极端降水频发:北方多地刷新历史极值
7月下旬以来,我国北方进入”七下八上”防汛关键期,降水强度与范围显著超出常年同期。据中央气象台监测,自7月23日起,西北地区东部、华北、东北地区经历连续多日强降雨,19个国家气象站单日降水量打破7月历史极值,其中13个站点甚至刷新有气象记录以来的年度最高值。北京、河北、天津、山西及内蒙古等地成为强降雨核心区,局地出现特大暴雨,北京密云区冯家峪镇单日降雨量超300毫米,河道水位暴涨,山区引发山洪风险陡增。

这场降水过程并非单一天气系统主导。中央气象台首席预报员陈涛指出,冷暖空气交汇配合高空槽与地面锋面,形成了典型的锋面暴雨系统;但更值得警惕的是,在高温高湿、大气层结不稳定的特殊环境下,即使没有明显冷空气推动,中小尺度对流系统仍能触发区域性暴雨——这类降水被称作”暖区暴雨”,其突发性与破坏力在本轮降雨中表现尤为突出。
何为”暖区暴雨”?副高北抬+地形抬升的”危险组合”
“暖区暴雨”是相对于传统锋面暴雨而言的特殊降水类型。陈涛解释,其形成机制的核心在于:当副热带高压位置异常偏北时,来自热带洋面的暖湿气流可深入华北内陆,携带大量水汽与热量。若此时近地面气温高、空气湿度接近饱和(相对湿度常超80%),且大气垂直方向上存在不稳定能量(如对流有效位能CAPE值大于1500J/kg),即使缺乏冷空气的直接强迫,微小的扰动(如地形抬升、局地热力对流)也可能触发强对流云团发展,最终形成短时强降水。
华北地区”七下八上”主雨季正是这类暴雨的高发窗口。一方面,副热带高压北缘稳定维持在黄淮至华北南部,为本地输送持续暖湿空气;另一方面,太行山、燕山山脉的地形作用成为”催化剂”——当暖湿气流沿山坡抬升时,水汽被迫辐合上升,冷却凝结释放潜热,进一步加剧对流强度。北京”2012·7·21″特大暴雨即为典型案例:当时暖湿空气在太行山东麓堆积,地形抬升导致局部小时雨强超100毫米,暖区对流贡献了总降水量的近四成,成为极端灾情的关键推手。
三大特征:小尺度、强极端、难预报
与常规锋面暴雨相比,”暖区暴雨”展现出更显著的局地性、极端性与预报挑战性:
- 空间尺度小:强降水中心往往仅覆盖数十至数百平方公里范围,可能仅影响单个县域甚至乡镇,传统大尺度天气模型难以精准捕捉;
- 降水强度大:短时雨强常突破100毫米/小时(如本次北京部分地区1小时降雨量超80毫米),极易引发城市内涝、山洪及地质灾害;
- 极端性突出:单日降水量可达200-300毫米以上,远超城市排水系统设计标准(多数城市按100-150毫米/日标准建设);
- 预报难度高:其触发依赖中小尺度系统(如低空急流、中尺度对流涡旋),这些系统生命史短(通常仅2-4小时)、发展快,现有数值预报模式对其初始场的微小误差极为敏感,往往临近2-3小时才能较可靠预警。
“这相当于在‘天气拼图’中寻找一块突然出现的关键碎片。”陈涛比喻道,”暖区暴雨的形成涉及大气环流多尺度系统(如副高、急流)与下垫面(地形、城市热岛)的非线性耦合,科学界至今仍在攻关其核心机理。”
科研攻坚:提升预报能力守护生命安全
随着全球变暖加剧,极端降水事件频率与强度呈上升趋势。研究表明,华北地区未来”暖区暴雨”的发生概率可能进一步提高——联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告指出,东亚季风区夏季降水变率增大,强降水集中度提升,而地形作用下的局地暴雨风险尤为显著。
面对这一挑战,我国气象部门已采取多项措施:
- 加密观测网络:在太行山、燕山等重点区域增设毫米波雷达、激光雨滴谱仪等高精度设备,捕捉中小尺度对流系统的精细结构;
- 优化预报模型:引入人工智能算法(如深度学习)辅助传统数值预报,提升对暖湿气流输送路径、地形抬升效率的模拟能力;
- 强化预警联动:建立”分钟级”临近预报系统,当监测到暖区对流潜势指标(如K指数>35℃、抬升指数<-6℃)时,提前1-2小时发布靶向预警;
- 公众科普避险:针对山区、城乡接合部等易灾区域,加强”短历时强降水应对指南”宣传,指导民众避开河道、低洼地带,及时转移至高地。
“保障城市安全与公众生命财产安全,需要科研、业务、社会的协同努力。”陈涛强调,”只有深入理解暖区暴雨的形成密码,才能为精准防灾争取更多时间窗口。”
警惕”沉默的暴雨”,做好万全准备
“七下八上”雨季尚未结束,华北地区仍可能面临多轮强降水考验。对于公众而言,需密切关注气象部门发布的短临预报,避免前往山区、河道等危险区域;城市管理者则应加强排水管网巡查、应急物资储备与风险点位管控。正如陈涛所言:”每一次极端天气都是大自然给我们的警示——唯有尊重科学、提前准备,才能在风雨中守护安宁。”