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全球變暖下的梅雨新畫像

發(fā)布時間:2024年06月07日 來源:中國氣象報社

編者按:預(yù)計6月上旬開始,我國江南、長江中下游地區(qū)將陸續(xù)進入梅雨季。

黃梅時節(jié)家家雨,青草池塘處處蛙。在古人的詩詞中,梅雨季節(jié)都是陰雨連綿,江南煙雨更是俘獲了無數(shù)文人墨客的芳心。但隨著全球變暖,東亞梅雨已經(jīng)逐步丟失了傳統(tǒng)煙雨特征,梅雨不

江南緣何不再多煙雨?在氣候變化的背景下,梅雨期氣候發(fā)生了哪些變化?梅雨出現(xiàn)了哪些新特征,未來又將如何變化?本期看臺帶您一探究竟。


專家顧問:

南京信息工程大學(xué)教授?孫博

中國科學(xué)院院士?王會軍

上海市氣象服務(wù)中心服務(wù)首席?韓寧

江蘇省氣候中心正研級高級工程師?項瑛

浙江省杭州市氣象臺臺長?鄭沛群


當(dāng)江南不再等煙雨

杏花雨”“桃花雨梨花雨”“榆莢雨”“荷花雨”……在古代,人們往往喜歡以當(dāng)?shù)禺?dāng)令的植物來命名相應(yīng)時節(jié)的雨。而在江南,最能將小橋流水、黛瓦白墻的水墨意境入魂的,自然是浸潤江南一草一木的梅雨

一般在每年的6—7月間,正值梅子變黃、成熟的時候,從我國江南、長江中下游、江淮等地到韓國、日本列島一帶,都會迎來較長時間的陰雨天氣,被稱為梅雨或者黃梅雨。

江南四月黃梅雨,人在溟蒙霧靄中。竹云籠曉渚,梅雨澹煙空……梅雨時節(jié),青草、池塘、山巒、樹木,都沉浸在如絲如霧的煙雨中,飄渺迷蒙,若隱若現(xiàn)。梅雨如煙似霧,江南煙雨纏綿婉約的詩情畫意,盡在其中。

為何江南地區(qū)下雨常常會伴隨有?煙雨究竟是如何形成的?

其實,煙雨是一種氣象景觀,并非江南獨有,漓江煙雨、瀟湘煙雨同樣聲名遠(yuǎn)播。降水過程中伴隨出現(xiàn)的本質(zhì)上是雨霧,而江南煙雨景觀是雨霧在江南水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)映襯下形成的區(qū)域特色氣象景觀。

江南煙雨的形成過程并不復(fù)雜:天空中連續(xù)下著蒙蒙小雨,小雨滴在下降過程中蒸發(fā)導(dǎo)致近地面層相對濕度趨于飽和,最終形成雨霧。雨霧籠罩在江南水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)之中經(jīng)久不散,能見度降低,給人一種煙雨仙境的視覺感受。通常情況下,江南煙雨氣象景觀需要持續(xù)弱降水條件,近地層相對濕度超過95%,小時雨量在1.5毫米以內(nèi)有利于煙雨景觀形成。如果雨量較大,大雨滴的拖曳會帶動霧滴下沉,從而導(dǎo)致雨霧消散。在梅雨季內(nèi),江南地區(qū)長時間持續(xù)降水,為江南煙雨景觀的形成創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件,一旦出現(xiàn)弱降水,就非常容易形成雨中帶的江南煙雨景觀。

然而,在全球變暖背景下,近些年梅雨期,我國長江流域和日本都罕見煙雨。

20世紀(jì)中葉,江南煙雨的特征還很明顯。例如,1962年,南京地區(qū)下了一周多的小雨,相對濕度不低于75%。然而,近幾十年間,梅雨期降水已經(jīng)逐漸偏離傳統(tǒng)特征,導(dǎo)致江南不再多煙雨。例如,2023年夏季,暴雨和晴熱天氣交替出現(xiàn),與傳統(tǒng)的梅雨特征相去甚遠(yuǎn)。

事實上,最具代表性的傳統(tǒng)梅雨主要發(fā)生在20世紀(jì)70年代中期以前。2010年以后,傳統(tǒng)梅雨區(qū)域頻頻出現(xiàn)極端干旱或極端暴雨。換句話說,近幾十年來,煙雨的特征在不斷弱化,梅雨區(qū)域更容易發(fā)生極端天氣氣候事件,江南如詩如畫般的煙雨已經(jīng)換了另一番面貌,取而代之的是頻發(fā)的暴雨或干旱。

江南不再多煙雨,這背后,到底發(fā)生了什么?

一番探查,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這主要是人類活動引起的氣候變化所致。隨著氣候變暖加劇,大氣持水能力增加,全球水循環(huán)持續(xù)增強,降水的波動性也在顯著增強。人類活動引起的氣候變化正在推動溫和氣候向極端氣候轉(zhuǎn)變,大氣動力和濕度條件更傾向于引發(fā)極端降水和干旱,而不是霧蒙蒙的細(xì)雨。

那么,江南煙雨最終會消失嗎?

根據(jù)預(yù)測,未來增暖情景下東亞梅雨將進一步遠(yuǎn)離其傳統(tǒng)特征,進入新常態(tài),梅雨將幾近丟失其煙雨特征。曾寄托無數(shù)文人墨客離愁別緒的江南煙雨,或許就此成為絕響,一川煙草,滿城風(fēng)絮,梅子黃時雨這樣的景象,也將永遠(yuǎn)退守到人們的記憶之中。(吳初桐)

梅姑娘為何越來越暴力?

江南梅熟雨紛紛,門巷深沉羃濕云。古代文人墨客筆下的梅雨仿佛也脈脈含情,或寄憂思,或寓愁情。戴望舒在《雨巷》中寫道,撐著油紙傘,獨自彷徨在悠長、悠長又寂寥的雨巷……”在很多人心中,種下關(guān)于江南梅雨的浪漫記憶。

梅雨,是東亞地區(qū)夏季特有的天氣現(xiàn)象。長江中下游地區(qū)的梅雨,一般以6月中旬至7月上旬持續(xù)的陰雨天氣為主要特征,對農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟和人們的生活具有廣泛影響。然而,在全球變暖背景下,近年來異常的梅雨天氣引發(fā)了嚴(yán)重的氣象災(zāi)害。例如,2020年,超強梅雨在我國東部和日本引發(fā)嚴(yán)重洪水;與之相反,2022年夏季,整個長江流域都長時間籠罩在高溫?zé)崂撕透珊抵??;腥恢g,記憶中如夢如幻的煙雨江南、人們熟悉的梅雨變得不再尋常,暴力梅倒是頻頻現(xiàn)身。

梅姑娘為何會化身成暴力女漢子?幕后推手到底是誰?南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院孫博教授和王會軍院士的一項最新研究發(fā)現(xiàn),氣候變化是暴力梅背后的始作俑者。

氣象數(shù)據(jù)顯示,過去60年里,長江中下游梅雨季的無雨日數(shù)、降水強度、極端降水事件的頻次和強度,均呈現(xiàn)增加趨勢,其中降水強度增加趨勢最為明顯。可見,隨著全球氣候變暖,梅雨期間的天氣變得更加不穩(wěn)定和極端。

拒絕超長待機,是梅姑娘發(fā)脾氣的一大重要特征。梅雨期間,無雨日數(shù)的增加趨勢可能與地表相對濕度減小有關(guān)。隨著全球氣溫升高,大氣飽和比濕急劇增加——溫度每升高1℃,其增幅約為7%。由于長江中下游地表的比濕增速小于飽和比濕,因此相對濕度呈下降趨勢,不利于降水事件的發(fā)生,可能導(dǎo)致梅雨期間無雨日數(shù)增多。此外,隨著氣候變暖加劇,降水事件發(fā)生前后大氣水汽含量的減少幅度可能超過7%/℃,導(dǎo)致在下一次降水事件發(fā)生之前,大氣需要更多時間獲得足夠的水汽,這也是無雨日數(shù)增多的原因之一。值得注意的是,受年代際振蕩影響,無雨日數(shù)在2013—2020年期間出現(xiàn)了年代際減少,此后呈明顯增多態(tài)勢。

那么哪些條件可能會誘發(fā)梅姑娘發(fā)脾氣呢?梅雨期間,降水事件強度、極端降水事件頻次和強度的增加趨勢,與熱力和動力因素共同作用有關(guān)。1961—1980年為相對冷期P1,2001—2022年為相對暖期P2,長江中下游梅雨季區(qū)域性降水事件,在P2時期梅雨季發(fā)生降水時的瞬態(tài)水汽輸送和輻合更加劇烈,且對流活動更加強烈,導(dǎo)致降水強度增大。這主要是由于在全球變暖背景下,大氣水汽含量增多,且極端降水事件的對流活動顯著增強。暴力梅會不會一直持續(xù)?通過CMIP6(第六次國際耦合模式比較計劃)資料,可以發(fā)現(xiàn)梅雨在全球增暖2℃情景下的變化情況:長江中下游梅雨期間的無雨日數(shù)、降水事件強度、極端降水頻次和強度將增加,其中降水事件強度增加最為明顯。但由于目前模式對梅雨變化的模擬能力普遍較差,預(yù)估結(jié)果還存在較大不確定性。(李冬梅)

是誰在擺動梅雨帶?

我國是受季風(fēng)影響最顯著的國家之一,而梅雨季節(jié)正是東亞夏季風(fēng)向北階段性推進過程中的重要產(chǎn)物。東亞季風(fēng)活動存在很大的年際變化,受其影響,我國梅雨季降水量具有明顯的年際波動和年代際變化特征。

近年來,相關(guān)研究表明,梅雨時空分布的區(qū)域性特點非常明顯,每年梅雨強度的差異也很大??傮w而言,上世紀(jì)50年代后期至60年代、90年代末至本世紀(jì)前十年,降水量偏少,尤其是2000年以來的十多年,長江中下游地區(qū)的梅雨特征表現(xiàn)得不夠清晰,有些人稱之為非典型梅雨。2014年以后,隨著太平洋年代際振蕩信號的轉(zhuǎn)變,我國汛期主雨帶又集中在長江中下游一帶,江淮梅雨特征又變得清晰起來。

在全球變暖的背景下,梅雨帶還出現(xiàn)了北移的特征,這是多時間尺度系統(tǒng)綜合影響的結(jié)果。直觀來說,梅雨帶的北移是由對流層增暖以及副熱帶的擴張引起的。東亞中緯度地區(qū)對流層明顯增暖,平流層明顯冷卻,使得東亞副熱帶對流層高層等壓面向上突起,對流層頂升高,從而導(dǎo)致東亞副熱帶大氣擴張,位于副熱帶大氣北部的梅雨帶隨之北移。

在梅雨帶北移背后,還有兩個深層原因。在地球表層,受太陽輻射對高低緯度地帶的加熱不均和自轉(zhuǎn)偏向力影響,形成三圈環(huán)流,其中,三圈環(huán)流之一的哈得萊環(huán)流(又稱信風(fēng)環(huán)流圈)是赤道附近受熱上升的氣流在到達對流層后,分別向兩極方向移動,之后逐漸冷卻,在緯度30°附近沉降,然后由地表向赤道移動,形成一個循環(huán),是信風(fēng)的直接來源。受哈得萊環(huán)流圈不斷拓寬北伸的影響,西風(fēng)帶北移,東亞副熱帶大氣擴張,從而引導(dǎo)更多的熱帶暖濕氣流輸送到緯度更高的副熱帶地區(qū),這就是導(dǎo)致梅雨帶北移的重要原因之一。此外,梅雨過程中的凝結(jié)潛熱釋放對東亞副熱帶的膨脹會產(chǎn)生進一步影響,導(dǎo)致副熱帶北界偏北、雨帶北移。除了受這兩個內(nèi)部信號影響外,海溫、青藏高原雪蓋和人類活動等外強迫,也起到了推波助瀾的作用。

未來,在全球變暖的總體趨勢下,東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的響應(yīng)具有較大不確定性,對我國梅雨帶位置的影響也很復(fù)雜,學(xué)界還沒有較為一致的結(jié)果,針對梅雨帶未來的變化趨勢還需要進行更深入的研究。但可以確定的是,受全球變暖影響,未來江淮地區(qū)梅雨期降水量將進一步增多,極端降水頻次和強度也將進一步增多增強,非典型程度加劇。隨著碳排放量的增加,降水的空間分布不均勻性也在加劇。(陳曉穎)

知梅雨,知時節(jié)

宋代詩人虞儔的梅雨知時節(jié),農(nóng)家喜若何表達了對梅雨的欣喜之情,在一春嘗苦旱之后,梅雨像是選擇好時間似的,按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,如約而至,春蠶結(jié)繭,小麥黃熟,水稻秧苗瘋長,旱地作物移栽成活……農(nóng)家怎一個喜字了得!

梅雨季節(jié)正是江南一帶小麥、油菜、蠶豆收割和水稻播種、插秧時節(jié),梅雨來得適時,雨量充沛,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利,而最理想的是在夏收基本結(jié)束、夏種開始時入梅。但江南的梅雨并不總是適時適量,梅雨期早遲和雨量的大小,不同年份是有差異的。有的年份梅雨期長、雨量大,形成洪澇災(zāi)害;與之相反,有的年份梅雨期短、雨量稀少,或出現(xiàn)空梅

例如,杭州梅雨量年際差異較大。2010—2023年這14年中,杭州梅雨量與常年基本持平的年份只有2年;梅雨不典型或空梅的有2年;梅雨量偏少的有6年,偏多的有4年。其中,2020年梅汛期杭州先后出現(xiàn)9場暴雨過程,雨量高達815毫米,梅雨期長達50天,被稱為暴力梅;而2022年梅雨量只有98毫米,僅為多年平均的四分之一,尤其北部地區(qū)幾乎空梅。

入梅太早,影響夏收,易造成爛麥場;入梅太遲,影響夏種,使晚稻不能及時移栽。出梅過早,夏旱將提早出現(xiàn);梅雨期過長,作物長期處于溫度低、光照不足的環(huán)境下,光合作用很弱,生長發(fā)育受影響。

如何減輕異常梅雨的不利影響,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有現(xiàn)實的意義。

知梅雨,知時節(jié)。針對異常梅雨、早梅、遲梅,必須積極應(yīng)對,做到未雨綢繆,趨利避害,及早采取防災(zāi)措施。如針對特長梅雨,梅雨前應(yīng)及早做好防洪堤壩的加固工作,同時還要加強田間管理,防止低溫影響早稻孕穗和抽穗,在夜間做好深水保溫工作。梅雨季節(jié),時晴時雨,造成高溫高濕,易致使作物病菌繁殖與傳播蔓延,應(yīng)及時噴施農(nóng)藥,防止病蟲害發(fā)生。(麻碧華)

梅雨季,為什么心情會低落?

不待雨來先地濕,并無云處亦天低。梅雨是細(xì)密且無處不在的,連綿雨絲、濕潤迷蒙的天氣在令周遭蘊含詩情畫意的同時,有時也會拉低人們的情緒。

長時間的陰雨天氣和潮濕環(huán)境很容易引起人們心情低落、抑郁等。究其原因,主要是梅雨季節(jié)天氣變得悶熱起來,空氣濕度越來越高,伴著持續(xù)陰雨,人體容易出現(xiàn)疲勞感、關(guān)節(jié)疼痛和肌肉酸痛、頭暈頭痛、皮膚過敏,誘發(fā)感冒和流感、鼻炎、哮喘等。

同時,由于濕氣重,人體的消化系統(tǒng)會變得更加脆弱,容易出現(xiàn)胃腸道不適、腹瀉等問題,這些身體上的不適也會對心理健康造成不良影響。再加上持續(xù)的降雨天氣直接影響人們的日常生活和工作,如室內(nèi)潮濕、交通受阻、戶外活動受限等,這也會加重人們的壓力和焦慮感。

此外,陰天下雨時的光線明顯不足,會導(dǎo)致人體分泌褪黑素異常。褪黑素具有提升情緒的功能,當(dāng)其缺乏時會出現(xiàn)心情低落等癥狀,再加上光線不足會影響人們的生物鐘,導(dǎo)致睡眠質(zhì)量下降,從而易產(chǎn)生疲勞、乏力等不適感。長期處于光線不足的梅雨季,會使人體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)失調(diào),容易出現(xiàn)心情低落、抑郁等情緒問題。

雖然天氣陰沉?xí)r心情難免低落,但我們可以通過科學(xué)方法加以應(yīng)對。針對由于濕氣重、天氣潮濕導(dǎo)致的胃腸道不適等問題,可以通過調(diào)節(jié)飲食來預(yù)防,選擇一些清淡易消化的食物。同時,注意下雨時出現(xiàn)較大溫差,及時增減衣物。如果缺乏戶外活動,可在室內(nèi)適度鍛煉,提升自身免疫力。(李倩)

(責(zé)任編輯:曹銳怡)