2021年7月20日，河南省會城市城市鄭州普降暴雨，很快便打破了中國單小時降雨量的最大值的記錄。引發了嚴重的城市內澇，低洼地區的內澇很快便從沒過小腿，上升到齊腰深，進而沒過車頂。一座省會城市的正常生產生活秩序被打斷，公交、地鐵、航班停運。





頃刻之間，一座城市便成汪洋

（圖：網絡）



而鄭州作為中國重要的鐵路交通樞紐，受災后也導致大量經過鄭州的火車停運。鄭州市內汽車、倉庫、一層底商浸泡在水中。這場暴雨造成的經濟損失難以估量。





多輛高鐵及火車因暴雨停運，火車站及高鐵站內滯留了大量旅客

（圖：網絡）



鄭州位于中國北方，并不是氣候態降水的中心大值區。出現如此持續時間長、累積降水量大、強降水范圍廣、降水時段集中且極端性足夠強的降水，確實是令所有人都始料不及的事。



那么鄭州為什么會出現如此強烈且集中的降水？氣象預報起不到作用嗎？





換做誰估計都頂不住?。?月20日下午4點狀況）



前所未有的暴雨



對于中國北方來說，7月末與8月初副熱帶氣壓帶北移，季風從海洋中帶來濕潤的水汽，本來就是傳統的汛期。這一階段北方通常會迎來幾場大雨，城市中可能會出現內澇，有相關生活經驗的老者對此早已習慣。





熱帶氣旋是季風氣候的重要參與者，每到夏季，一個接一個的臺風逼近大陸并形成大量降水，不過絕大部分都在登陸后減弱，很少能深入內陸

（圖：NASA）



鄭州靠近中國地形二、三級階梯的交界處，正好處在地形過渡區。地形抬升氣溫降低，空氣中所能承載的水蒸汽最大容量相應減?。庀罄锏膶I術語叫飽和水汽壓降低），水蒸氣就容易凝結成雨滴形成降雨。同時鄭州又處在北方相對靠南的位置，來自海洋的水汽更容易輸送到這里，所以每年這個時候連續幾天出現陰雨天氣是在正常不過的事





由于南方遍布丘陵的緣故，第二、第三階梯的分界在南方并不明顯，但在北方，從河北到河南，分界非常明顯



事實上這次暴雨也并不是突然來臨的，自17日起，南起南陽盆地，北抵太行山，河南西部、中部和北部都出現了較大范圍的強降雨天氣。其中嵩山、偃師、新密、伊川、登封五個氣象站打破了建站以來單日降水最大值的記錄，部分站點的新紀錄直接翻倍。其中新密站相當于一天下了往年大半年的降水量。





在鄭州暴雨讓城市部分運轉陷入崩潰之前，多地都已出現了不同程度的洪澇災害

（圖：微博@映象網）



氣系統復雜多變、而降水的形成發展所涉及的物理過程多且復雜，因此即使在超算與芯片被看作強國科技競賽重點的今天，對于強降水等災害性天氣“定時、定點、定量”的精細化預報服務仍舊是當今的難點和重點。對于本次強降水，氣象部門早已發出相關強降水預報并進行監測預警服務，只是預報的降水中心相較于實況觀測更偏北。





7月21日下午7點狀況：降水中心確實靠北了，豫北以及河北沿太行山一線的壓力增加了很多



理論上講，在太行山山腳下的焦作可能會成為重災區，因為一方面受地形抬升影響，這里會迎來較大的降水量，另一方面山地巨大的降雨量形成地表徑流，變成山洪，最終流入平原時很可能經過焦作。泥石流、滑坡等次生災害對焦作周邊的村民來說也異常危險。所以焦作確實更需要對強降雨嚴加防范。





太行山以南，焦作、新鄉、鄭州、開封這個范圍，正好是本次極限降水的核心區



17日晚上焦作有關部門就下發了緊急通知，預計18~19日焦作市會迎來500毫米左右的強降雨，建議轉移財產到安全的地方，準備2~3天食品和飲用水，減少不必要的外出。20日暴雨的中心鄭州市距離預測地點并不遠，僅僅相隔一百千米。





7月19日08時~20日08時降水預報（鄭州距離預報中心有一段距離）



20日，很多鄭州人依舊早早起床準備上班，只是發現內澇足以打濕褲腿，很多原本駕車出行的人選擇轉換交通方式，所以那天地鐵的乘客尤其多。然而，接下來的暴雨超乎了絕大多數人的預料。









20日晚，多人因特大暴雨而被困于地鐵中，即使是救援及時反應進行施救，但仍有不幸遇難者

（圖：網絡）



然而雨一直沒有停，下午4點至5點之間，鄭州本站1小時累計降水量達到201.9毫米，相當于去年鄭州總降水量的三分之一。遠超2002年7月2日廣東茂名創造的168.3毫米的記錄。成為遍布中國大陸的2418個國家級氣象站中，單小時雨量最大的一個。同時也創造了全球大中城市單小時降雨量的記錄。到了下班的時間恰逢水位上漲，幾百萬鄭州人的回家路變得異常艱險。



最終，20日凌晨兩點到次日凌晨兩點，一天的時間，鄭州降水622毫米，相當于下了往年一年的降水量。作為對比，近日德國暴雨的重災區科隆，一天降水量尚未到達200毫米。本次鄭州大雨的夸張程度與危害性可見一斑。





這個極其罕見的降水量高峰，一下子拉高了鄭州當天降雨量



氣候異常的綜合影響



不久前我局曾經介紹過今年北美洲異常高溫。全球氣候是一個整體，受北美這一事件的影響，副熱帶高壓提前大幅度北移，7月20日副高中心脊線位于中國東北，強盛的季風環流控制了南起三亞，北至北戴河的廣大區域。富含太平洋水汽的東南風在中國大部分區域暢通無阻。副高異常偏北是本次河南暴雨的大氣環流基礎。





此時副熱帶高壓偏北，季風環流可以在以南的區域暢行無阻



至于在季風暢通無阻的情況下，水汽為什么偏偏被輸送到了河南，就與最近在東海出現的臺風“煙花”、南海出現的臺風“查帕卡”有關了。兩個臺風正在發展過程中，對于水汽的控制能力還不夠強。尤其是臺風“煙花”其外圍形成的偏東低層急流，從太平洋上空源源不斷帶來充沛的水汽，大幅加強了對于陸地的水汽輸送，成為本次河南強降水的彈藥儲備。





在臺風煙花與鄭州之間事實上形成了一條水汽走廊，將大量太平洋上的水搬到了鄭州上空，相當于遠距離空運巨量的降水彈藥



其中臺風煙花的特殊性，是本次鄭州強降雨出現的重要因素。熱帶風暴煙花于7月18日生成，當時煙花還比較弱，無法牢牢控制周邊的水汽，而是在副高北移的基礎上變成了太平洋水汽的大型水泵，在副熱帶高氣壓帶與臺風之間形成了一條穩定的水汽輸送帶，將太平洋的水汽加速運送至中國。



然而因為周邊其他臺風的出現，煙花變得非常穩定，滯留于暖流黑潮附近，吸收黑潮的能量迅速膨脹。





將臺風的一小部分搬到鄭州，那就是大災害



在7月18日水汽被臺風加速輸送到北京西部地區，引發了一場大暴雨。而這僅僅是“煙花”牛刀小試。到20日，“煙花”中心附近的風力已達12級，輸送水汽的強度進一步增加，以至于在它的加持下，鄭州上空5000米以內的大氣都被強勁的東南風控制。



同理，來自印度洋的西南季風通常對中國大部分地區影響有限，如今被臺風“查帕卡”影響，長驅直入2000千米，來到中原大地與太平洋的水汽會師，對鄭州暴雨起到推波助瀾的作用。





7月20日晚6點半大致狀況



當水汽遇到伏牛山、熊耳山以及太行山后，遇地形強迫抬升，偏東急流攜帶的的暖濕氣團溫度快速下降，水蒸氣凝結成水滴，形成密集降水。同時，鄭州當地形成的低渦加劇了此次暴雨的強度。



在副高北移、臺風、地形、當地形成利于降水的局地天氣系統的總和綜合影響下，鄭州暴雨就這樣發生了。



暴雨走后會怎樣



面對突如其來的災難，不但鄭州民眾第一時間自發的組織起來互助互救，政府對救災進行統籌，消防員和武警也被動員起來參與救災，封堵可能出現決口的河道，并開辟相應的泄洪通道，保障當地民眾的生命財產安全。社會各界的捐助也將逐步到位。加之有了前天（7月20日）的經驗，在室內避險成為了絕大多數人的選擇，暴雨對鄭州市區的危害將會告一段落。





受災群眾之間互相伸出的援手，黑夜中緊急出動的子弟兵等都是對抗災難的底氣

（圖：微博@中部戰區）



鄭州位于黃河的下游地區，這一河段河道突然變寬，導致河水流速下降，河道泥沙淤積。在歷史中一旦普降暴雨，便容易出現決口，甚至改道的問題。





7月20日的暴雨倒是黃河部分支流出現決口，武警官兵第一時間加固提防并轉移附近群眾

（圖：微博@中部戰區）



歷史上，黃河曾經改道26次，決口近1600次，冰冷的數字背后是黃河周邊，無數家園被毀，流離失所，進而導致社會動亂的人間慘劇。在如今發達的科技配合有效的組織方式，雖然經歷了幾次決口與泄洪，中國依舊通過了環境變化帶來的大考，讓本次特大暴雨轉危為安。





改道泛濫是黃河的老藝能了，本次鄭州暴雨，輿論上也出現了大量關于泄洪的“消息”



同時，鄭州的天氣也在好轉，降水將會減小，對于鄭州來說，最困難的時候已經過去了。不過本次降水并未結束，它中心還會繼續向北移動，并將影響到河南北部與河北南部，在這里生活的讀者要更加關注天氣，做好準備。這次強降雨持續時間較長，也許會一直持續到23日左右。





正如發給千萬鄭州人的短信中說的，大雨過后，城市會更干凈，草木會更翠綠旺盛，而鄭州及其他受災區域，也將會迎來新的未來

（圖：博博）



在可見的未來，煙花可能還會在黑潮附近逗留很久，在此期間，煙花還將繼續發育，可能會發育為風力14~15級的強臺風，甚至是16級及以上的超強臺風。不過，正因為屆時煙花已經非常強大，對水汽有了更強的控制力，原本會被送往內陸地區的水汽會逐漸被臺風控制，成為其對周邊地區狂暴破壞力的源泉。





7月20日20時~21日20時降水預報，降水中心已經北移，強度也會減弱，鄭州20日的確實是很罕見的狀況



屆時煙花將會開始移動，根據預測的軌跡，23日夜間首先會掠過臺灣省北部，之后到達福建北部，最后25左右可能會在浙江登陸。對于經濟發達、人口密集的浙滬地區，又會是不小的挑戰。從個人的角度講，提高警惕，提前預備好幾天的純凈水和食物，隨時關注天氣預報便是保護自己的最有效方式。





煙花之后的走向預估



對于人類來說，天氣系統依舊顯得如此復雜、多變，甚至做不到準確預測。然而，如今極端天氣/氣候事件日益頻發，又為災害性天氣預報和防災減災增加了不小的難度。





大自然的脾氣經常會讓人類無力招架，無論是事前預測還是事后反應都還有進步空間

（圖：網絡）



生活在這樣的時代，如何應對氣候變化，成為了每個人都需要亟需面對的現實。依靠科技發展和船到橋頭自然直的躺平心態顯然不可取，關注天氣，了解防災和急救知識，是對自己也是對他人負責的表現，畢竟在可見的未來，這些聽上去距離自己很遙遠的知識，很可能會變得愈發實用。