中國天氣網(wǎng)訊 極端暴雨會越來越多嗎?干旱地區(qū)的雨會變多嗎?今年世界氣象日,我們聚焦“天氣氣候水,代代向未來”,探究中國降水在全球氣候變暖下發(fā)生的變化。在中國地圖上,有一條重要的地理分界線,它跨越東北與西南,融合了森林與草原、農(nóng)耕與游牧、半濕潤區(qū)與半干旱區(qū),也制造了迥異的自然景象,它就是400毫米等降水量線。中國天氣網(wǎng)深挖1951年至2022年的氣象大數(shù)據(jù),看看這條神奇分界線隨著時間推移發(fā)生了什么變化,一窺中國降水之變。

400毫米等降水量線:一條神奇的分界線

我國降水呈現(xiàn)從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減的空間分布規(guī)律。在地圖上,將同一時間內(nèi)降水量相同的各點連接起來的線,就稱之為等降水量線。從我國降水量分布圖來看,多年平均400毫米等降水量線大致在大興安嶺-張家口-蘭州-拉薩-喜馬拉雅山東南端一線。

神奇的是,400毫米等降水量線并非簡單的氣候分界線,在它的兩側(cè),形成了截然不同的生態(tài)環(huán)境和文明體系。以這條線為界,一邊濕潤多雨、森林密集、農(nóng)耕發(fā)達(dá)、人口密集,而另一邊干旱少雨、草原遼闊、畜牧為主、人煙稀少。

為什么這條線如此神奇?這種神奇的巧合其實與我國西北高東南低的地勢不無關(guān)系。我國地勢自西向東可分為三大階梯,這條線的東南面以第三階梯和第二階梯南段為主,多平原和丘陵,一路北進(jìn)的太平洋及印度洋季風(fēng)會在這里與從西伯利亞趕來的冷空氣相匯,帶來豐沛的降水,從而形成了半濕潤和濕潤氣候。而這條線的西北面地形多以第二階梯北段和第一階梯為主,多高山,季風(fēng)在抵達(dá)這里時已經(jīng)是強(qiáng)弩之末,難以翻越橫亙在眼前的高大山脈,所以降水稀少,形成了半干旱和干旱氣候。降水不同,加上溫度、日照等氣象因素不同,也就造就了不同的植被和不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,兩邊景象迥然不同。

江蘇省淮安市三河鎮(zhèn)農(nóng)民駕駛植保機(jī)進(jìn)行田間管理。 來源/簽約供稿人/視覺中國

內(nèi)蒙古赤峰牧民在烏蘭布統(tǒng)草原放牧。來源/簽約供稿人/視覺中國

千百年來,在這條等降水量線上誕生了很多農(nóng)牧文明對峙融合的歷史故事。在中國歷史上氣候曾發(fā)生冷暖的周期性波動,這導(dǎo)致400毫米等降水量線也隨之波動,并引起草原與農(nóng)耕區(qū)的交替南推北進(jìn)。干燥期牧業(yè)擴(kuò)張,農(nóng)牧交錯帶界線南移;濕潤期農(nóng)業(yè)擴(kuò)張,農(nóng)牧交錯帶界線北推。

巧合的是,400毫米等降水量線還與我國的長城大致重合。秦朝修建長城時處于溫暖期,位置整體偏北,而明朝處于寒冷期,氣候干旱化程度也較重,明代長城位置屬于歷朝長城位置較南者,兩者緯度相差3至5度。

70年大數(shù)據(jù)看中國降水的變與不變

隨著時間的推移,400毫米等降水量線發(fā)生了什么變化?中國天氣網(wǎng)通過氣象歷史大數(shù)據(jù),特別關(guān)注了這條線在近70年間的演變歷程。不變的是我國降水依然從東南向西北遞減,400毫米等降水量線整體上相對穩(wěn)定;變的是降水年際差異大,降水時間、空間分布波動大。

1951年以來,400毫米等降水量線呈現(xiàn)波動中相對穩(wěn)定的狀態(tài),我國各地降水量年際差異較大,平均年降水量的階段性變化特征比較明顯。上世紀(jì)五十年代至六七十年代降水由多到少,八十年代到九十年代降水增多,而近幾年降水又有增多趨勢。

我國降水異常的年份,400毫米等降水量線出現(xiàn)了明顯的波動。1959年、1996 年、1998 年和2021年等幾個異常多雨年,400毫米等降水量線十分靠西、偏北;而1986年、1997年、2009年等幾個少雨年,400毫米等降水量線則靠東、偏南。

以1997年和1998年為例,這兩年400毫米等降水量線波動十分明顯。1997年,我國北方地區(qū)降水明顯偏少,華北、東北及西北東部等地的年降水量較常年偏少3成至5成,加上高溫、干旱十分嚴(yán)重,全國農(nóng)田最大受旱面積達(dá)4.7億畝,400毫米等降水量線一度南壓到山東東部、河南中部至陜西中南部一線;而1998年,我國長江流域降雨頻繁、強(qiáng)度大、覆蓋范圍廣、持續(xù)時間長,松花江流域雨季提前,降雨量明顯偏多,長江、嫩江、松花江等江河發(fā)生了特大洪水,400毫米等降水量線東界退至內(nèi)蒙古中部,南界北抬到陜西北部至甘肅東部一帶。

這些地方降水變多了 警惕極端強(qiáng)降雨事件

在400毫米等降水量線附近,大部分城市的降水量在近幾十年時間里保持著波動變化的趨勢,且部分城市降水量在增多。從1961年至2020年的逐十年平均降水量數(shù)據(jù)看,黑龍江愛輝、青海西寧、陜西榆林、西藏拉薩等地變化較為明顯,都呈現(xiàn)了降水增多的趨勢。

這些400毫米等降水線沿線站點僅僅是一個縮影,有研究表明,在全球變暖大背景下,近40年,西北地區(qū)西部氣溫升高、降水增加,呈暖濕化趨勢。 從多種氣候模型預(yù)測,未來30年,西北地區(qū)西部將繼續(xù)呈變濕趨勢。

對于缺水的西北地區(qū)來說,雨水增多、溫度升高,會更有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嗎?客觀來講,氣溫高、雨水多的確有利于糧食增產(chǎn),但降雨出現(xiàn)時機(jī)和農(nóng)事生產(chǎn)的時間也需要配合上,西北地區(qū)的降水在時間和空間分布上卻是不均勻的。此外,平均降水增加也無法反映特定年份的具體情況,即使在變暖變濕的趨勢中,也會有少雨干旱的年份或低溫寒冷的年份,且產(chǎn)生的影響也會不同,有時候強(qiáng)降雨還可能引發(fā)極端事件或出現(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn)的情況。

不只西北地區(qū),最近幾年,東北、華北地區(qū)也呈現(xiàn)出降雨偏多的趨勢,且極端暴雨事件多發(fā)。根據(jù)國家氣候中心的統(tǒng)計,2021年,我國北方降水量為歷史第二多,僅次于1964年,北京、天津、河北年降水量均為歷史最多。當(dāng)年7月20日,河南鄭州遭遇歷史罕見特大暴雨,單小時降雨量達(dá)到201.9毫米,打破中國大陸小時降雨量極值,引發(fā)大面積城市洪澇災(zāi)害,造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。

我們正面臨著“更熱、更旱、更澇”的未來,全球變暖加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定和水循環(huán),強(qiáng)降水更加顯著,極端性也增強(qiáng)了。今年世界氣象日的主題是“天氣氣候水,代代向未來”,全球變暖背景下,我們只有增進(jìn)對天氣氣候系統(tǒng)的了解,采取更有力的行動應(yīng)對挑戰(zhàn),才能真正實現(xiàn)趨利避害,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,讓生命更安全,讓生活更美好。(策劃:張慧 設(shè)計:張莉 數(shù)據(jù)支持:劉秋鋒、胡嘯、王妍、王中秋)

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