2023年7月底，一場極端強降雨突襲華北，在北京、河北等地引發嚴重洪澇災害，造成重大人員傷亡和財產損失，即“23.7”華北極端降雨事件。這場破紀錄的暴雨究竟是如何形成的?僅僅是臺風“杜蘇芮”殘余環流和地形的共同作用?
近日，中國科學技術大學大氣科學先進計算實驗室趙純教授團隊通過全球變分辨率區域加密數值模擬和氣候歸因分析，揭示了一個此前被忽視的關鍵因素：蒙古高原地區近幾十年異常快速的增溫，對“23.7”華北極端降雨起到了顯著的“催化”和放大作用。4月25日，這項研究成果發表于《地球物理研究快報》。
蒙古高原升溫速度達全球平均水平三倍以上
有研究曾指出，在全球變暖的大背景下，并非所有地區同步均勻升溫。蒙古高原地區就是一個“熱點”，其近幾十年的增溫速度達到了全球平均水平的三倍以上，升溫幅度遠超周邊區域突破臨界點。這個地區的氣候異常不僅直接影響當地生態，還是影響我國沙塵天氣的重要源頭。然而，它的影響可能遠不止于此。
與此同時，“23.7”暴雨的極端性也超乎想象。北京地區觀測得到的744.8毫米降雨量，是該城市有儀器觀測記錄140年以來的最大值。河北臨城縣最大降雨量更是達到1003.4毫米，相當于當地平均兩年降雨量在短短三天內傾瀉而下。無論從降雨總量、影響范圍來看，此次事件都顯著超越了華北地區歷史上的多次極端降雨事件。
揭秘快速增溫如何“遙控”暴雨
遠在蒙古高原的快速增溫，是如何影響到數百公里之外華北地區的這場暴雨?
趙純團隊利用其發展的全球變分辨率大氣物理化學耦合模式，在國產神威系列超級計算機支持下，精準地模擬再現了“23.7”極端降雨過程，模擬結果在降雨落區、強度和時空演變上都與實況觀測高度吻合。
基于模擬，研究團隊根據國際前沿的“故事線”氣候歸因方法，通過設計對比實驗，發現在導致此次降雨極端化的諸多因素中，蒙古高原的異常快速增溫趨勢扮演了關鍵的“幕后推手”角色。
蒙古高原上空(大氣中層)的快速增溫，像“加熱器”一樣，促使該區域形成了一個異常強大且穩定的高壓系統。這個“大陸高壓”發展，與西太平洋副熱帶高壓“手拉手”連成一體，在華北地區上空構筑了一道堅固的“高壓大壩”。這道“高壓大壩”如同攔路虎，阻礙了攜帶水汽的臺風“杜蘇芮”殘余環流繼續北上或東移，將其長時間“困”在華北太行山前區域。被攔截的水汽在太行山地形的持續抬升作用下，被迫輻合抬升，導致降雨在狹窄區域內長時間集中傾瀉，最終釀成了破紀錄的極端暴雨災害。
需用全局眼光審視極端天氣風險
研究人員介紹，這項研究的獨特之處在于，它超越了傳統上僅僅關注局地天氣系統或籠統討論全球變暖影響的視角，清晰地揭示了區域性氣候態如何通過改變大氣環流，形成高壓壩，進而影響并加劇了另一區域的極端天氣事件強度。
這項研究結果強調，在全球持續變暖且區域增溫不均勻的背景下，不同地區之間的氣候影響聯系可能比人們過去認識的更為復雜和隱蔽。理解這種“遙相關”機制，對于提升極端天氣氣候事件的預測預警能力、制定更有效的防災減災和氣候變化適應策略至關重要。人們需要用更全局和跨尺度的眼光來審視未來的極端天氣風險。
責任編輯：陸迪
