西安会因为雨水变成“南方”吗?

2021-09-26 13:20:17 贞观club

进入9月下旬,西安连阴雨依然不断,尤其是最近这些天,手机屏幕里不时跳出暴雨预警信息,雨势不见减弱。

联想到8月份那场暴雨,蓝田、汉中的洪水冲了好些村庄,再往前一月,邻省的河南郑州因特大暴雨导致地铁倒灌人员伤亡,这些信息交织在一起,很难不得出雨水更多的印象。这几年,社交媒体上已经有不少西安进入“南方”时代的声音。

不止西安,整个关中平原的气候,这几年每到夏末秋初,都给人一种南方梅雨季节的感觉。前段时间去鄠邑区的葡萄园,当地果农说起这几年雨水太多,晚熟的户太8号最怕碰到连雨天,当地不少种植户无奈砍树止损。而在以前,秦岭北麓一带素来风调雨顺。

从什么时候开始,西安的气候变得越来越像南方了?要知道,关中及陕北大部属暖温带气候,渭北一带历史上甚至有过旱腰带之称。气候的转型无法以一时一地的变化作为判断,仅凭肉眼观察,就得出西安的气候就此转向暖湿,未免有失严谨。

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事实上,对西北地区的气候转向暖湿这一现象的关注,并不是这两年才有的。

2003年,84岁的中国科学院院士、研究自然地理学与冰川学的施雅风作为第一作者发表了一篇《中国西北气候由暖干向暖湿转型的特征和趋势探讨》,这一研究由中国科学院、中国气象局国家气候中心、新疆水文水资源局、中国气象局沙漠气象研究所、甘肃气象局等10个相关单位共同参与其中,汇集了西北地区截至2002年的水文气候数据。

施雅风首先确认西北气候向暖湿转型的信号,是新疆天山中部博斯腾湖的转变,博斯腾湖自1955年有记录以来至1986年水位一直呈下降趋势,面积也缩去13%,但在1987年水位转为连续上升,至2002年上升了4.5m,超过50年代最高水位1m。

综合百年以来西北地区气温、降水量、河川径流量以及湖泊水位记录分析,施雅风在论文中谨慎地提出,西北气候向暖湿转型可能是世纪性的,将长期存在,并可能在21世纪上半期覆盖整个西北以至华北地区。

有意思的是,今年郑州暴雨之后,一篇《气候变暖,西北荒漠会因此变成绿洲吗?》也在网上流传。今年7月中下旬,新疆南疆的部分沙漠地区出现了洪水,几乎与郑州暴雨同一时间发生,这似乎印证了当年施雅风院士的推测,而且,极端暴雨事件频发已成为南疆近10年气候的显著特点,占南疆气象灾害的36%。这篇文章中提到,西北变暖变湿的趋势,的确是不争的事实,尽管就降水总量来说依然十分有限。

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但这些是不是就可以得出地处西北东部的关中地区,也就此转为暖湿气候呢?

如果以大的事件来说,近100年来有两次发生在关中的旱情值得关注。一个是1928-1930年,关中曾遭遇特大旱情,导致“饥民之多,达千数万。农村间十室九空,都市中哀鸿塞途”,全省人口从940余万锐减至650余万。

另一个西安人更熟悉的记忆是90年代西安曾经历了长达10多年的水荒,以1995年最为严重,当年西安持续150天大旱,地下水过度开采以致大雁塔倾斜、钟楼底座裂缝。

这两个明显的事件至少说明了,如果拿施雅风院士当年提出的以1987年为西北地区向暖湿转型的起点,在西安是不太适用的。

在1987年以前,整个西北的气候在100年内呈现出波动变暖干的特征,干旱少雨是普遍感受。当年关中大旱时,黄河也出现了连续11年的枯水段。关键在于1987年以后,西北东部的关中地区并没有和新疆等地一样,呈现出明显的暖湿倾向。

施雅风院士并没有忽略西北东部的情况。当年的论文中将整个西北地区划分为显著转型区、轻度转型区以及未转型区。彼时的关中地区是被划入未转型区的范围,考虑到当年的数据截止在2002年,整个90年代关中仍处于干旱的低降水期,这一判断是相当审慎的。毕竟气候瞬息万变,即便是最严谨的科研人员,也只能站在过往的经验给出谨慎的推测。

有人继续了施雅风院士的研究。当年的研究并没有遇到新世纪以后的极端暴雨天气,因此没能提供有力的支撑而受到了一些质疑。2021年,由中国气象局兰州干旱气象研究所、甘肃省气象局、兰州大学大气科学院等共同参与的一篇论文《西北地区气候湿化趋势的新特征》发表,其中提及,西安所在的西北东部在1961-1997年呈现出干化趋势,这一点与新疆所在的西北西部明显不同,21世纪之前西北东部很少出现暖湿时段,但在21世纪之后暖湿配置开始频繁。进一步的研究表明,当年科研人员提出的西北地区气候转向暖湿的趋势,已经由西部地区开始向东部地区扩展。

这次研究收集了1961年-2018年122个气象台站的气温、降水量、相对湿度和日照等气象要素资料,以及水文部门的数据。从降水变化来看,新疆所在的西北西部自1987年开始增加显著,西安所在的西北东部在1997年前一直呈现减少趋势,但从1997年以来开始转为增加趋势。

值得注意的是,无论东部还是西部,近20年来降水都呈现非线性加速增加特征,气候变湿趋势在显著增强。

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不妨再来看一下陕西水利部门对1956年-2015年渭河流域径流的调研情况。渭河流经关中平原,被称为陕西人的母亲河。水利部门的调研显示,渭河干流各水文站年径流量20世纪60年代较大,70年代减少,80年代有所增加,90年代急剧减少,21世纪以来有所增大,但仍然小于多年(1956-2015年)平均值。也就是说,近些年渭河年径流量有所增大,但仍然有限。

从陕西省历年公布的水资源公报中,提取2013年-2020年西安市历年的降水量,可以看到,尽管2013年-2020年每年的降水量呈现出无规律的波动,但与多年平均降水量相比,这里将1956年-2000年的降水量作为基数,近8年的年降水量,在大多年份里,高出了多年平均降水量。

所以从直观感受上来说,西安人感觉到雨水更多并不奇怪。

单独来看离西安最近的泾河气象站监测到的年降水量,泾河气象站的多普勒雷达可以全天候监测周边半径200公里的降水情况。

下面这张图是2005年-2020年近20年的降水量变化图(2010年数据缺失),可以看到,每年的降水变化波动很大。但与这15年的均值来看,2010年以前,超过这15年平均降水量的只有2007这一个年份;2010年以后,超过平均降水量的年份明显增多,频次也更密集,2019、2020年的降水量连续超过多年平均值。

再来看2013年-2020年陕西水利部门公布的渭河流域降水量情况。2013年-2020年,8年时间,渭河流域的降水量呈现出波动上浮的趋势,尤其在2018、2019、2020年逐年增加,2021年的数据现在还未可知,要等明年才能公布。

与多年平均(1956年-2000年)降水量相比,渭河流域的降水量有4个年份超过了平均值,也有4个年份低于多年平均值。而在最近的2017、2019、2020年,这三个年份的降水量都超过多年平均值,呈现出比以往更加密集的趋势。

下图是2013年-2020年陕西水利部门公布的渭河年径流量情况。可以看出,自2016年以来,渭河年径流量呈现出逐年攀升的趋势,但与多年平均径流量对比,仅有2020年超过多年平均径流量,其余年份均低于多年平均径流量。或许可以这样说,尽管这几年的降雨量确实在增加,但并没有使渭河水的径流达到历史高位区。

无论是过往的气象研究情况,还是近年来西安的降水量、河流径流变化,亦或是直观感受,较容易得出近5-10年西安的降水在增加,气候趋向暖湿这种转型是否是世纪性的或是趋势性的,仍然需要专业性的气象研究者根据长时间的气候水文资料,给出更审慎的结论。

参考文献:

1、施雅风、沈永平等,中国西北气候由暖干向暖湿转型的特征和趋势探讨,2003年3月

2、张强、朱飈等,西北地区气候湿化趋势的新特征,2021

3、冯灏,《气候变暖,西北荒漠会因此变成绿洲吗?》,2021年8月13日,公众号知识分子

作者 | 图图 | 贞观作者

数据 | 广成 | 贞观作者

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