2021年7月20日16-17時,鄭州一個小時就降下201.9毫米的特大暴雨,這一數據直接刷新了我國有氣象記錄以來單小時雨強的記錄,要知道,24小時雨量達到100毫米就是大暴雨量級,而鄭州1個小時下了超過200毫米的雨,這早已遠遠超過特大暴雨的标準。
而鄭州極端降雨之前的記錄,是發生在1975年8月5日,河南林莊也記錄到一小時198.5毫米超強降雨,林莊位于河南駐馬店市,距離鄭州不到200公裡。
2021年7月20日鄭州暴雨
由此可見,河南雖然位于我國北方,年雨量在全國範圍内并不算出衆,遠遜于南方各省,但在極端強降水這一數據上,卻相當厲害,甚至可以說是獨一檔的存在,即使深受台風影響的東南沿海各省,都很難記錄到如此強的短時強降雨。
而根據中央氣象台的預報,7月19-20日河南中北部将再次遭遇暴雨到大暴雨襲擊,降雨發生的時間相當巧合,是值得高度關注的。
19日8時-20日8時華北地區降雨落區預報
事實上,我國北方最近這十年中發生的極端強降雨天氣,有好幾次都落在了7月20日前後,第一次是2012年北京7.21暴雨事件,第二次是2016年北京7.20暴雨事件,第三次是2021年鄭州7.21暴雨事件。
當然,從日期的角度來看,這隻是巧合事件,但從科學的角度來看,卻并不巧合,我們今天就分析一下為什麼在七月下旬,華北容易出現極端暴雨天氣。
七下八上華北雨季,俗稱七下八上,也就是七月下旬八月上旬的意思,像剛才提到的北京和鄭州的三次極端暴雨事件,都發生在七月下旬,文初提及的河南林莊1975年的小時雨強記錄是發生在八月上旬,這都符合七下八上的一般規律。
為什麼華北到了這個時間點,會進入雨季呢?
其實道理很簡單,我國的主雨帶出現在什麼地方,其實背後的主要推動力是南方副熱帶高壓和北方冷空氣兩大勢力的此消彼長。
如果副高強勢,冷空氣弱勢,那麼雨帶偏北,反之雨帶偏南。
像最近幾天,因為一個東北冷渦誘生出強大的冷空氣南下,使得冷空氣短暫占了上風,副熱帶高壓就被壓至兩廣至南海一帶,因此從昨天開始,我國的主雨帶一度南壓至江南地區。
2022年7月17日衛星雲圖
但這畢竟隻是短期的天氣波動而已,正常情況下,七月下旬至八月上旬,正是全年副熱帶高壓勢力最為鼎盛的一段時期,也是北方冷空氣勢力最為萎靡的一個階段,因此,正常情況下,這個時期副高的北側邊緣應該位于淮河流域,也就是華北平原的中部地區,個别時候甚至副高能挺進到華北北部到東北南部。
而副高本身既是一個高壓系統,也是一個大水泵,在副高本體控制下,天氣晴朗,氣流下沉,往往帶去的是高溫天,例如前段時間我國長江流域遭遇的持續性高溫天氣,就是拜副高本體控制所賜。
而副高的邊緣則是另一副嘴臉,因為副高是高壓系統,高壓系統在北半球主要是呈順時針旋轉的,因此,影響我國的副高往往就會從南海和太平洋把水汽一路沿着順時針方向送上陸地,其邊緣與冷空氣交彙碰撞,就會形成雨帶,也就是所謂的主雨帶。
因為七月下旬到八月上旬,副高和冷空氣交戰的戰場正巧位于華北平原,因此,往往這段時間也正是華北全年暴雨最多的一個階段,包括陝西,山西,河南,河北,山東,京津,内蒙古中西部以及東三省,都将在這個時間段裡迎來全年降雨最頻繁的一個階段。
不過,畢竟這裡是北方地區,水汽條件無論如何是比不上南方地區的,因此,即使多雨,大多數地區的七下八上的總雨量也無法與兩廣龍舟水,江南梅雨和華西秋雨相提并論,也就是說多數地區的總雨量還是要小于南方雨季的,但河南,河北和京津一帶卻是個例外,這裡七下八上主雨季的降水年際變化非常大,極端起來,比南方還要更恐怖。
這是因為河南,河北以及京津分别背靠嵩山,太行山,燕山等巨大山脈,在地形擡升作用下,一旦水汽條件合适,風向合适,迎風坡的降水量将非常極端。
例如去年的鄭州暴雨事件,就是因為在西太平洋有一個台風煙花在活動,台風北側形成了東風,再加上副高當時非常偏北,副高西南側同樣形成東風,兩股東風合流,形成了東風急流,天量的水汽直撲華北平原,然後在鄭州西側山體的地形擡升作用下,水汽凝結成雨,雨勢大大超過預期,形成了這次極端暴雨事件。
鄭州2021年720暴雨天氣形勢
而北京的極端暴雨天氣也非常多,地形因素同樣無法忽視,北京的西側,北側被燕山兩面環繞,因此,當水汽從西南,南,東南,東等方向湧來的時候,就會在地形擡升的作用下出現暴雨天氣,2012年和2016年的兩次暴雨,都是西南渦帶出的西南急流撞上燕山,形成的極端暴雨事件,與北京相距并不遠的天津等地雖然也下雨了,但遠不及北京的雨勢大,這主要就是地形因素所導緻的。
不過,雖然今天到明天,鄭州将再次遭遇暴雨襲擊,但其實今年的情況與去年相比大大不同,因為這一次鄭州将要出現的強降雨天氣主要是副高和西南渦系統,并不像去年還有台風助攻,因此水汽條件是比不上去年的,而且因為沒有更多的因素影響,西南渦的移動路徑也主要依靠副高邊緣氣流引導,因此,可以說來去匆匆,并不會在河南境内停留太久,所以這一次的河南暴雨大概率僅是一場普通暴雨而已。
對于河南西南部地區來說,強降雨的出現,還非常有利于緩解這一帶的旱情。
但是夏季的雨局地性特征很明顯,盡管宏觀層面看,這一次的雨可能并不會極端,但并不排除局部地區的雨量過大,因此,提早做好防範依然是重要的。
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