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我国有气象记录才70余年,为何有“千年一遇”的暴雨? 新京报 昨天
2021/7/22 7:15:06    新闻来源:新京报

新京报快讯(记者 张璐 见习记者 王景曦)7月20日,河南多地出现大暴雨、特大暴雨,郑州气象官方微博发布视频称,郑州暴雨“超千年一遇”。近年来,“五十年一遇暴雨”、“百年一遇暴雨”等说法经常出现在公众视野。公众不免疑问,几年前刚刚经历过一次“百年一遇”的暴雨,怎么又来了?

如何理解“N年一遇”的暴雨?“千年一遇”暴雨说法准确吗?对此记者采访了气象和水文相关专家。

“N年一遇”是什么概念?

据清华大学水利系教授杨大文介绍,“N年一遇”是统计学与气象学、水文学相结合对暴雨和洪水大小的一种定量表征。一个降雨时间序列可能是100年、500年或者无限长,举例来说,从统计上讲,某地一天下了500毫米的雨,过去100年的数据中,一天超过500毫米的降雨只出现一次,我们说这场雨是100年一遇的。

目前我国有观测记录的时间序列很少超过100年,科技人员就把过去50年或60年的所有观测数据拿来分析,再通过数学公式推导,得出理论的频率曲线。这个频率曲线可以外延,可以大体推算出100年甚至1000年的暴雨降水量是多少。但百年一遇、尤其是千年一遇的暴雨更像是一个估计,并非完全准确的绝对值。

由于南方和北方地理气候差距大,因此每个地方“N年一遇”都是以当地为标准,而非全国一致的标准。

他说,“N年一遇”的概念在上世纪五六十年代就已经广泛应用于生产实践。由于城市发展需要面对防洪等问题,“二战”前后,基于频率的防洪设计标准已经在世界上广泛应用。新中国成立以后,我国也从苏联引进了这套设计的思路和方法,这在全世界基本上是通用的。

“百年一遇”意味着百年后才再次出现吗?

杨大文说,城市防洪标准所称的“百年一遇”,也是相同的概念,也是根据历史观测的数据得到的。“这里面有个假设,即过去历史观测的暴雨也好、洪水也好,未来在频率和强度上还会出现同样的规律,即自然的规律在过去和未来是一致的。”

这样的假设是否存在问题?杨大文说,气候变化会改变这个规律。所以老百姓有这样的疑问——100年一遇的洪水前几年刚发过,怎么又发了?怎么感觉频率越来越高了?这就跟气候变化有关系。气候变化的一个特征就是极端天气会更多更频繁地出现。

城市“N年一遇”的防洪标准需要普遍提高吗?

据媒体今年2月报道,北京中心城区防洪标准拟达200年一遇,城市副中心防洪标准拟达到100年一遇。随着极端天气的增加,城市防洪标准需要提高吗?

杨大文称,不同的城市根据人口、经济发展水平等不同,防洪标准不同,北京、上海等城市标准会更高一些。同一个城市中,地铁的标准也会高于其他地点。

他认为,即便城市的防洪标准不提高,工程设施的防护能力、运营维护能力也需要提高。以往城市规模小,周围有很多自然湿地、洼地,如今城市快速发展,城市道路和楼房承受洪水的能力也降低了很多,洪水造成的损失,特别是生命财产的损失会比以往大很多。

因此,气候变化和人类自身对城市及其周边环境的改变,也是加重洪水灾情的原因。原来进入湖泊里的水现在流入街道,就要迅速将其排走。如果规划设计、工程运营维护不当的话,就会造成灾害。

“千年一遇”说法准确吗?

7月20日,郑州气象官方微博发布视频称,郑州暴雨“小时降水、日降水的概率,重现期通过分布曲线拟合来看,超千年一遇”。

中央气象台首席预报员陈涛表示,“千年一遇”是源自于水文气象里面关于洪水重现期的科学解释,主要是依据长期的历史记录来推算极端天气事件在历史上可能重复发生的频率,这是一个数学上的概念。

在大气科学中,表达极端天气、极端降雨过程的方法,主要是根据历史降水量排名。根据某个站在历史上出现的降水量极大值,依次进行排名、不断更新排名情况,这是大气科学界比较常见的做法。“也有其他表达天气极端性的方法,比如通过极端降水的百分位这种统计学方法来表示。”陈涛说。

如果从大气科学的角度来细究“千年一遇”的说法,陈涛介绍,我国目前有严谨气象记录的时间在1950年之后,也就是说有比较准确完整的降雨量科学记录的时间有70余年。这段历史时期的数据,是无法支撑起用“百年”甚至“千年”来描述极端降雨的说法的。

“所以说,无论是千年一遇还是百年一遇,在目前没有得到可靠的、长时效的气象记录之前,我们很难判断这个问题。”陈涛说。

为何重现期时间越长,暴雨越不好预测?

气象专家张明英说,“百年一遇”是统计学中的概念,一些极端事件很难发生,如果用统计学上的概率来说,常发生的事件其出现概率较大,而很少发生的事件其出现概率就小,有一些极端事件出现概率就更小了,降水量大小出现也采用这种概率来描述。

但普通老百姓对这种概率事件不好理解,为了能让大家对出现概率有一个形象的了解,便采用了“重现期”的概念,常出现的事件重现期就短,很少出现的事件重现期就长,例如百年一遇或千年一遇。这并不是说一百年或一千年就来一次,或者这次出现后一百年或一千年后再来一次。对重现期时间越长的事件,其发生的可能性就越小,也就是出现几率少,也就很难碰到,这对预报来说也就很难预报出来。

新京报记者 张璐 见习记者 王景曦

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