今年夏天,南方真是下了好多雨啊,各地都在說「天漏了」……


這天怎麼哪哪都漏?
圖片來源:微博截圖
據國家氣候中心數據,自5月以來(5月1日至6月15日),南方接連出現了多達10輪的強降水過程,具有強降水持續時間長、累計雨量大、多省區達歷史同期前列、洪澇和地質災害突出等特點。華南大部、西南大部、華東南部、湖南南部及西藏東部等地降水量偏多2成至1倍。其中,福建、廣東、廣西三省(自治區)區域平均降水量達621毫米,為1961年以來歷史同期最多;以江河流域論,珠江流域在這一段時間的降雨量也位列1961年以來最大。
近期南方多地的強降雨更是造成了嚴重災情,包括5月底到6月初湖南多地的山洪和地質災害,6月9日廣西北流的泥石流災害,6月18日貴州黔東南、福建安溪等地的山洪,以至6月初D2809次列車事故與駕駛員的不幸遇難,也與強降雨所致的泥石流直接相關。

D2809次列車事故與強降雨所致的泥石流直接相關
圖片來源:微博截圖
#Q1這次持續強降雨的成因是什麼?
從直接的天氣學角度分析,要形成空間上大範圍、時間上持續較久的強降雨,需要滿足:
● 在水汽輸送條件上,有穩定的水汽輸送並顯著匯聚於當地,這是形成降雨的基礎。
● 在動力條件上,北側冷空氣與南側暖濕氣流有足夠穩定的交匯,形成穩定的准靜止鋒或切變線,導致有持續顯著的上升運動,並促進充沛的水汽凝結成驟雨。地形在其中也起到了一定作用。
我們首先看第一條的水汽條件。從下圖可以看到,我國南部自雲貴經過兩廣湘贛到閩台都出現了水汽顯著的匯聚(紅色方框區域),這也有利於當地持續的降雨偏多。

圖1 5月20日-6月15日期間,大氣層整體水汽輸送(箭頭)與水汽散度(填色,此處正值代表輻合匯聚)情況。資料來源:ERA5再分析
而從輸送情況看,水汽主要來自兩個路徑:一是自熱帶印度洋的西南季風而來(橙色粗箭頭);二是自熱帶太平洋的信風輸送,順着副熱帶高壓邊緣偏轉北上匯入雨區(藍色圈標記)。

圖2 同圖1的時期,但為對流層低層風場(850hPa-約1500m,以箭頭表示)和中層垂直速度(500hPa-約5500m高,以填色表示)相對於常年同期的異常值(也稱作距平)。
而除了水汽條件外,這裡也蘊含着顯著的動力與熱力學條件。
圖2的紅色圈標記是近期活躍的東北冷渦所引發的氣旋。它不僅導致東北當地氣溫持續偏低、強對流天氣頻發,還在它的西側盛行偏強的偏北風,將中高緯度的較冷空氣引導輸送向南方,並與強烈的暖濕氣流交匯形成持續強降雨。
從下圖紅圈可以看到,東北冷渦更加顯著,進一步體現了高空冷空氣活動更加活躍,並有利於強降雨的持續。

圖3 同圖2,但為對流層中層(500hPa)高度場異常。紅圈標註的負異常區即近期活躍的東北冷渦。
於是這次持續強降雨,最直接的成因可以總結為:
熱帶印度洋西南季風和熱帶太平洋信風均明顯偏強,導致輸送向我國南方的水汽明顯增多並出現顯著匯聚;與此同時,東北地區冷渦活躍,向南輸送了活躍的冷空氣;西北太平洋的副熱帶高壓也有明顯增強,將熱帶太平洋的水汽更進一步引導向我國,並在其北側的西南地區南部、華南等地,提供了冷暖空氣長期穩定交匯和上升運動的區域,造成了這次持續的大範圍、持續性的極端強降雨過程。

#Q2拉尼娜會影響強降雨嗎?
當前反常演變的拉尼娜事件,是影響這次強降雨的一個重要原因。
作為熱帶太平洋大範圍年際海洋異常事件,厄爾尼諾與拉尼娜事件會對包括我國在內的全球氣候造成較為顯著的影響。而在時間演變上,它們大多都是在北半球秋季顯著發展,冬季達到頂峰,在第二年春季逐漸衰減併到夏季趨於結束。
然而當前的拉尼娜事件較為反常——它在過去的秋冬季逐漸發展後,在今年春季並未如絕大多數事件出現衰減,反而是進一步略有增強並達到頂峰強度,直到近期才有所減弱——這在1950年以來有較完善觀測記錄以來,是首次出現這一現象的拉尼娜事件。

圖4 赤道中東太平洋Nino3.4區海溫異常演變,常用於監測厄爾尼諾/拉尼娜事件。可以看到2022年以來當地海溫負異常異常仍在加強,表明拉尼娜事件反常地略有發展。
#Q3拉尼娜是怎樣影響南方強降雨的?
在拉尼娜事件發展時,赤道中東太平洋海溫會進一步下降,更冷的海溫會導致當地上方的大氣冷卻收縮下沉,在地面激發出高壓異常;因而,向西跨越赤道太平洋直達西太平洋的信風也會明顯增強,這會有利於北側副熱帶高壓的增強,並有利於熱帶太平洋水汽輸送向我國南方。這一推論,與前文里的分析結果一致。

圖5 拉尼娜狀態下的海洋與大氣環流異常示意圖。可以看到向西橫跨赤道太平洋的信風明顯增強。
#Q4還有什麼影響了強降雨?
而北極海冰的顯著減少,是另一個重要氣候因素。
從今年5月的北極海冰異常分布可以看到,整個北亞沿岸都出現了顯著的偏少;而在全球氣候變化的背景下,北極海冰更是出現了持續顯著的減少趨勢。

圖6 2022年5月北極地區海冰異常情況,可以看到歐亞大陸一側沿岸顯著偏少。
北極海冰對全球氣候的影響的方式很多,最主要的是通過海冰的反照率與太陽輻射反饋效應。當海冰偏少時,顯露出的海水表面較海冰反射太陽光的能力(反照率)顯著下降,從而有更多的太陽輻射能被海洋吸收並導致升溫;而更加溫暖的極地海洋會促進海冰進一步融化,從而加劇變暖,形成如同惡性循環的正反饋過程。
此外,更溫暖的極地海洋也會顯著加熱上方的大氣,導致極地出現異常偏強的暖高壓,並迫使極地冷氣團南下到極地以外的中高緯度地區,也是造成近期影響我國的冷空氣活躍並促進強降雨的重要原因。
#Q5未來降雨形勢會有明顯變化嗎?
答案是肯定的——無論是南側的副熱帶高壓還是北側的中高緯度天氣系統,都將在6月下旬明顯變化,也會讓強降雨形勢隨之改變。
首先是副熱帶高壓將顯著北抬——它將推動鋒面雨帶總體大幅北移,到長江中下游地區甚至更偏北的華北平原;同時,亞歐大陸中高緯度地區環流劇烈調整,也將導致冷暖空氣南來北往的頻繁,導致雨帶也難以穩定在一處。
到6月底,雨帶會出現明顯的南北擺動;但至少,前期遭受持續強降雨的雲南、貴州、廣西、廣東、福建等省區,可以在明天起逐漸擺脫陰雲久雨的影響,迎來盛夏的光華了。而長江中下游沿岸以至黃淮、華北地區,則將迎來強降雨過程的影響。
嗯,也就是說,華南悶熱的夏天要來啦,南嶺以北的雨季也將正式到來!朋友們,保重吧。


與北回歸線多數地區的荒蕪不同,季風造就了我國南方這片寶貴的繁茂綠洲。
然而這不僅是一川煙雨的寧靜,也會有旱澇的赤地洪流;但自數千年來人們的勇魄與智慧,讓季風守望的山河,生長流傳了燦爛文明;而我們如今也能在現代科學的探求下,更本源地追尋這些災害的成因並降低帶來的苦痛損失,也會在面對未來的風雨時更加有一份自信從容。
撰文、供圖 | 風雲夢遠
微信編輯 | 阿什麼爽