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            極端天氣下,地災防治如何打好“硬仗”

            2022-01-10 09:41:19    來源: 中國自然資源報    作者:楊旋 周強 張艦

            核心提示

            剛剛過去的2021年,“極端天氣”留下了深深的烙印。

            全國平均氣溫10.7℃,較常年偏高1.0℃,為1961年以來歷史最高。北方地區接連遭遇罕見強降雨,引發大量滑坡、崩塌、泥石流等地質災害,多地出現洪水內澇等災情,引起社會各界對極端天氣氣候事件(簡稱“極端事件”)的強烈關注。

            聯合國政府間氣候變化專門委員會的評估報告指出,隨著全球氣候進一步變暖,極端高溫、強降水、農業生態干旱、強臺風等極端事件的強度和頻次將進一步增加。面對頻頻造訪的極端事件,如何降低災害風險,做好地質災害防治工作?專家給出了建議。

            現狀 全球變暖導致極端天氣頻發

            2021年7月17日~23日,河南遭遇持續極端強降雨天氣;8月下旬,強降雨橫掃陜西94個縣區,延安、西安、商洛等42個監測站監測到大暴雨;國慶節期間,山西出現大范圍強降雨,68個縣市區普降大暴雨,遭遇特大暴雨的臨汾市大寧縣更是一天下了半年的雨。

            北方頻現極端強降雨,南方卻遭遇“秋老虎”。9月1日~11月6日,南方地區平均高溫日數5.7天,為1961年以來歷史同期最多。

            對于這些極端天氣氣候事件,學界的定義為:一定地區在一定時間內出現的歷史上罕見的氣象事件,其發生概率通常小于5%或10%。

            2021年聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布《氣候變化2021:自然科學基礎》報告,報告的第十一章《氣候變化下的極端天氣氣候事件變化》的主要作者,南京信息工程大學大氣科學學院副院長周波濤教授告訴記者 ,這是 IPCC第一次以單獨一章對極端事件變化進行全面和系統的評估。

            “總體來看,全球變暖為極端事件的發生提供了一個大的背景。隨著全球變暖加劇,極端熱事件、強降水、農業生態干旱的強度和頻次以及強臺風占比等都會呈現一個增加的趨勢。”周波濤介紹 ,這是 綜合全球科學家研究成果后得出的評估結論。

            不僅是我國,放眼全球,德國發生災難性洪水、北美出現罕見高溫熱浪、格陵蘭島最高點首次測得降雨等等,氣候變化帶來的一系列極端事件,在全球各個大洲均有不同程度發生。

            為何全球變暖會導致極端事件頻發?周波濤解釋:氣候變暖會使大氣含水能力增強,研究表明,溫度每升高一度大氣的含水量就增加7%。“一個地方的大氣含水量達到飽和才會降雨,那么現在大氣達到飽和需要更多的水汽,達不到飽和就不會下雨,這樣就造成了一個地方要么不下雨,要下就會下很大的雨。”

            另一方面,大氣的能量發生了重新分配,水循環加快會導致降雨頻率、降水周期、降水強度的改變。于是同樣在全球變暖的大背景下,就會出現不同的表現,一些地方極端強降水在增加,另外一些地方高溫干旱也在增加。

            小雨的天數在減少,暴雨的天數在增多,強降雨的區域性、突發性、極端性十分顯著。據中央氣象臺統計,2021年全國平均降水量671.3毫米,較常年偏多6.8%;北方地區降水量697.9毫米,較常年偏多40.6%,為歷史第二多。京津冀地區降水量為1961年以來同期最多。

            極端事件不僅在時空尺度上分布不均,每年的天氣特征差異性也很大。中央氣象臺首席預報員陳濤告訴記者,如在2020年長江中下游地區出現持續兩個月的極端梅雨天氣過程,而2021年江南、華南地區降水整體偏弱,7月黃淮、華北地區出現了多輪極端降水過程,極端事件內在規律的復雜性和不確定性導致預報難度增大。

            “從現有的研究手段來看,未來極端事件造成的風險是加劇的。”周波濤指出,氣候變化的影響是方方面面的,總體來講弊大于利,需要提早防范應對。

            困境 區域性地質災害風險加劇

            極端強降雨事件,成為引發區域性地質災害的一大“元兇”。

            僅去年10月份,山西就發生地質災害233起,而此前四年,全年發生的地災數量均未超過3起。同樣10月份持續下雨的陜西,共發生76起地質災害,而前十年同期的災害總數加起來也只有73起。河南去年全年發生地質災害766起,是整個“十三五”時期全省地質災害數量的5.5倍。

            不只是災害數量上升,極端事件導致的地質災害發生時間也與常年不同。以山西為例,2017年~2020年發生災害時間主要集中在主汛期或凍融期,10月份均未發生。

            研究表明,許多大型滑坡、崩塌、泥石流地質災害的主要誘因就是極端事件導致的局地異常降雨、極端強降雨以及異常升溫等現象。例如,2010年8月甘肅舟曲特大山洪泥石流、2013年7月四川都江堰三溪村特大山體滑坡災害、2016年西藏自治區阿里地區日土縣兩次冰崩等。

            極端事件給地質災害防治工作帶來極大考驗。以黃土地區為例,去年幾次極端強降雨天氣使得雨水滲透明顯,坡體含水量增大,地質災害疊加效應明顯,孕災致災風險顯著提升。

            中國地質調查局西安地質調查中心災害與工程室主任董英告訴記者,干燥情況下的黃土結構穩定,一旦遭遇強降雨,黃土的濕陷性和水敏性等特殊性質極易形成地質災害。其次,黃土地區的塬、梁、峁、溝等地形地貌切割嚴重,溝壑縱橫,為地質災害發育提供了充分條件。

            而極端事件的預報在全球范圍內都是一個大難題。“目前就像用一張大孔隙的漁網去捕魚,小到一定尺度的魚蝦總會漏掉。”陳濤如此形容,“首先是我們對極端事件的發生發展規律缺乏足夠的認識,在極端事件的監測、診斷分析和預報技術上也需要進一步發展。”他告訴記者,即使目前我國的天氣預報水平已經達到了國際先進水平,但在實際中仍有不足,比如鄭州“7·20”暴雨前,中央氣象臺就已經發布了預警,但降水預報的落區和量級距離降水實況還是有一定偏差。

            極端事件還會對地質災害產生滯后及連鎖反應。專家指出,受夏秋季強降雨的影響,山西、陜西、河南、甘肅等黃土地區土壤含水率高,疊加極端寒潮雨雪天氣等不確定因素,之后引發地質災害的風險增大。

            董英分析認為,黃土地區的地質災害主要集中在汛期,次高峰期是三四月份的凍融期,而去年雨一直下到10月中旬,加上秋季降溫,和凍融期接續起來,災情險情就會在后期呈現出來。

            此外,復合事件也在一定程度上增加了防范難度。周波濤介紹,復合事件是指兩個或兩個以上同時或先后發生,或者同時出現在不同地方的極端天氣氣候事件的組合,其影響要大于單個事件造成影響的總和,比如熱浪和干旱復合事件、洪澇復合事件(極端降水、風暴潮等多種因素共同導致的沿海和河口地區的洪澇事件),隨著未來氣候變暖加劇,復合事件發生的概率將增加。

            不僅是在黃土地區,極端事件同樣影響著青藏高原、東部沿海等地區。中國地質環境監測院副院長石菊松告訴記者,近年來的研究表明,受青藏高原暖濕化影響,青藏高原及周緣地區冰川躍動、冰崩、冰湖潰決和凍土熱融湖塘、湖泊溢流等自然災害風險進一步加劇。

            部分地區民眾防災意識薄弱,臨災避險經驗不足,是極端事件發生時普遍暴露出的短板。黃土地區“十年九旱”,這里的群眾應對暴雨經驗不足,即使上了年紀的人也沒有經歷過這樣的極端強降雨,更別提防范了。

            對策 統籌部署及早防范應對

            地質災害具有隱蔽性、復雜性、突發性和動態變化特征,疊加極端事件的影響,如何能夠做到及時有效防范?

            石菊松認為,無論是什么天氣氣候和地質條件,都要加強區域性地質災害分布規律、變形過程和成災機理研究,以便更好地采取有針對性的防范措施。

            石菊松介紹,黃土地區大型滑坡主要沿黃河、渭河、涇河等主要河流和溝谷分布,具有規模大、集中連片、新老疊置、周期性活動等特征,寶雞市北坡、天水市北坡、蘭州市周邊大型滑坡體密集,威脅著城市和基礎設施的安全。歷史上曾發生過多起重大滑坡災害。近年來,黃土地區地質災害以小型黃土崩塌、滑坡為主,但點多面廣,隱蔽性和突發性強。對此,他建議要加強黃土地區地質災害的類型、變形特征研究,研發有針對性、適用的監測預警設備,提高黃土地區地質災害監測預警的有效性。同時,要加強黃土地區居民房前屋后黃土陡崖的排危除險,管控好斜坡溝渠。

            暴雨過后,除了看得見的災情雨情,更令人擔憂的是新增的隱患點。董英在陜北一些地區調研發現,一些不穩定的斜坡、陡崖發生滑坡、崩塌的風險正在加大,可能原本是安全的地帶也存在著危險。

            對此,專家建議加快開展重點地區特別是山區城鎮大比例尺的地質災害調查評價,統籌考慮氣候變化因素。不僅要關注已知隱患點,還要關注周邊所有斜坡、溝谷和陡崖,尤其是有人居住的地方,要進行不同降雨情景下的風險評估,劃定不同風險等級,實施“隱患點+風險區”雙管控。

            目前,各地發布的地質災害預警信息基本能夠做到提前24小時精確到縣(市、區)級別,然而在董英看來,要應對極端天氣事件這還不夠,應該從空間和時間尺度上再進一步提升預報預警的精細化程度。

            對于極端事件的精準預報預警,陳濤表示,氣象部門一直在開展相關研究。“目前,我國有6萬多個地面自動天氣觀測站,200多部天氣雷達以及風云系列氣象觀測衛星,在時間空間覆蓋度、觀測精度等方面均處于國際先進水平。我國自主研發的 CMA-GFS新一代數值天氣預報系統,也極大提高了天氣預報的準確率。”陳濤介紹,目前的數值天氣預報技術能夠實現分辨率25公里、0~10天時效的全球天氣預報,在區域上能夠實現公里級、逐小時的天氣預報。

            “利用高精度衛星觀測等新型遙感技術,先選取一些人員相對集中的地質災害高易發

            山區,做好鄉鎮級別的精細化預報預警技術示范,然后逐步向全國推廣。”陳濤建議由氣象和自然資源部門聯合開展試點,重點提升地形復雜地區的極端事件預報能力。

            河南省自然資源廳相關負責人介紹,“7·20”特大暴雨之后,省自然資源廳聯合省氣象局將地質災害氣象風險預警的尺度精確到了鄉鎮,以縣為單位,對隱患點涉及的鄉鎮和村莊全部發出預警,爭取防范更有針對性。

            記者在采訪中了解到,在西南山區適用的普適型監測預警設備,到了黃土地區面臨著“水土不服”。黃土地區常見的地質災害主要為崩塌,垂直位移的變化監測難度較大;持續強降水造成設備基礎變形導致數據誤報;合適的設備安裝點位難覓,經常還未發出預警設備就隨坡體表層脫落而下墜。因此,需要加強對黃土地區崩塌災害監測預警設備的研發,提升極端天氣下的科技防災能力。

            “寧可十防九空,不可失防萬一”。多位受訪專家建議,應對頻發的極端事件,政府層面應提前做好精細化的預報預警,充分做好應急避險預案,以減輕極端事件引發的各類災害風險,保護好人民生命安全。大自然災害面前,人類是如此的渺小。對于我們每一個人而言,都應該有居安思危的防災意識,提高對極端事件的認知,加強自身防范,提高臨災避險能力。

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