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2021年的中國北方不同尋常
這個異常潮溼的夏季註定將記入歷史
河南鄭州一天下了一年的雨
死亡之海塔克拉瑪干沙漠洪水肆虐
乾涸25年的永定河全線復活
飽經滄桑的白洋淀再度碧波盪漾
華北大地似將重返江南水鄉
一場氣候鉅變正在靜悄悄地發生
動畫丨地理公社丨杜卓異
一系列訊號表明,溼潤中國可能正在成為現實。
壹 華北曾經是水鄉
“春湖落日水拖藍,天影樓臺上下涵”
一首山水詩
不僅記述了吳中才子文徵明
在北京生活的一段真實感受
也描繪了燕山腳下的明代北京
如同江南的美景
北京所在的華北平原
西有太行
北有燕山
東靠大海
既擁充沛水汽之來源
又兼降雨之特殊地形
原本清泉四溢
河湖縱橫
可謂禽鳥翔集的北國水鄉
動畫丨地理公社丨杜卓異
歷史地理學家史念海先生考證,古代華北地區湖泊眾多,面積廣大,與現代長江下游相比亦不稍遜色。
曾經
在廣袤無垠的海河大平原上
大清河
永定河
滹沱河
條條大河彷彿珠鏈
串起座座鄉村和城市
孫犁《荷花澱》中
水鳥驚起的白洋淀蘆花蕩
管樺《小英雄雨來》中
薊運河兩岸遍地青紗帳
丁玲在《太陽照在桑乾河上》中
有關涿鹿這個華夏文明肇始地
蕩氣迴腸的描述
見證了華北大地曾經的
大河奔流
浩浩湯湯
滹沱河發源于山西忻州繁峙縣,全長587公里,是華北平原的主要河流。攝影|真真切切實實在在的
然而
20世紀80年代以來
隨著季風雨帶逐漸南移
華北平原陷入持續乾旱
水庫見底
21條大河斷流
地下水累計超採1800億立方米
相當於黃河三年的流量
華北平原地下水位
逐年下降
形成觸目驚心的大漏斗
從1999年開始
北京連續經歷12年乾旱
燕山明珠密雲水庫
日漸萎縮
2004年蓄水量銳減到6.5億立方米
不及高峰期的五分之一
(請橫屏觀看)
切開長城要塞古北口的潮河是密雲水庫的兩大水源之一,深秋時節,幾近斷流。攝影|李少白
在北京持續乾旱5年之後
2003年12月30日
南水北調中線工程正式開工
2014年12月12日
歷時11載
耗資2100億
貫通四大水系的調水工程終於建成
來自丹江口水庫的萬頃碧水
跨越1432公里的漫漫征程
注入北京團城湖
一江漢水向北流
滋潤著乾渴的華北大地
南水北調中線7年累計調水400億立方米,受益人口達7900萬。圖為京石段渠道。供圖丨南水北調宣傳中心
在這條維繫華北的生命血脈
貫通之前
北京的乾旱狀況
卻悄然發生變化
2011年
北京的年降水量已達721毫米
比常年偏多四分之一
2012年的“7·21”特大暴雨
則正式拉開了
北京進入豐水期的大幕
一天之內
強降雨持續16個小時
全市平均降雨量170毫米
11個站的降水量打破紀錄
這是自1951年有完整氣象記錄以來
北京最強的一次暴雨
全市最大降雨點在房山區河北鎮,460毫米的日降水量接近五百年一遇。供圖丨新華社
“7·21”極端降水雖百年難遇
但絕非偶然
參照近30年的降雨平均值
北京市氣象局氣候中心主任郭文利認為
2008年以後
北京地區確有往多雨方向轉變的趨勢
此後降雨量的變化
證實了他當年的判斷
截止2020年
北京已經連續13年
進入多雨年份
製圖丨地理公社丨杜卓異
1999年至2007年,北京連續九年乾旱。2008年至2020年,連續13年多雨。
隨著降雨的變化
密雲水庫的來水量逐年增加
2013年
蓄水量首破12億立方米
2014年
南水北調建成之後
密雲水庫蓄水量增加更為迅速
2017年
首次達到20億立方米
2020年
蓄水量恢復至24億立方米
今年入汛以來
受持續強降雨影響
入庫水量超過10億立方米
是同期多年平均量的四倍之多
蓄水量達到33.71億立方米
突破1960年建庫以來的最高紀錄
(請橫屏觀看)
密雲水庫環湖一圈110公里,庫容量為43.75億立方米,相當於150個昆明湖。攝影|Seasky
北京的兩大水盆
除了密雲水庫蓄水量屢創新高
官廳水庫也起死回生
2007年
官廳水庫來水曾創下新低
1.1億立方米的蓄水量
已接近死庫容
隨著上游降水增加
官廳水庫狀況逐年改善
2020年
蓄水量達到6.4億立方米
創下20年來新高
恢復活力的官廳水庫
開閘放水
2.6億立方米生態流量注入永定河
“永定河邊一行柳,依依長髮故年春”
(《關門柳》 唐 李商隱)
斷流25年的北京母親河
重現
水清岸綠
魚翔淺底
不僅北京
在更為廣闊的華北大地
21條主要河流
也正在恢復青春
白洋淀
衡水湖
七里海
水光瀲灩
重現華北水鄉的榮光
製圖丨地理公社丨杜卓異
海河流域是華北地區的主體,包括潮白河、永定河、大清河、子牙河、南運河五大支流。
滹沱河
海河三大支流之一石家莊引以為傲的母親河明清時期以至民國這裡雨季水勢一望無際旱季沙洲淺灘羅織至上世紀70年代上游來水銳減黃壁莊水庫之下徹底斷流淪為黃沙漫天的荒灘近年來
伴隨著上游來水逐年增加 “霞明深淺浪,風捲去來雲”( 《晚渡滹沱贈魏大》唐 盧照鄰)一碧萬頃水鳥翔集的滹沱美景重現冀中大地
(請橫屏觀看)
滹沱河綜合整治工程逐步建成160多公里的生態水系。攝影|穿花格子同學的衣服
華北明珠白洋淀
形成於第三紀晚期
為河北平原北部古盆地的一部分
143個大小澱泊星羅棋佈
總面積達366平方公里
相當於60個西湖
“汪洋浩淼,勢連天際”
( 清 高景)
70年前,白洋淀軍民依水而戰的抗日事蹟曾經孕育了《小兵張嘎》等“荷花澱派”革命文學。攝影|新華社
上世紀五六十年代
白洋淀的入澱水量為10億立方米
到了八十年代僅為2億立方米
1983年至1988年
連續5年幹澱
1997年2004年
連續八年幹澱
煙波浩渺的白洋淀
支離破碎
苟延殘喘
近年來
隨著入澱水量穩步增加
飽經滄桑的白洋淀
再度復活
白洋淀洩而不竭,蓄而不盈,為海河流域蓄滯洪區。攝影|Dashi30new
白洋淀屬大清河南支水系湖泊自古有“舟楫之利”清代至民國保定和天津之間的貨物大多靠這條航線轉運2016年以後隨著雄安新區落子白洋淀通往北京的京安運河聯通保定和天津的保天運河進入官方規劃一旦藍圖繪就九河入澱下通津門經緯條貫脈脈相通河網縱橫千帆競渡北國水鄉終將夢想成真
製圖丨地理公社丨杜卓異
白洋淀接納瀑河、唐河、漕河、瀦龍河等九條較大的河流入湖,經趙王新河匯入大清河。
河流湖泊的變化
直接反映了降水量的增減
它們共同構成氣候變化的
重要標誌
國家氣候中心的統計資料顯示
近年來
華北地區年降水量明顯增多
與此同時
南方地區的降水開始減少
在中國東部持續數十年的
“南澇北旱”降水格局
可能正在靜悄悄發生逆轉
貳 南旱北澇
席捲西南的大旱
成為“南旱北澇”轉折點的標誌性事件2010年由於南方長期降水不足全國六成水電告急廣西水電機組九成癱瘓雲南羅平60萬畝油菜花海成為死海全省農業損失高達172億元貴州黃果樹大瀑布奄奄一息每天只在上午10時到下午4時少量放水供遊客觀賞其餘18小時均處於斷流狀態
雲南石林縣板橋鄉小矣馬伴村遭遇重旱,小麥絕收,田地荒蕪。攝影|盧廣
截止當年3月30日
耕地受旱面積1.16億畝絕收1515萬畝2425萬人因旱飲水困難2010年西南大旱這是有氣象資料以來西南地區遭遇的最嚴重乾旱可謂百年一遇
製圖丨地理公社丨杜卓異
西南大旱主要集中在貴州大部、雲南東部、四川東南部、重慶南部及廣西北部,其中貴州的旱情最為嚴重。
有關西南大旱的成因再次引發中國學界關於“南旱北澇”轉變的討論
李維京
中國氣象局氣候研究計劃首席科學家
他認為中國的雨帶
呈現出顯著的年代際變化
上世紀五十年代到七十年代
中國夏季主雨帶集中在北方
到了八十年代
主要雨帶移至長江以南地區
進入21世紀後
儘管偶有反覆
但是中國的降水帶北移是整體趨勢
製圖丨地理公社丨杜卓異
1951-1970年,夏季的降水主要集中在東北和華北。1971-1990年,夏季降水集中在江淮流域。1991-2010年,雨帶北移至黃淮地區,北方降水又開始增加,形成南旱北澇的局面。
透過資料分析
國家氣候中心主任宋連春發現
2009年之後
中國夏季主雨帶已經移動到
華北南部至黃淮一帶
2010年
華北降水量顯著增加
2012年
東北顯著偏多
2013年
我國南方地區遭遇罕見的
高溫天氣困擾
而東北地區卻暴雨成災
松花江流域出現1998年以來的
最大洪澇
2013年8月16日,松花江流域出現特大洪水,遇難失蹤人員達164人。攝影|Duijianping
錢維宏
北京大學大氣物理系教授
透過120年的降水資料分析
他發現了南北旱澇的
轉換週期
從1910年至1940年
夏季降水是南多北少
從1940年到1980年
夏季降水是南少北多
從1980年到2010年
夏季降水又回到了南多北少狀態
不論是1910年到1980年
還是從1940年到2010年
南北旱澇的週而復始
週期恰好是70年
製圖丨地理公社丨杜卓異
從華北地區降水量累積距平百分率變化趨勢上,可以看出1910年代末期至1940年代中期降水減少,1940年代中後期至1970年代末期降水增加,1980年代至21世紀前幾年降水減少,之後降水又開始增加。
2013年
透過分析東部近千年的旱澇資料
錢維宏估計
隨著華北開始迴歸溼潤週期
2020年將進入降水高峰
發生洪澇災害的機率會越來越大
2021年7月20日
一場世紀暴雨突襲鄭州
小時雨強達到201.9毫米
打破中國大陸小時降雨量歷史極值
單日降雨量552.5毫米
接近全年降雨量
突破1951年鄭州建站以來的歷史記錄
在這場千年一遇的暴雨中
共有292人不幸遇難
動畫丨地理公社丨杜卓異
來自太平洋的暖溼氣流,來自北印度洋孟加拉灣的西南暖溼氣流,源源不斷向鄭州輸送。
鄭州此次特大暴雨
源於颱風“煙花”和副熱帶高壓氣流的影響
大量的水汽透過偏東風
源源不斷從海上輸送到陸地
太行山區和伏牛山區的
特殊地形
對偏東氣流起到抬升輻合效應
氣流盤桓不前
終於形成超歷史極值的
極端特大暴雨
鄭州三日降雨量達617.1毫米,相當於三天下了一年的雨。攝影|非來非去
值得注意的是
北方雖然年降水量少於南方
但大暴雨卻常常發生在北方
自有氣象記錄以來
中國大陸最大的兩次暴雨
均發生在北方
1977年8月1日到2日
在陝西與內蒙古交界的毛烏素沙漠裡
降水量高達1400毫米
相當於北京兩年半的降水量
排名第二的河南泌陽縣林莊
1975年8月7日
受超強颱風蓮娜影響
日降雨量達到了1060毫米
滾滾洪水咆哮而下
板橋水庫終於驚天一潰
山崩地裂
聲震數十里
在6小時內向下游傾洩了
7億立方米洪水
形成寬達15公里的洪流
板橋水庫潰口寬350米,出庫瞬間流量高達7.9萬立方米,接近三峽大壩的最大洩洪流量10.25萬立方米。攝影|新華社
板橋潰壩之後
石漫灘等58座水庫
如同多米諾骨牌相繼潰決
60億立方米洪水瘋狂漫流
30個縣市汪洋一片
1780萬畝農田被淹
1015萬人受災
680萬間房屋倒塌
100公里的京廣線被毀
鐵軌被扭成麻花狀
這次舉世震驚的潰壩慘劇
共造成2.6萬人遇難
距板橋水庫最近的沙河店鎮被夷為平地,計有827人遇難。攝影|新華社
河南"75·8"特大洪水
引發了世界上最為慘重的潰壩事件
根據觀測資料分析
國家氣候中心首席專家徐影認為
進入21世紀
極端氣候可能會更加頻繁
千年一遇洪水的發生頻率
可能變為百年一遇
對於越來越多的極端天氣
世界氣象組織秘書長彼得裡·塔拉斯認為
其根源還是氣候的變化
原有的平衡被打破
在建立新的平衡過程中
必然伴隨著極端天氣的頻繁發生
鄭州暴雨水泡車廢棄集中停放地。攝影|大浪
關於中國東部氣候變化的
週期規律
吉林大學教授楊學祥認為
可以用“拉馬德雷”理論來尋找答案
“拉馬德雷”(Lamadre )是一種高空氣壓流
在氣象學和海洋學上被稱為
“太平洋十年濤動”(PDO)
拉馬德雷冷位相對應南旱北澇
而暖位相則對應南澇北旱
儘管準確時間稍有滯後和提前
但總體趨勢基本吻合
製圖丨地理公社丨杜卓異
1910年至1940年夏季降水的南多北少,與發生在1925年—1945年“拉馬德雷暖位相”對應;
1940年到1980年夏季降水的南少北多,與發生在1946年—1976年“拉馬德雷冷位相”對應;
1980年到2010年夏季降水的南多北少,與發生在1977年—1999年“拉馬德雷暖位相”對應;
南旱北澇的轉換週期
大約為70年
新一輪轉換大致始於
2008年
其主要標誌是華北降雨的持續增加
以及伴隨而來的極端天氣
而在此前20年
一場更為劇烈的氣候變化
其實早已在中國西北拉開了序幕
叄 西北暖溼化
2010年8月7日22時甘肅舟曲縣城東北部突降特大暴雨短短40多分鐘降雨量達97毫米引發東北部山區三眼峪等四條溝系特大山洪地質災害滾滾泥石傾瀉而下所經區域被夷為平地284人失蹤1557人不幸遇難
舟曲“8·7”泥石流長約5千米,平均寬度300米,平均厚度5米,總體積達750萬立方米。攝影|大浪
自2003年以來
甘肅省因地質災害死亡2580人
其中九成是因為
降雨引發的滑坡和泥石流
2011年
東鄉縣城“3·2”特大滑坡災害
2012年
岷縣“5·10”特大山洪泥石流災害
2017年
隴南“8·7”特大泥石流災害
這些造成重大損失的地質災害事件
均與強降水有關
隴南“8·7”特大泥石流受災人數29.8萬人,因災死亡8人。攝影|隴南釋出
甘肅地處西北地區東部
而舟曲、岷縣等中東部的降水增加
始於2004年
在此之前
西北地區西部的新疆
以及河西走廊西部
早在上世紀80年代中期
降水就開始增加
並因此引發頻繁的洪澇災害
而1987年
成為這場氣候鉅變的轉折點
製圖丨地理公社丨杜卓異
1956-2000年的45年間,新疆共發生大洪水56次,其中1987-2000年的14年間出現27次,佔48%。而在總共28次的特大洪水中,1987-2000年發生21次,佔75%。
2018年7月31日新疆哈密市沁城鄉突降特大暴雨1小時最大降雨量達到110毫米相當於當地兩年的降雨量
哈密暴雨造成20人遇難,8人失蹤,8700多間房屋被毀。 供圖|中新社
今年以來
新疆南部降水頻繁
3月30日
焉耆大暴雨
24小時雨量達60毫米
4月19日
莎車降大雨
一日雨量相當於當月雨量3倍
6月15日
洛浦縣在3小時內雨量達52.9毫米
超過了當地一年的平均降水量
7月29日
輪臺縣天山山脈普降暴雨
塔克拉瑪干沙漠洪水成災中國石化西北油田玉奇片區道路損毀3萬套裝置被淹沒
中石化地球物理公司SGC2128隊在營地清理涉水的3萬餘套檢波器。 供圖|中國石化
葉爾羌河
新疆洪災最多的河流
1999年8月
葉爾羌河出現了
冰川堵塞河谷而潰決的大洪水
卡群站洪峰流量高達6070立方米/秒
20多萬畝農田被淹
8000多間房屋倒塌
傷亡人數達168人
為了解決葉爾羌河愈演愈烈的洪水災害
2011年10月10日
阿爾塔什水利樞紐正式開工建設
2019年11月19日
總投資超過百億的“新疆三峽”
下閘蓄水
千年水患一朝根治
阿爾塔什水利樞紐總庫容22.49億立方米,設計洪水標準為1000年一遇。供圖|中新社
在西北乾旱地區興修水利
通常是為了蓄水
而在降水稀少的青海西部柴達木盆地
那稜格勒河水利樞紐的興建
與“新疆三峽”一樣
更大作用是為了防洪
那稜格勒河位於柴達木盆地西南部
屬臺吉乃爾湖水系
上世紀80年代以來
隨著格爾木地區降水逐年增多
洪水氾濫漸成常態
1989年
10億立方米洪水衝入臺吉乃爾湖區
2009年
2.5億立方米洪水衝入西臺吉乃爾湖
2011年
11億立方米洪水再創新高
防洪壩相繼決堤
採鹽企業受損嚴重
2017年10月11日
格爾木有史以來規模最大的防洪工程
正式開工
那稜格勒河水利樞紐建成之後
將徹底解決臺吉乃爾湖區的洪水氾濫
那稜格勒河水利樞紐庫容5.88億立方米,相當於那稜格勒河天然年徑流量的一半。供圖|中新社
自2005年開始
青海東部的青海湖地區
降雨也開始增多
青海湖的水位連續16年上升
整體面積達到了4543平方公里
水位恢復至20世紀60年代初水平
上升幅度達3.47米
製圖丨地理公社丨杜卓異
近5年來,青海湖水位上升的速度加快,遠遠高於2005年前的水位下降速度。
2001年冰川學家施雅風院士敏銳地捕捉到西北降水資料的變化2002年他領導的研究團隊首次提出西北氣候由暖幹向暖溼轉型的科學推斷如今近20年過去了西北已呈現全面暖溼化的特徵溫度上升降水量增加內陸湖泊水位顯著上升洪水災害頻繁植被覆蓋也明顯增加
2019年6月6日,無人機拍攝的黃土高原吳起縣走馬臺村流動的雲海,宛如仙境。攝影|陶明
西北暖溼化始於1987年
2020年已經全面擴充套件到
黃土高原
南旱北澇始於2008年
如今夏季降雨主雨帶已轉移到
華北地區
東西方向的大週期變遷
南北方向的小週期變遷
最終
在華北平原形成交匯
一場世紀氣候變遷
或將在中國北方大地上演
製圖丨地理公社丨杜卓異
氣候變化大小週期的疊加,讓華北地區成為變化的中心。
關於氣候轉型的前景
綜合考慮自然因素與人類活動
施雅風曾經作出過預測
2050年
西北各省區平均氣溫上升1.9℃
降水增加4%-34%
2050年以後至22世紀或更長時期
氣溫將級級升高
水迴圈不斷加強
降水量增加趨勢也長期存在
西北全境以至華北都會轉向暖溼
製圖丨地理公社丨杜卓異
結合史學、物候、方誌和儀器觀測,中國現代氣象科學奠基人竺可楨(1890年—1974年)將過去5000年的氣候變化,大致劃分為4個溫暖期和4個寒冷期。
從溫度變化曲線分析
中國目前的平均溫度
已經與第三個暖期隋唐相仿
如果按照目前的升溫幅度
則很可能在本世紀中葉逼近第二個溫暖期
春秋戰國和秦漢時期
預測至21世紀末
西北氣溫增幅可能達到2.67℃
相當於6000-7200 年前的
全新世大暖期鼎盛階段
那時的北方大地
正值仰韶文化時期
黃河兩岸長滿青翠的竹子
野象在中原大地奔跑
殷商時期,大象曾廣佈在中國300萬平方公里土地上。攝影|Happy monkey
事實上
如今的河南地區
在距今三千多年前
曾是大象的棲息和繁衍之地
西周之後
大象逐漸退出黃河流域
宋元之際
在福建地區和嶺南東部消失
明清之後
對溫度十分敏感的野象
漸漸淡出嶺南
只生存在滇西南地區
而如今
西雙版納是亞洲象的主要棲息地
製圖丨地理公社丨杜卓異
隨著氣候變冷,大象在中國開啟了南遷的漫長旅程,從北至南逐漸隱退。
春江水暖象先知
2020年4月16日
17頭亞洲象
離開西雙版納原棲息地
一路北上
在一年多時間裡長驅500公里
直達昆明近郊
回溯漫長的時間河流
五千年前的中原大地
正是象群昔日的故土
據記載
春秋戰國時期
因氣候回暖一些象群亦曾經北上試圖重返黃河流域此時
雲南野象北遷的奇幻旅程
或許
正是源自氣候變遷對它們基因深處的召喚
製圖丨地理公社丨杜卓異
歷史上,雲南也曾發生過大象遷徙事件,最遠到達過雲南普洱。
如果說野象北遷
響應的是較大級別氣候變遷
而宏觀的氣候震盪
主要來源於天體力學的週期變化
地球公轉軌道
地軸角度
以及歲差運動的幾何引數的
週期性變化
決定了地球以萬年為週期的氣候變化
20世紀初
塞爾維亞天文學家米蘭科維奇
發現了這一規律
因此被命名為米氏迴圈
變化總是有跡可循
無數科學家們殫精竭慮
對氣候變遷及趨勢做出預判
如果西北暖溼化繼續東擴
繼而影響華北乃至整個中國
那麼未來相當長的一段時間
北方的暖溼化趨勢不會改變
從更為廣闊的尺度來看
南方也會更加潮溼
多雨長江流域或許會重現
雲夢澤冷暖週而復始滄海化作桑田
較大級別的氣候轉換過程中
必然伴隨劇烈的動盪
因此極端天氣在一定時期內
會成為新的常態生活
在地球上的我們永遠不可能是旁觀者
從很久以前到此時此刻有開天闢地的吶喊
有身處苦難的堅定有智者的才華與洞見
有勇者的熱血與傳奇
華夏兒女就這樣步步前行
任風雲變幻唯生生不息