7月下旬以来，我国华北地区出现连续多日的强降雨天气。这种极端强降雨何以频发？我们又该如何应对这一新变？
（一）
华北本轮暴雨成因复杂，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，使得位于西太副高北侧的我国主雨带，亦较常年同期偏北。陕西北部、山西北部、内蒙古中东部、京津冀、东北地区都处于同一个巨大的雨带之中。
这场暴雨还与西太平洋上的台风远程输送作用有关。尽管第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汇合，像是遥远的“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了充足水汽，给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，北部为东西走向的燕山山脉，当来自海上的暖湿气流在前进过程中被迫抬升时，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。本次暴雨中心北京密云、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，激起高耸的云墙，带来暴雨天气。
暴雨过程涉及水在气态和液态之间的转换，蕴藏着巨大的能量。我国夏季雨季期间，雨带的面积动辄能达到数十万平方千米，发生超强大风、雷暴、闪电、冰雹，甚至龙卷风等并不奇怪。
（二）
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%。
极端暴雨的增加趋势已得到观测数据的印证，据联合国防灾减灾署发布的《灾害造成的人类损失2000-2019》报告，21世纪的前20年，与20世纪的最后20年相比，风暴事件增加了97%，洪涝事件增加了134%。
以缠绵著称的我国江南梅雨，也已在不知不觉间发生了显著变化。在全球变暖的影响下，梅雨不“细”且不“霉”——在降雨时瓢泼大雨颇为常见，在降雨中断时则为高温炙烤天。
未来，类似“几天下一年的雨”或单日降水量超过400毫米的极端事件将会越来越多。无论城市还是乡村，无论北方还是南方，都必须提前做好应对准备。
（三）
我国华北的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，华北地区雨季遍地沼泽、池塘、湿地和河流，雨季过后，水量逐渐减少，到了冬春季节方才水落石出，逐渐干涸。然而，人类发展农业需要排干湿地，发展城市需要填平池塘，这使得雨季之水渐渐无法留滞，需要大规模快速泄洪。
随着极端暴雨常态化，防洪的主战场已从大江大河转向了“毛细血管”式的中小河流和山洪沟。因此，治理思路也必须升级——山区的河流往往具有洪峰陡涨陡落的特点，若按以往思路，仅仅进行疏浚、扩宽、加深河道，反而会把洪水的势能全部传递到下游。在防洪方面，若在夏季把所有降水都排走，那么在其他三季就会面临严重的水资源短缺和干旱问题。
正确的治理思路，应该优先建设分散式的小型堰塘、坝体和阶梯湿地，达到“消能减速”的目的。对于中小流域，可以恢复部分湿地，推广建设更多的“口袋水库”。在暴雨时期，这些水库能够吸纳洪峰流量，将洪水转化为缓释的水量，从而守住山区安全的底线。另外，这些水库还会兼具景观功能，为当地旅游开发创造新的资源，从而实现趋利避害、科学统筹水资源的目的。
（四）
复杂地形区域的强对流天气预报是世界性难题，但防灾减灾的关键，不仅在于气象预报，更在于基础设施的完善。
以2020年长江地区的洪涝为例，截至当年7月中旬，长江流域大部分地区的降水量比1998年同期多100毫米以上，但是灾情要比1998年轻得多。原因在于，从1998年到2020年的22年间，中国发生了翻天覆地的变化，我国加快了长江及支流上的大型水利枢纽工程，三峡、向家坝、溪洛渡、乌东德、二滩等工程建设，使得长江及其支流水库群的总调节库容超过800亿立方米，总防洪库容接近600亿立方米。另外，长江、支流和湖泊的大堤较1998年已全面加固，长江两岸大堤比历史最高水位高2米左右。这些大规模的基础设施构成了应对洪涝灾害的坚固防线。
另外，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，大大减少了洪水发生时的人员伤亡和财产损失。
当然，我们必须意识到，“几天下一年雨”终归属于极端降水，为此建设“千年一遇”“万年一遇”的工程设施，建设和维护成本巨大。即使能够承担成本和不便，在全球变暖之下，依旧不能排除可能会有超过工程标准的暴雨。
因此，我们需要转化应对思路，承认灾害的极端性，以及任何工程设施都存在上限。当灾害突破应对上限时，洪水可能会淹没一些区域，但如果这些区域是我们为其指定的区域，配套有完备的管理和调控措施，则其损失可以降到最小。
例如，在工程建设方面，可以设置更灵活的方案，在河边、湖边、水库、公园里，设置公共活动区域，但不建设永久性建筑，在旱季和少雨时期，作为公共绿地和活动区域；在暴雨时期，作为临时性可淹没的行洪区或蓄水区，在暴雨过后，逐渐排出或利用这些水资源。作为暴雨的缓冲区，这些区域将大规模增加城市的绿地和湿地，发挥生态系统的调节功能，改善城市环境。
（五）
在变暖的世界里，在极端天气频频袭来的世界里，忽视气候科学就等于忽视公共安全。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%。各级政府和企业，理当按最新气候科学升级标准、预案和响应。
极端暴雨不会给我们任何“试错”机会。提前规划、未雨绸缪，今天多一分投入，明天就会少十分损失。把“几天下一年的雨”当作悬在头顶的警钟，把风险想在先、工程做在前、预案落到人。唯其如此，当暴雨真正来临，我们才能更加安全。
撰文：魏科
作者单位：中国科学院大气物理研究所
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