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在全球氣候變化的大背景下，近年來氣候相關(guān)自然災(zāi)害頻發(fā)，對人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展造成的影響日益加劇。2021年7月，河南遭遇特大暴雨災(zāi)害以來，由老?；饡c壹基金共同發(fā)起“氣候變化背景下自然災(zāi)害應(yīng)對策略研究與實(shí)踐”項(xiàng)目，通過與中國農(nóng)科院環(huán)發(fā)所、北師大風(fēng)創(chuàng)中心等合作，開展河南受災(zāi)社區(qū)應(yīng)急能力建設(shè)，探索適應(yīng)氣候變化下社會組織參與應(yīng)對突發(fā)氣候?yàn)?zāi)害事件的行動策略。

本項(xiàng)目將陸續(xù)分享以下研究成果，包括：

1.鄭州暴雨災(zāi)害的氣候成因及與氣候變化的聯(lián)系

2.國際大城市適應(yīng)氣候變化的洪水風(fēng)險管理經(jīng)驗(yàn)

3.適應(yīng)氣候變化的城市洪水災(zāi)害應(yīng)對策略

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鄭州暴雨災(zāi)害的氣候成因及與氣候變化的聯(lián)系

河南鄭州“7.20”特大暴雨災(zāi)害已經(jīng)過去1年多了，國內(nèi)專家、學(xué)者及社會各界就本次暴雨災(zāi)害成因、防災(zāi)減災(zāi)對策等進(jìn)行了諸多探討。在分析鄭州暴雨成因時，常常涉及氣候變化因素，那么氣候變化究竟與這次暴雨災(zāi)害存在怎樣的關(guān)聯(lián)？本文從氣候變化的視角，對本次暴雨災(zāi)害的氣候成因進(jìn)行解析，以提升公眾對鄭州“7.20”災(zāi)害成因科學(xué)機(jī)理的認(rèn)知，嘗試從更廣的范圍、更開闊的視野來探討如何進(jìn)一步加強(qiáng)和完善防災(zāi)減災(zāi)工作。

來源：央視科教公眾號

2021年8月、2022年2月，全球權(quán)威科學(xué)機(jī)構(gòu)——聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布了第六次評估周期第一工作組的氣候科學(xué)報告和第二工作組的影響評估報告，為人類社會敲響的警鐘不斷升級。聯(lián)合國秘書長古特雷斯比喻說，IPCC第一工作組報告是“向人類發(fā)出的紅色警報”，第二工作組報告是“人類苦難圖集”。今年巴基斯坦的洪水災(zāi)害，是聯(lián)合國秘書長古特雷斯所描述的紅色警報和苦難圖集的再一次驗(yàn)證。

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未來暴雨發(fā)生頻次和強(qiáng)度的變化趨勢（IPCC第六次評估科學(xué)報告）

（相較于工業(yè)化前，10年一遇極端降水事件：當(dāng)前升溫1℃，頻次增加到1.3倍；未來升溫1.5℃，頻次增加到1.5倍；未來升溫2.0℃，頻次增加到1.7倍；未來升溫4℃，頻次增加2.7倍）

IPCC第一工作組報告顯示，相對于工業(yè)化前的氣候狀態(tài)，當(dāng)前全球平均已升溫1.09℃。與全球變暖的整體趨勢相對應(yīng)，極端天氣氣候事件明顯增加。對已經(jīng)發(fā)生的極端天氣氣候事件進(jìn)行的檢測分析表明，全球升溫1℃，十年一遇的高溫、干旱、暴雨發(fā)生頻率分別是1850-1900氣候穩(wěn)定時段的2.8倍、1.7倍、1.3倍；預(yù)估在《巴黎協(xié)定》全球溫控目標(biāo)1.5℃/2℃情景下，十年一遇的高溫、干旱、暴雨則分別會增加到4.1倍/5.6倍、2.0倍/2.4倍、1.5倍/1.7倍。由于大氣中溫室氣體濃度持續(xù)不斷地增加，增強(qiáng)的溫室效應(yīng)造成額外吸收的能量在大氣層中積聚，極端氣候事件的頻次與強(qiáng)度急劇增加，是大氣層中積聚的能量釋放的一種表現(xiàn)方式。IPCC第二工作組報告進(jìn)一步指出，不斷加劇的水文氣象事件與城市復(fù)雜系統(tǒng)的相互作用，使城市面臨的洪水風(fēng)險越來越大。究其原因，一是因?yàn)槌鞘谢M(jìn)程加劇城市人口的聚集和社會財富的高度集中，導(dǎo)致氣候變化脆弱性和暴露度增加；二是氣候變暖加劇河水泛濫、山洪、風(fēng)暴潮、冰川融化等，城市面臨越來越大的洪水災(zāi)害氣候危險性脅迫；三是在城市擴(kuò)張的過程中自身設(shè)施的不完備，不透水的城市下墊面、不通暢的城市排水系統(tǒng)、不合理的城市規(guī)劃布局、不完備的城市管理體系等，進(jìn)一步加劇城市的洪水風(fēng)險。

鄭州“7.20”暴雨災(zāi)害體現(xiàn)了氣候變化條件下氣候?yàn)?zāi)害明顯加劇的新特征。從觀測上說，2021年07月20日08時至21日08時(北京時)，鄭州國家氣象站測得最大日降雨量為624.1毫米，一天的降水量幾乎與鄭州平均年降雨量（640.8毫米）相當(dāng)，也是建站以來測得的日降雨量最大值（189.4毫米，1978年7月2日）的3.4倍。鄭州此次極端強(qiáng)降雨過程最大降水強(qiáng)度為201.9毫米/小時，相當(dāng)于有150個西湖的水量在一小時內(nèi)傾泄在鄭州市區(qū)域，導(dǎo)致嚴(yán)重的城市內(nèi)澇、河流洪水、山洪滑坡等多災(zāi)并發(fā)，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)國務(wù)院災(zāi)害調(diào)查組《河南鄭州“7.20”特大暴雨調(diào)查報告》認(rèn)定，此次事件總體是“天災(zāi)”，具體有“人禍”?？傮w是“天災(zāi)”的結(jié)論強(qiáng)調(diào)了本次災(zāi)害的不可抗力；而“人禍”，是否存在著對氣候變化科學(xué)認(rèn)知缺乏和由此帶來災(zāi)害加劇而造成嚴(yán)重后果意識不足的問題呢？

此次鄭州“7.20”暴雨成因與氣候變化的聯(lián)系，我們可以從以下三個方面來解析

NO.1

由于全球氣候變暖，西太平洋副熱帶高壓（副高）增強(qiáng)，其北邊界北擴(kuò)時間提前（從8月份提前至7月份）、位置北移（從長江流域移至黃淮流域）（如下圖1所示）。副高北邊界與北方的冷氣團(tuán)交匯（是一個條狀的區(qū)域，稱之為鋒面），副高暖氣團(tuán)水汽在鋒面冷卻凝結(jié)，形成一個條狀的降水帶，鄭州這次正好在此降水帶上，鄭州“7.20”暴雨是在此天氣大背景下形成的。與此同時，南亞高壓熱氣團(tuán)由于氣候變暖也同樣加強(qiáng)，使南亞熱氣團(tuán)東擴(kuò)延伸至河南地界，兩高壓之間擠壓形成狹窄的高空槽深入中原腹地，河南鄭州恰好位于槽前，這種高空槽脊配置，導(dǎo)致來自高緯的干冷氣流向南侵入到中緯度地區(qū)（如下圖2所示），為暴雨的發(fā)生提供了良好的高空輻散條件，有利于低層輻合抬升對流發(fā)展。

圖1：氣候變化影響下鄭州暴雨成因機(jī)制

NO.2

7月20日，在我國東南沿海，正好有“煙花”和“查帕卡”雙臺風(fēng)形成。氣候變暖加劇海面水汽蒸發(fā)，使臺風(fēng)周邊的氣旋性氣流所攜帶的水汽量大幅增加。臺風(fēng)“煙花”北側(cè)和“查帕卡”東側(cè)的氣旋性暖濕氣流西進(jìn)北上，將水汽源源不斷地從洋面輸送到河南地區(qū)（如下圖2所示），受伏牛山和太行山地形的抬升和阻擋作用，水汽在此堆積，為后續(xù)的極端降水提供了充沛的水汽來源。

圖2：鄭州暴雨水汽輸送過程

NO.3

氣候變暖加劇中小尺度對流反復(fù)在伏牛山前地區(qū)發(fā)展，抬升至高空后降溫凝結(jié)成降雨云，而在其上的西風(fēng)氣流（大氣環(huán)流背景場）將降雨云吹向鄭州方向（如下圖3所示），像列車一樣依次向鄭州進(jìn)發(fā)（稱之為“列車效應(yīng)”），導(dǎo)致降水強(qiáng)度大、維持時間長，引起鄭州局地異乎尋常的極端強(qiáng)降水。

圖3：鄭州暴雨發(fā)生過程機(jī)制

由此可見，本次鄭州暴雨與氣候變暖密切相關(guān)。正是由于氣候變暖驅(qū)動的大氣環(huán)流的變化、水汽輸送量的增加，以及地形影響等作用疊加，最終形成了鄭州罕見的暴雨災(zāi)害；而且隨著全球變暖，類似鄭州“7.20”暴雨這樣的典型極端氣候?yàn)?zāi)害將會更加頻繁、強(qiáng)度更大，為我國城市未來適應(yīng)氣候變化的防災(zāi)減災(zāi)工作提出了巨大挑戰(zhàn)。

本篇以鄭州“7.20”暴雨為案例進(jìn)行解析，

希望能夠普及氣候變化的相關(guān)知識，提升公眾的科學(xué)認(rèn)知、增強(qiáng)風(fēng)險意識，

推動氣候適應(yīng)能力建設(shè)