《中國科學(xué)報(bào)》。

據(jù)中國氣象局消息，7月17日以來，河南省出現(xiàn)了歷史罕見的極端強(qiáng)降雨天氣，大部地區(qū)降暴雨或大暴雨。截止目前，這場極端天氣已給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大損害。

事實(shí)上，在國際上，今夏西歐地區(qū)發(fā)生大范圍暴雨和洪水災(zāi)害；在中國，自7月11日入伏以來，北方極端性強(qiáng)降雨、南方及西北等地連續(xù)多天高溫預(yù)警，多地降雨量打破有記錄以來的極值，暴雨、臺風(fēng)、高溫幾乎成為近期全國天氣“主旋律”。

頻繁出現(xiàn)的極端天氣再度給全人類敲響了重視全球氣候變化的“警鐘”，給水資源管理、水生態(tài)安全性帶來了巨大挑戰(zhàn)。我們該如何科學(xué)應(yīng)對？中國工程院院士、防汛抗旱與水文水資源專家張建云接受《中國科學(xué)報(bào)》專訪時給出了一些答案。

近期全國多地遭遇暴雨天氣，河南更是成為暴雨中心，您如何看此次發(fā)生的極端天氣？

7月17日以來，河南出現(xiàn)持續(xù)性強(qiáng)降水天氣，鄭州市多個國家級氣象觀測站日降雨量突破有氣象記錄以來歷史極值。這次過程的小時降水，單日降水均已突破自1951年鄭州建站以來70年的歷史記錄。

鄭州這次強(qiáng)降雨過程，具有以下特點(diǎn)：一是持續(xù)時間長，二是累積雨量大，三是強(qiáng)降水時段集中，四是雨強(qiáng)大，最大小時雨量201.9mm突破了大陸最大小時雨量的記錄（臺灣澎湖1974年7月6日最大小時雨量214.8mm）。

鄭州多年平均年降雨量為640.8mm，17日20時到20日20時，三天降雨量617.1mm，也就是說這三天下了以往一年的雨。根據(jù)初步分析，小時降水、日降水的概率，重現(xiàn)期，均超過了千年一遇。

1975年，全國暴雨極值出現(xiàn)在河南，這一次又出現(xiàn)在河南，為什么河南會成為暴雨中心？兩次有什么區(qū)別？

1975年“758特大暴雨”的暴雨中心在河南駐馬店市泌陽林莊，6小時最大降雨830.1毫米、24小時1060毫米、72小時1606毫米，可以說是全國暴雨的極值。而本次降雨過程的最大小時雨量201.9mm，超過了“758特大暴雨”的198.5mm.

降雨一要有水汽條件，要有大量的暖濕水汽從海洋向內(nèi)地輸送，二要有動力條件，遇山地爬升或遭遇冷空氣，形成降雨。1975年8月，7503號臺風(fēng)穿越臺灣島后在福建晉江登陸，以罕見的強(qiáng)度北渡長江直入中原腹地，又極其罕見地停滯在河南南部，大規(guī)模釋放能量。7503號臺風(fēng)是有氣象記錄以來最深入內(nèi)陸的一次臺風(fēng)，臺風(fēng)輸送的大量的暖濕水汽，在地形和冷空氣系統(tǒng)的作用下，造成歷史罕見的特大暴雨。

這次鄭州及周圍地區(qū)的強(qiáng)降水過程，與758暴雨有所不同。這次主要是西太平洋副熱帶高壓偏北，而最近數(shù)日在東海、南海方向有兩個臺風(fēng)（煙花和查帕卡）的發(fā)展，在臺風(fēng)與副高之間形成了強(qiáng)勁的東風(fēng)帶，加強(qiáng)了水汽向內(nèi)地的輸送，水汽進(jìn)入河南遇到太行山和伏牛山后，水汽在迎風(fēng)坡劇烈抬升，形成了此次極端強(qiáng)降雨。

此外，大陸高壓在我國西北地區(qū)穩(wěn)定少動，是造成該地區(qū)長時間的強(qiáng)降水的原因。這些典型的環(huán)流形式和山地地形影響，使得該地區(qū)是強(qiáng)暴雨的易發(fā)區(qū)。

在此次極端降雨天氣中，水庫、水壩等多處水庫工程也成為險(xiǎn)情之地，這反映了我國水庫水壩還存在怎樣的問題？如何發(fā)揮應(yīng)有作用？

伏牛山和桐柏山區(qū)是我國的暴雨中心之一。新中國成立后，在“一定要把淮河修好”的號召下，為了下游防洪安全和水資源的利用，修建了大量的水庫。根據(jù)有關(guān)報(bào)告，截止7月20日15時，該地區(qū)共有32座大中型水庫水位超過了汛期限制水位，并且有些水庫還存在著一定的病險(xiǎn)和隱患。

因此建議：1、加強(qiáng)調(diào)度管理，盡快將水位降到汛限水位以下，減輕大壩的壓力；2、加強(qiáng)水庫大壩的安全監(jiān)測和分析，同時加強(qiáng)大壩工程及險(xiǎn)情巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時處置，確保大壩的安全；3、加強(qiáng)水情的預(yù)測預(yù)報(bào)，在保障安全的前提下，盡可能發(fā)揮洪水資源化的工程調(diào)蓄作用。

全球變暖將加速水循環(huán)，隨著城市化產(chǎn)生的城市熱島效應(yīng)，使得城市暴雨趨多趨強(qiáng)，城市洪澇問題愈來愈突出。請您談?wù)剼夂蜃兓瘜ξ覈鞘泻闈碁?zāi)害、極端天氣發(fā)生的影響？

在全球變暖和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的雙重影響下，我國的城市洪澇問題越來越突出。全球變暖改變水文循環(huán)，同時由于溫度升高，導(dǎo)致大氣持水能力提升，增加大氣的不穩(wěn)定，易發(fā)生局地強(qiáng)降雨。

氣候變化對極端天氣帶來的影響具體表現(xiàn)為：一是暴雨的強(qiáng)度增大，近些年短歷時局地強(qiáng)降雨呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢，本次鄭州的強(qiáng)降水過程，最大小時雨量打破我國大陸的歷史記錄。二是極端日降水量事件頻次呈增多趨勢，1961年至2018年，中國年累積暴雨（日降水量≥50毫米）站日數(shù)平均每10年增加3.8%。

此外，全球變暖導(dǎo)致的海平面上升，無疑加劇了我國沿海地區(qū)城市的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。1980—2019 年，中國沿海海平面上升速率為每年3.4毫米，高于全球的平均水平。

在您看來，目前鄭州等城市防澇的關(guān)鍵是什么？

當(dāng)前的防澇工作，一要加強(qiáng)搶險(xiǎn)救災(zāi)，最大限度地保障人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。二要加強(qiáng)城市上游水庫的調(diào)度，加強(qiáng)險(xiǎn)情的排查和搶護(hù)，保障防洪工程的安全，同時對發(fā)生險(xiǎn)情的水庫，要提前做好下游群眾的撤離準(zhǔn)備工作。三要加強(qiáng)天氣及水情的預(yù)報(bào)預(yù)警，嚴(yán)密監(jiān)視汛情的發(fā)展，將洪澇災(zāi)害損失降到最低水平。四要加強(qiáng)城市的應(yīng)急管理。

據(jù)您了解的此次暴雨災(zāi)情，您目前最擔(dān)心的問題是什么？

一是水庫的安全，水庫是下游老百姓“頭上的一盆水”，一旦潰決，將給下游百姓帶來巨大的災(zāi)難，歷史的教訓(xùn)是十分慘痛的！二是災(zāi)區(qū)人民群眾的安全。看到這么多人的受災(zāi)甚至傷亡，令人揪心。人民至上，人民安全第一，這是城市防洪的重點(diǎn)。

這場暴雨留下了哪些啟示？

此次鄭州及周邊地區(qū)的暴雨，從自然因素來講是一種極端的氣象事件。

同時，也說明了現(xiàn)在城市洪澇防御的基礎(chǔ)設(shè)施還比較薄弱，需要下大力氣加強(qiáng)城市防洪除澇能力建設(shè)，增強(qiáng)城市抵御災(zāi)害的能力和恢復(fù)力。

此外，要進(jìn)一步加強(qiáng)城市洪澇基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)，提高災(zāi)害天氣和洪澇災(zāi)害的預(yù)警能力，同時加強(qiáng)城市應(yīng)急管理，完善應(yīng)急調(diào)度預(yù)案，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理，最大限度的減少災(zāi)害損失。