出品:科普中國(guó)
作者:半懶不懶(中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所 北京陶詩(shī)言氣象發(fā)展基金會(huì))
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
2022年8月13日15時(shí)30分左右,四川省成都市彭州市龍漕溝突發(fā)山洪,截至目前,這一突如其來(lái)的災(zāi)害已導(dǎo)致7人遇難、8人輕傷,經(jīng)過(guò)調(diào)查,此次山洪是由龍門(mén)山鎮(zhèn)后山短時(shí)強(qiáng)降雨導(dǎo)致。
山洪中被困的群眾 圖片來(lái)源:澎湃新聞
就在幾天后,8月17日至18日,青海西寧市地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣。18日,西寧市大通縣發(fā)生山洪災(zāi)害,截至18日12時(shí),已造成16人死亡,36人失聯(lián)。
從河流漲水到洪水肆虐而下,親歷者僅有短短幾秒的反應(yīng)和最佳逃生時(shí)間,這不禁讓人感慨自然中人類(lèi)的渺小和脆弱。面對(duì)這樣的悲劇,除了痛心,我們開(kāi)始深思,山洪是否被我們所忽視?山洪究竟離我們有多近?
什么是山洪?
山洪是指由于暴雨、冰雪融化或攔洪設(shè)施潰決等原因,在山區(qū)(包括山地、丘陵、崗地)沿河流溪溝形成的暴漲暴落的洪水及伴隨發(fā)生的滑坡、崩塌、泥石流的總稱(chēng)。
而山洪災(zāi)害是指由山洪暴發(fā)給人們帶來(lái)的危害,包括溪河洪水泛濫及伴隨發(fā)生的泥石流、山體滑坡等造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、基礎(chǔ)設(shè)施毀壞及環(huán)境資源破壞等,是洪澇災(zāi)害的一種。
需要注意的是,山洪不只是水,往往伴隨有泥沙、石塊、樹(shù)枝、雜草等,因此人一旦陷入很難脫身。
山洪現(xiàn)場(chǎng),可以看到渾濁的水流中充斥著泥沙 圖片來(lái)源: publicdomainpictures.net
我國(guó)山洪災(zāi)害有哪些特點(diǎn)?
由于處在東亞季風(fēng)區(qū),橫跨多緯度帶,我國(guó)降水時(shí)空分布差異很大,年際變率高,洪澇災(zāi)害存在顯著的地區(qū)差異。
同時(shí),作為一個(gè)多山的國(guó)家,山區(qū)(主要包括山地、丘陵和高原)面積約占我國(guó)國(guó)土總面積的三分之二,加之復(fù)雜的地質(zhì)地貌、多樣的氣候和密集的人口,導(dǎo)致我國(guó)山洪災(zāi)害有明顯的地域性。
中國(guó)歷史上山洪災(zāi)害集中分布于東南低山丘陵平原大區(qū)及西南中低山高原盆地大區(qū),占全部山洪災(zāi)害的60%左右,其中又以西南受災(zāi)人數(shù)為甚[8]。在山洪災(zāi)害死亡人口排名前十省份(2011-2019)中,四川、云南、湖南和貴州分別占到第1-4位[11]。
山洪多由暴雨引起,因此山洪災(zāi)害具有很強(qiáng)的季節(jié)性,主要集中于夏季汛期(5-9月),6-8月發(fā)生頻率最高。
山洪突發(fā)性強(qiáng),山區(qū)因山高坡陡,溪河密集,短時(shí)強(qiáng)降水后降雨迅速轉(zhuǎn)化為具有沖擊力的地表徑流,由于流速大,破壞性強(qiáng),能迅速成災(zāi),造成嚴(yán)重危害。2015年5月,四川省雷波縣強(qiáng)降雨僅持續(xù)20分鐘就引發(fā)了山洪。
當(dāng)山洪災(zāi)害發(fā)生在夜深人靜時(shí)會(huì)帶來(lái)更大的安全隱患,進(jìn)一步加重?fù)p失。2011年6月9日晚至10日凌晨一場(chǎng)300年一遇的特大暴雨(6小時(shí)降雨量達(dá)到了275.6毫米)突襲湖南臨湘市,導(dǎo)致了一場(chǎng)特大的山洪泥石流災(zāi)害,造成12人死亡、7人失蹤。
當(dāng)極端暴雨導(dǎo)致的山洪、城市內(nèi)澇、山體滑坡等災(zāi)害并發(fā)時(shí),還會(huì)造成重大自然災(zāi)害。2021年7月20日鄭州西部山區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害造成251人死亡,44個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)。
而且山洪容易重復(fù)受災(zāi),同一縣每年重復(fù)遭遇山洪災(zāi)害最多達(dá)7次,如2013年,云南鹽津縣重復(fù)遭遇了5次山洪災(zāi)害,前后發(fā)生時(shí)間間隔最短一次僅相差10天。
正是由于頻率高、來(lái)勢(shì)猛、成災(zāi)快、危害大,易復(fù)發(fā),山洪一出,往往是悲鳴一片。
鄭州西部山區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng) 圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[7]
山洪災(zāi)害的幕后黑手
山地突發(fā)性暴雨并非一定會(huì)引起山洪災(zāi)害,也并非人們主觀感覺(jué)到的暴雨才會(huì)在當(dāng)?shù)匾l(fā)山洪。
首先,山洪往往發(fā)生于山溝附近溪流處、雙河口交叉處等具有較大地勢(shì)高度差、陡坡、谷深的地方。同時(shí),這些地方附近的地質(zhì)大部分是風(fēng)化嚴(yán)重的巖石層和滲透強(qiáng)度不大的土壤,其抗蝕性較弱,遇水易軟化、易崩解,為地質(zhì)脆弱地帶。
一旦上游遭遇強(qiáng)降水,水流量增加,土體平衡就容易被破壞。而且在山溝處的地形條件使得地表徑流迅速匯集,在匯集的同時(shí)還會(huì)攜帶沿途松軟土壤匯入,這樣,強(qiáng)勁的水流攜帶著泥沙就形成了山洪災(zāi)害。
但由于上下游不一定會(huì)同時(shí)降水,所以即使上游已經(jīng)形成山洪,下游也會(huì)因未感受到降雨而降低警惕性。等到聽(tīng)到山谷的轟鳴,回過(guò)頭時(shí),已經(jīng)被卷入了水墻之中。
紅點(diǎn)為本次四川彭州山洪發(fā)生的龍漕溝,處于山腳下,來(lái)自山上的水流均在此匯集,是一個(gè)山洪風(fēng)險(xiǎn)很高的地點(diǎn)
圖片來(lái)源:wikipedia
長(zhǎng)期而言,山洪出現(xiàn)的背后,還有“水土流失”這一人為“黑手”。長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)山丘地區(qū)的過(guò)度開(kāi)發(fā),陡坡開(kāi)荒等工程建設(shè)都會(huì)對(duì)山體本身造成破壞。
由于山體的地形地貌被改變,天然植被被破壞,原始森林被砍伐,失去自身天然的水源涵養(yǎng)作用,使得山洪易發(fā)。
城市建設(shè)用地的快速增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)邊界持續(xù)擴(kuò)張迫使“削山造地”、“爬坡”、“填?!钡冉ㄔO(shè)模式興起,直接導(dǎo)致了持續(xù)增長(zhǎng)的山地災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。如廣東地區(qū)因削坡建房誘發(fā)滑坡、崩塌山地災(zāi)害的數(shù)量占全省地質(zhì)災(zāi)害的90.3%[17]。
廣東有潛在地質(zhì)災(zāi)害威脅的削坡建房危險(xiǎn)點(diǎn)
圖片來(lái)源:新浪網(wǎng)
山洪災(zāi)害是否被忽視?
與其他自然災(zāi)害相比,洪澇災(zāi)害在全球自然災(zāi)害中占據(jù)了最大的比重,這也被人們熟知。以我國(guó)為例,僅2020年,洪澇災(zāi)害占比就達(dá)到56.8%[2]。
2009-2018年中國(guó)洪水災(zāi)害的損失 圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[2]
1991年至2020年期間,我國(guó)年均因洪澇災(zāi)害死亡或失蹤人口達(dá)2020人,總計(jì)逾6萬(wàn)人死亡,年均造成直接經(jīng)濟(jì)損失1604億元,總計(jì)約4.81萬(wàn)億元[18]。
2000年以來(lái)中國(guó)山洪災(zāi)害死亡人數(shù)及占洪澇災(zāi)害死亡人數(shù)比例
圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[3]
與大型洪澇災(zāi)害給人的深刻印象不同,山洪多為中小型災(zāi)害,因此容易被忽視。
但中小型山洪災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)、難以預(yù)報(bào)及工程措施的不足,具有很高的致災(zāi)性,我國(guó)每年因山洪災(zāi)害死亡的人數(shù)占到洪澇災(zāi)害總死亡人數(shù)的70%左右[16],我國(guó)也是山洪災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。
僅2011-2019年,我國(guó)發(fā)生特大型山洪災(zāi)害4次,發(fā)生中小型山洪災(zāi)害1178次,占到山洪總數(shù)的96.2%,造成2353人死亡,占總死亡人口的74.4%[11]。
不僅是我國(guó),2020年的世界氣象日世界氣象組織(WMO)同時(shí)指出,過(guò)去幾十年,全球山洪災(zāi)害引發(fā)的傷亡呈指數(shù)增長(zhǎng),約占洪澇災(zāi)害的85%[3]。
山洪的“威力”并非僅僅在發(fā)展中國(guó)家,在調(diào)查統(tǒng)計(jì)的139個(gè)國(guó)家中,因山洪災(zāi)害所造成的損失排在各類(lèi)自然災(zāi)害中前2位的國(guó)家比例高到達(dá)75.5%,而美國(guó)、歐盟各國(guó)、韓國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家也在列[15]。
2011—2019年全國(guó)不同等級(jí)山洪災(zāi)害發(fā)生次數(shù)與死亡人數(shù)(左)與山洪災(zāi)害事件月份分布(右)
圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[11]
要準(zhǔn)確預(yù)報(bào)山洪,我們需要做什么?
由于造成了嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失,山洪預(yù)警與防范一直是國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)計(jì)劃中重大而迫切的戰(zhàn)略需求。
目前我國(guó)初步建成了覆蓋2058個(gè)縣、面積為463萬(wàn)km2的山洪災(zāi)害防御體系,建立了世界上最大規(guī)模的山丘區(qū)實(shí)時(shí)雨水情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),同時(shí)水利部聯(lián)合氣象局也會(huì)定時(shí)發(fā)布山洪災(zāi)害氣象預(yù)警。
山洪災(zāi)害防治工作實(shí)施后,2011—2020年年均山洪災(zāi)害因?yàn)?zāi)死亡人口333人,較實(shí)施前2000—2010年年均1179人降低了7成[19],但是要實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害的準(zhǔn)確預(yù)警依然有很大的難度。
山洪災(zāi)害氣象預(yù)警 圖片來(lái)源:中國(guó)氣象局
首先,山洪預(yù)警需要依靠準(zhǔn)確的山地突發(fā)性暴雨預(yù)警,暴雨的預(yù)報(bào)依賴(lài)于高精度的監(jiān)測(cè)資料。我國(guó)山洪災(zāi)害防御水雨情監(jiān)測(cè)仍然以地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)為主,隨著通信、信息化和人工智能等技術(shù)快速發(fā)展,需要在未來(lái)綜合利用衛(wèi)星雷達(dá)、X波段測(cè)雨雷達(dá)和地面站網(wǎng)等綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)[12]。
其次,山地突發(fā)性暴雨數(shù)值預(yù)報(bào)誤差較大、準(zhǔn)確度不足,要想實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)和定量依然是目前國(guó)際研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[13]。
未來(lái)仍需要完善數(shù)值模式對(duì)山地、暴雨及其突發(fā)性的影響機(jī)制,進(jìn)一步挖掘山地突發(fā)性暴雨形成與發(fā)展的理論知識(shí),提高對(duì)暴雨發(fā)生時(shí)間、區(qū)域和強(qiáng)度預(yù)報(bào)預(yù)警的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。
只有這樣,才能在未來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)山洪的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。只有走好了山洪預(yù)報(bào)的“最后一公里”,才能避免更多的悲劇發(fā)生。
未來(lái)山洪災(zāi)害會(huì)變多么
一聽(tīng)山洪,人們潛意識(shí)里想到的都是多雨而濕潤(rùn)的地區(qū)。然而,隨著異常氣候的增加,越來(lái)越多讓人“難以置信”的地區(qū)洪水發(fā)生幾率也將增加。
塔克拉瑪干沙漠遭遇洪水 圖片來(lái)源:鳳凰網(wǎng)
在全球氣候變化的背景下,受氣候增暖影響,溫度增加會(huì)導(dǎo)致大氣中水汽含量增加,水循環(huán)過(guò)程增強(qiáng),降水增加[1]。
極端降水對(duì)增暖的響應(yīng)比年降水量更強(qiáng),使得我國(guó)大部分地區(qū),甚至包括西北地區(qū),未來(lái)平均降水、降水強(qiáng)度、極端強(qiáng)降水和連續(xù)性強(qiáng)降水都呈現(xiàn)增多趨勢(shì)[14]。
這勢(shì)必會(huì)增加未來(lái)洪澇災(zāi)害爆發(fā)的可能,我國(guó)乃至全球各區(qū)域范圍內(nèi)的山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)可能呈現(xiàn)出持續(xù)增加的態(tài)勢(shì)。
雖然隨著我國(guó)防洪建設(shè)的不斷投入,洪澇災(zāi)害造成的死亡人數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢(shì),但造成的直接經(jīng)濟(jì)損失,受災(zāi)人口及農(nóng)作物受災(zāi)面積將在未來(lái)呈現(xiàn)增加趨勢(shì),山洪災(zāi)害依然會(huì)是我國(guó)未來(lái)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理中的重中之重。
在彭州山洪災(zāi)害發(fā)生的第二天,依然有人無(wú)視勸阻和可能的危險(xiǎn)前去“打卡”,這恰好說(shuō)明了防災(zāi)減災(zāi)的大眾參與依然任重而道遠(yuǎn)。希望大家能以這場(chǎng)悲劇為警示,提高自己的災(zāi)害防御意識(shí)和避險(xiǎn)知識(shí),畢竟“道路千萬(wàn)條,安全第一位”。
圖片來(lái)源:騰訊網(wǎng)
龍門(mén)山鎮(zhèn)政府在龍漕溝豎立的“珍愛(ài)生命,請(qǐng)勿下河”的標(biāo)志牌 圖片來(lái)源:觀察網(wǎng)
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