7月下旬，一场罕见的极端暴雨突袭华北地区，北京首当其冲，这场持续7天、累计147小时的降雨，以局地超573.5毫米的降水量逼近北京年均降水总量，全市受灾人口30余万，2.4万间房屋受损。
北京中心城区电闪雷鸣，风雨大作。
这场暴雨并非孤立事件。同期，河北、内蒙古等地也遭遇大暴雨，引发城市内涝、山洪等多种灾害，其背后是西太平洋副热带高压异常、台风远程水汽输送、地形抬升等多种气象因素的复杂耦合。
在全球变暖大背景下，极端降水事件日趋频繁。今夏的华北暴雨不仅暴露了区域水情治理、基础设施建设中的短板，也再次凸显了从科学认知到政府管理协同应对极端天气的重要性。气候危机加剧，我们该如何筑牢安全防线？
极端暴雨来袭，单日雨量逼近年均降水
北京这场罕见极端暴雨，从7月23日8时开始，一直持续到7月29日11时。这场暴雨中，北京全市平均降水量达210.4毫米，密云区全区平均降水量达366.6毫米，其中局地降水量达573.5毫米（密云区郎房峪），接近北京年均降水总量。
据北京市防汛救灾新闻发布会披露的统计信息，暴雨在北京造成严重洪涝，其中密云、怀柔、延庆、平谷等山区受灾严重，截至7月31日12时，因灾死亡44人，失联失踪9人。此次洪涝受灾人口30余万，累计转移人口10.4万人，并有2.4万间房屋受损。
这场暴雨成因复杂，是多种气象因素耦合的结果。其中，影响我国夏季天气的主要环流系统西太平洋副热带高压（简称“西太副高”）较常年同期偏强偏北，这使得位于西太副高北侧的我国主雨带较常年同期偏北。
同期，我国陕西北部、山西北部、内蒙古中东部、京津冀、东北地区也都处在同一个巨大雨带中，不少地区出现大暴雨，多地打破当地单日降水纪录。
今年第8号台风“竹节草”（热带风暴级）的中心于7月30日16时40分前后在上海市奉贤区沿海登陆，旅客在上海站南广场冒雨前行。（新华社/发）
这场暴雨与西太平洋上的台风远程输送作用有关。尽管当时第8号台风“竹节草”和第9号台风“罗莎”均处于遥远的西太平洋上，但两个台风北侧的强东风与副热带高压的外围环流相汇合，好似遥远的“加压站”，源源不断将海上的暖湿空气输向内陆，给盘踞在我国北方的雨带提供充足水汽，为暴雨的形成创造了必要条件。
我国华北地区西边为绵延的太行山脉，南北长约500千米，北部为东西走向的燕山山脉，长约350千米。当来自海上的暖湿气流在前进中遇到山脉被迫抬升时，容易冷却凝结形成降雨，这使得山区和山前地区成为暴雨集中区。此次位于暴雨中心的北京密云、河北易县、河北阜平县等都处于这样的地形环境。
另外，华北地区地处中纬度地区，不仅受热带水汽环流影响，也受来自更高纬度的天气过程影响。当高纬度的低压系统携带冷空气南下时，就容易在华北地区产生冷暖交汇锋区，激荡起高耸的云墙，带来暴雨天气。
江南“暴力梅”渐多，全球变暖加剧极端降水
我国东部大部分地区为季风气候，冬夏风向相反，夏季高温与雨季完全重叠，这种雨热同期有利于植物生长，是我国东部地区成为鱼米之乡的基础。然而，由于降雨主要集中在夏季，6—8月集中了全年50%—70%的雨量，因此短时雨量强度大，易触发暴雨、洪涝灾害。
近年来，全球变暖进一步加剧了降水的极端性。全球变暖导致大气中水汽含量增加，使得降水变得更加剧烈和极端。根据最新研究，全球平均温度每升高1℃，极端暴雨（极端日降水）的平均强度约增加7%。若综合考虑大气动力、水汽输送和区域反馈，全球范围内，气温每升高1℃，极端强降水事件的增幅可达7%—10%，在湿润地区甚至可超过10%。
这种极端暴雨的增加趋势已得到观测数据印证。据联合国防灾减灾署发布的相关报告，21世纪前20年与20世纪最后20年相比，风暴事件增加了97%，洪涝事件增加了134%。
江南梅雨往往以缠绵细雨为主。（新华社/发）
历史上，我国江南梅雨向来以缠绵著称，但近年也已不知不觉发生了显著变化——在全球变暖影响下，曾经的“黄梅雨细麦秋轻”“湛湛长江去，冥冥细雨来”，逐渐被极端降雨或高温干旱取代，现在梅雨季更常见的是瓢泼大雨与高温炙烤的无缝切换。例如，2020年长江流域的暴雨来得又快又急，6月中旬，长江流域的降水量尚在正常范围以内，而6月底和7月初短短一周的暴雨就突破了1998年同时期的累计降水量，在长江中下游产生严重洪涝。
暴雨过程涉及水在气态和液态之间的转换，蕴藏着巨大能量：1万平方千米区域内降下一场暴雨（24小时降水量达50毫米或以上），释放的总潜热能相当于2万颗广岛原子弹爆炸释放的能量。我国夏季雨季期间，雨带的面积动辄可达数十万平方千米，过程降雨量超过250毫米以上（特大暴雨标准）——其释放的能量大到惊人，因此暴雨中发生超强大风、雷暴、闪电、冰雹，甚至龙卷风等都是常见现象。
未来，这样的极端降水事件将会越来越多。无论是城市还是乡村，无论是北方还是南方，都必须提前做好应对准备。
水资源大挪移，防洪应转向“毛细血管”
我国华北季风区大多处于半干旱、半湿润地带。这意味着，这些地区在雨季时气候湿润，降水充沛，而秋、冬、春三季则进入干旱期，水资源紧缺。
在人类农业和工业发展之前，雨季的华北地区遍地沼泽、池塘、湿地和河流，雨季过后，水量逐渐减少，到了冬春季节水落石出，逐渐干涸。北京的不少地名就显示出曾经的湿地盛况：海淀、积水潭、南沙滩、北沙滩、苇子坑等。
遍地的池沼和湿地为生态系统提供了降雨缓冲区，也在雨季和旱季之间实现了水资源的时间“大挪移”。然而，随着社会化进程加速，人类排干湿地以发展农业，而城市发展更需要填平池塘并大规模硬化地面。这些都使雨季里的降水需要大规模快速泄洪，无法留滞，而旱季又需要大规模调水，以满足农业、工业和居民生活对水资源的需求。
根据2022年《北京市水资源公报》，当年北京入境水量9.03亿立方米，出境水量27.94亿立方米，净排出水量为18.91亿立方米，这其中主要应为泄洪水量。为弥补水资源不足，2022年南水北调中线工程全年调入水量11.07亿立方米，黄河水全年调入水量1.03亿立方米，可见调入水量还不及泄洪水量。
随着极端暴雨逐渐常态化，防洪主战场已经从大江大河转向了“毛细血管”式的中小河流和山洪沟。因此，治理思路亟需随之升级，不能简单地将暴雨引发的洪水“一排了之”——如果在夏季把所有降水都排走，那么在秋、冬、春三季就会面临严重的水资源短缺和干旱问题。更合理的治理思路应该是优先建设分散式的小型堰塘、坝体和阶梯湿地，通过消能减速来替代单纯的加速下泄。
对于中小河流而言，可恢复流域的部分湿地，推广建设更多“口袋水库”——暴雨时期，这些水库能够吸纳洪峰流量，将洪水转化为缓释的水量，从而守住山区安全底线，科学统筹水资源。同时，这些水库还兼具景观功能，可为当地旅游开发创造新资源。
提升防洪韧性，“城市湿地”宜多规划
复杂地形区域的强对流天气预报是世界性难题，即使再过几十年也无法做到100%准确。因此，防灾减灾的关键在于基础设施的完善。
事实上，2020年长江流域大部分地区在当年7月中旬的降水量，比1998年同期多出100毫米以上，但灾情比1998年轻得多。究其原因不难发现，这22年间，我国加快了长江及支流上的大型水利枢纽工程，使得长江及其支流水库群的总调节库容大幅增加。此外，长江、支流和湖泊的大堤也已全面加固——这些大规模基础设施构成了应对洪涝灾害的坚固防线。
与此同时，长江流域还进行了大规模退耕还湖。以洞庭湖为例，退耕还湖使湖泊面积增加了约800平方公里，低洼地区人口和村庄的重新建设和安置，也大大减少了洪水发生时的人员伤亡和财产损失。
我们还须意识到，建设“千年一遇”“万年一遇”的工程设施，不仅建设和维护成本巨大，在全球变暖的加速影响下，依旧不能排除超越工程标准的、更极端的暴雨发生的可能。
河南省郑州市北龙湖城市湿地公园
当灾害突破工程设施的应对上限，如果我们对可能淹没的区域有所设定，通过完备的管理和调控措施，则可将损失降低到最小。例如，划定河边、湖边、水库、公园的一些公共活动区域，不建设永久性建筑——在旱季和少雨期，这些区域可作为公共绿地和活动区，遭遇暴雨时则可作为临时性行洪区或蓄水区。暴雨过后，此类区域又可作为亲水乐园，并逐渐排出或对这些水资源加以利用。作为暴雨的缓冲区，这些“城市湿地”的生态系统调节功能，也将有助于改善城市环境。
莫给极端天气留“制度性溃口”
当突破极限的极端天气事件日益频繁，比提升基础设施防洪韧性更重要的，是提升城市管理中应对突发灾害的意识与责任。
2021年7月，河南郑州发生“7·20”特大暴雨灾害，暴露出城市管理中的问题短板。此次灾害调查中，共计89名公职人员被问责，其中8名企业人员被立案侦查。这一事件把“气候危机”从科学议题转变成了法律议题，提示所有治理主体：在变暖的世界里，忽视气候科学，在一定程度上相当于忽视公共安全，并有可能因此触犯法规。
联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新评估表明，极端降水的小时极值已整体抬升7%—15%。今后，城市管理若不把气象-水文阈值与实时气候归因结果挂钩，相当于留下一个“制度性溃口”。这次事件也提醒各级政府和企业，极端暴雨不会给我们“试错”机会——如果能提前规划，今天多一分投入，明天就会少十分损失。
从政府、企事业单位，到社区、个人，如果都把风险想在先、工程做在前、预案落到人，那么当超乎想象的暴雨来临时，我们才能沉着应对。
（作者为中国科学院大气物理研究所研究员）
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