高温袭南方是复杂的海洋和大气相互作用过程
[日期：2013-09-01] [新闻来源：国家气候中心办公室] [作者：人民日报 刘毅]
今年7月份以来，我国南方地区出现罕见高温干旱，四川盆地、西北地区东部和东北地区等地接连遭遇强降雨，造成比较严重的人员伤亡。 近日，中国工程院院士丁一汇等国家气候中心专家接受记者采访，深入解析这些天气气候现象背后深层次的原因。他还强调，中国夏季降水格局是否由“南涝北旱”向“北涝南旱”彻底转变，还需要观察5到10年。不过，去年北京及周边地区“7•21”特大暴雨，可能是北方地区雨水将增多增强的一个信号，对此需要提高警惕。 拉尼娜现象与北半球异常大气环流，使副热带高压异常发达和稳定 记者：7月初以来，南方8省（市）遭遇了1951年以来最强的罕见高温天气，呈现高温日数多、持续时间长、影响范围广、强度强、极端性突出等特点。造成这次高温酷热天气的深层次原因是什么？ 丁一汇：实际上这次高温热浪不仅仅发生在我国，北半球的中东、欧洲、美国西海岸等很多地区出现了高温。从更广阔的视野来看，它是一个全球性的问题，是整个大气环流影响的结果，是一次比较复杂的海洋和大气相互作用过程。 第一个主要原因就是海洋的海温，这个是非常重要的。今年是拉尼娜年。拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海表温度大范围持续异常变冷的现象，也称为“反厄尔尼诺”。连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上，则构成一次拉尼娜事件。拉尼娜事件发生的年份，我国易出现冷冬热夏。 拉尼娜状态下，东经180度以东基本上都是冷水，以西是暖水，结果就形成了“东冷西暖”的形势。这种情况下，冷水很容易在东风的作用下，不断的往西扩展，从中东太平洋扩展到西太平洋。今年的冷水向西扩展到了东经150度。根据许多理论研究，拉尼娜出现后，通过海洋和大气的相互作用，容易使得副热带高压偏北、偏西、偏强，并且可以维持很长时间，所以拉尼娜年是一个非常重要的背景。 第二个原因，就是北半球出现异常大气环流，北极涛动处于正位相。北极涛动是对北极及其邻近地区大气运动状态的描述，指北半球中纬度和高纬度气压此消彼长的现象。当北极涛动为正位相（正的状态）时，极地地区和极地外的中高纬地区气压场形成“南高北低”形势，冷空气滞留极地；相反，当北极涛动为负位相（负的状态）时，形成“北高南低”形势，极地冷空气会扩散南下。 今年7、8月份，极地地区的低压、冷空气被周围的高压环绕包围，北极涛动处于正位相，冷空气被高气压封闭住了，不会流到南面来，这样在副热带中纬度的冷空气活动就很弱。因为得不到很强的冷空气的影响，副热带高压比较稳定，不会被破坏，天气气候就比较热。 大家可以看到最近副热带高压逐步衰退，除了台风对它的影响以外，很重要的是北极涛动发生了变化，从北极南下的冷空气带来一场一场的雨，迫使它不断往南退。 从1997年以后，中国进入一个高温热浪的高发期，气候向极端化发展，即冬季冷事件更多、更强，夏季高温热浪事件更多、更强。今年拉尼娜产生的中东太平洋冷海水异常西扩与北极涛动呈正位相叠加，都有利于副热带高压异常发达和稳定，因而造成了南方持续很久的大范围热浪天气。 此外，在南方长时间高温干旱的同时，四川盆地、西北地区东部和东北地区等地降水异常偏多，这也是拉尼娜和副热带高压影响的结果。拉尼娜是今年气候异常的主要原因。 根据计算机气候模式预测，以后几年主雨带在北方的可能性很大 记者：最近几年，我国夏季的降水格局大致是“北涝南旱”。这样的降水格局今后会持续吗？ 丁一汇：中国的雨带有60年到80年的周期性南北运动，可能前二三十年在北面，后二三十年移到南面去了。雨带周期运动的原因，主要有两种说法，有人认为是海洋的影响，还有人认为是和太阳活动有关系，太阳辐射也有60年到80年的周期变化。 从2000年开始，我国主要雨带已经从华南和长江流域，移到了淮河到黄河流域之间，有的年份可以到达华北，今年的雨带到达了东北。应该说这十几年里雨带确实是向北移了，逐步改变了“南涝北旱”的形势。不过，目前雨带主要还是集中在淮河和黄河流域，未来雨带是否继续北移，还需进一步观察。 上世纪50年代到70年代，我国是“北方多雨、长江流域少雨、华南多雨”的降雨形势。上世纪70年代到上世纪末，北方少雨，南方多雨。今后是不是会回到上世纪50年代到70年代北方多雨、长江流域少雨、华南多雨的降雨形势，我们还需要再看5到10年，才能确定降水格局是不是已经改变了。因为一个气候期至少是20年到30年，现在主雨带才改变了十二三年，还没有足够的时间长度来证明这种趋势的确定性和稳定性。 但是根据目前国际上和中国气象局计算机气候模式预测，以后几年主雨带在北方的可能性很大。 “南方多水、北方少水”的基本形势不会改变，南水北调仍有重大效益 记者：如果我国主雨带继续北推，对南水北调会产生影响吗？ 丁一汇：南水北调东线和中线不久就要完成，东线明年就可以调水了。每年可以从这两条线调150亿吨至200亿吨水到北方，这是不小的量，黄河的流量一年一般也就是200亿到300亿吨。 如果发生“北涝南旱”，那是不是还有水可调，这是大家经常提出的一个问题。但是，降水量的增减只是平均值之上的变化。 譬如长江流域的年平均降水量是1100毫米，现在跌到了一千零几毫米，减少的降水只占长江流域降水的10%不到，丰富的降水还是在南面。北京年降水量由上世纪50年代的600毫米左右跌到现在的530毫米，如果将来回到上个世纪50年代的降水量，也只是增加70毫米的降水。 “南方多水、北方少水”的基本形势是不会改变的，从这个角度来讲，我觉得南水北调的重大效益不会改变，北方总是缺水，北京人均水资源量是全国最低的城市之一，所以我觉得这个问题并不需要担心。 南水北调供北方使用以后，我们可以少抽地下水。现在华北地下水位每年都要下降0.9米，如果调水过来了，那么地下水就可以少采，就可以逐步使得地下水恢复。 南水北调以后会不会就没用了？不会的。但是会不会减少调水量呢？这个有可能。如果长江流域哪一年特别大旱，那调往北方的水就要减少。 “7•21”给我们敲响了警钟，要“睁大眼睛”警惕北方大暴雨 记者：如果北方进入多雨期，在防灾减灾方面应该注意些什么？ 丁一汇：如果降水格局变成“南旱北涝”，北方的暴雨风险会增加，暴雨的重现期会减少，本来是50年一遇的暴雨，它可能10年就会发生一次。上世纪50年代到70年代“北涝南旱”的时期，北方主汛期每隔一段时期就有一场暴雨，并且常常发生持续性的、剧烈的大水。 1958年7月中旬，黄河中下游地区发生大洪水，降水量达500毫米，京沪铁路中断近两周；1963年8月，海河发生特大洪水，降水量达到破纪录的2050毫米；1975年8月上旬，河南地区发生大范围暴雨，降水量达1631毫米，引发大洪水。可见在“南旱北涝”的气候格局下，北方地区暴雨发生的频次和强度都会明显增加，防汛形势会更加严峻。 去年我们碰到“7•21”，觉得很厉害。实际上，和北方之前这几次暴雨比起来，“7•21”范围没有那么大。我觉得“7•21”是一个值得高度警惕的信号，给我们敲响警钟：如果降水格局进一步变化，北方地区将来可能会经常面临大暴雨的威胁，我们需要睁大眼睛，提高警惕，加强北方地区的防汛工作。（刘毅）
今年7月份以来，我国南方地区出现罕见高温干旱，四川盆地、西北地区东部和东北地区等地接连遭遇强降雨，造成比较严重的人员伤亡。 近日，中国工程院院士丁一汇等国家气候中心专家接受记者采访，深入解析这些天气气候现象背后深层次的原因。他还强调，中国夏季降水格局是否由“南涝北旱”向“北涝南旱”彻底转变，还需要观察5到10年。不过，去年北京及周边地区“7•21”特大暴雨，可能是北方地区雨水将增多增强的一个信号，对此需要提高警惕。 拉尼娜现象与北半球异常大气环流，使副热带高压异常发达和稳定 记者：7月初以来，南方8省（市）遭遇了1951年以来最强的罕见高温天气，呈现高温日数多、持续时间长、影响范围广、强度强、极端性突出等特点。造成这次高温酷热天气的深层次原因是什么？ 丁一汇：实际上这次高温热浪不仅仅发生在我国，北半球的中东、欧洲、美国西海岸等很多地区出现了高温。从更广阔的视野来看，它是一个全球性的问题，是整个大气环流影响的结果，是一次比较复杂的海洋和大气相互作用过程。 第一个主要原因就是海洋的海温，这个是非常重要的。今年是拉尼娜年。拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海表温度大范围持续异常变冷的现象，也称为“反厄尔尼诺”。连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上，则构成一次拉尼娜事件。拉尼娜事件发生的年份，我国易出现冷冬热夏。 拉尼娜状态下，东经180度以东基本上都是冷水，以西是暖水，结果就形成了“东冷西暖”的形势。这种情况下，冷水很容易在东风的作用下，不断的往西扩展，从中东太平洋扩展到西太平洋。今年的冷水向西扩展到了东经150度。根据许多理论研究，拉尼娜出现后，通过海洋和大气的相互作用，容易使得副热带高压偏北、偏西、偏强，并且可以维持很长时间，所以拉尼娜年是一个非常重要的背景。 第二个原因，就是北半球出现异常大气环流，北极涛动处于正位相。北极涛动是对北极及其邻近地区大气运动状态的描述，指北半球中纬度和高纬度气压此消彼长的现象。当北极涛动为正位相（正的状态）时，极地地区和极地外的中高纬地区气压场形成“南高北低”形势，冷空气滞留极地；相反，当北极涛动为负位相（负的状态）时，形成“北高南低”形势，极地冷空气会扩散南下。 今年7、8月份，极地地区的低压、冷空气被周围的高压环绕包围，北极涛动处于正位相，冷空气被高气压封闭住了，不会流到南面来，这样在副热带中纬度的冷空气活动就很弱。因为得不到很强的冷空气的影响，副热带高压比较稳定，不会被破坏，天气气候就比较热。 大家可以看到最近副热带高压逐步衰退，除了台风对它的影响以外，很重要的是北极涛动发生了变化，从北极南下的冷空气带来一场一场的雨，迫使它不断往南退。 从1997年以后，中国进入一个高温热浪的高发期，气候向极端化发展，即冬季冷事件更多、更强，夏季高温热浪事件更多、更强。今年拉尼娜产生的中东太平洋冷海水异常西扩与北极涛动呈正位相叠加，都有利于副热带高压异常发达和稳定，因而造成了南方持续很久的大范围热浪天气。 此外，在南方长时间高温干旱的同时，四川盆地、西北地区东部和东北地区等地降水异常偏多，这也是拉尼娜和副热带高压影响的结果。拉尼娜是今年气候异常的主要原因。
根据计算机气候模式预测，以后几年主雨带在北方的可能性很大 记者：最近几年，我国夏季的降水格局大致是“北涝南旱”。这样的降水格局今后会持续吗？ 丁一汇：中国的雨带有60年到80年的周期性南北运动，可能前二三十年在北面，后二三十年移到南面去了。雨带周期运动的原因，主要有两种说法，有人认为是海洋的影响，还有人认为是和太阳活动有关系，太阳辐射也有60年到80年的周期变化。 从2000年开始，我国主要雨带已经从华南和长江流域，移到了淮河到黄河流域之间，有的年份可以到达华北，今年的雨带到达了东北。应该说这十几年里雨带确实是向北移了，逐步改变了“南涝北旱”的形势。不过，目前雨带主要还是集中在淮河和黄河流域，未来雨带是否继续北移，还需进一步观察。 上世纪50年代到70年代，我国是“北方多雨、长江流域少雨、华南多雨”的降雨形势。上世纪70年代到上世纪末，北方少雨，南方多雨。今后是不是会回到上世纪50年代到70年代北方多雨、长江流域少雨、华南多雨的降雨形势，我们还需要再看5到10年，才能确定降水格局是不是已经改变了。因为一个气候期至少是20年到30年，现在主雨带才改变了十二三年，还没有足够的时间长度来证明这种趋势的确定性和稳定性。 但是根据目前国际上和中国气象局计算机气候模式预测，以后几年主雨带在北方的可能性很大。 “南方多水、北方少水”的基本形势不会改变，南水北调仍有重大效益 记者：如果我国主雨带继续北推，对南水北调会产生影响吗？ 丁一汇：南水北调东线和中线不久就要完成，东线明年就可以调水了。每年可以从这两条线调150亿吨至200亿吨水到北方，这是不小的量，黄河的流量一年一般也就是200亿到300亿吨。 如果发生“北涝南旱”，那是不是还有水可调，这是大家经常提出的一个问题。但是，降水量的增减只是平均值之上的变化。 譬如长江流域的年平均降水量是1100毫米，现在跌到了一千零几毫米，减少的降水只占长江流域降水的10%不到，丰富的降水还是在南面。北京年降水量由上世纪50年代的600毫米左右跌到现在的530毫米，如果将来回到上个世纪50年代的降水量，也只是增加70毫米的降水。 “南方多水、北方少水”的基本形势是不会改变的，从这个角度来讲，我觉得南水北调的重大效益不会改变，北方总是缺水，北京人均水资源量是全国最低的城市之一，所以我觉得这个问题并不需要担心。 南水北调供北方使用以后，我们可以少抽地下水。现在华北地下水位每年都要下降0.9米，如果调水过来了，那么地下水就可以少采，就可以逐步使得地下水恢复。 南水北调以后会不会就没用了？不会的。但是会不会减少调水量呢？这个有可能。如果长江流域哪一年特别大旱，那调往北方的水就要减少。 “7•21”给我们敲响了警钟，要“睁大眼睛”警惕北方大暴雨 记者：如果北方进入多雨期，在防灾减灾方面应该注意些什么？ 丁一汇：如果降水格局变成“南旱北涝”，北方的暴雨风险会增加，暴雨的重现期会减少，本来是50年一遇的暴雨，它可能10年就会发生一次。上世纪50年代到70年代“北涝南旱”的时期，北方主汛期每隔一段时期就有一场暴雨，并且常常发生持续性的、剧烈的大水。 1958年7月中旬，黄河中下游地区发生大洪水，降水量达500毫米，京沪铁路中断近两周；1963年8月，海河发生特大洪水，降水量达到破纪录的2050毫米；1975年8月上旬，河南地区发生大范围暴雨，降水量达1631毫米，引发大洪水。可见在“南旱北涝”的气候格局下，北方地区暴雨发生的频次和强度都会明显增加，防汛形势会更加严峻。 去年我们碰到“7•21”，觉得很厉害。实际上，和北方之前这几次暴雨比起来，“7•21”范围没有那么大。我觉得“7•21”是一个值得高度警惕的信号，给我们敲响警钟：如果降水格局进一步变化，北方地区将来可能会经常面临大暴雨的威胁，我们需要睁大眼睛，提高警惕，加强北方地区的防汛工作。（刘毅）
