出品:科普中國
作者:半懶不懶(中國科學院大氣物理研究所 北京陶詩言氣象發(fā)展基金會)
監(jiān)制:中國科普博覽
2022年8月13日15時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,這一突如其來的災(zāi)害已導致7人遇難、8人輕傷,經(jīng)過調(diào)查,此次山洪是由龍門山鎮(zhèn)后山短時強降雨導致。
山洪中被困的群眾 圖片來源: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,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)和最佳逃生時間,這不禁讓人感慨自然中人類的渺小和脆弱。面對這樣的悲劇,除了痛心,我們開始深思,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。
而山洪災(zāi)害是指由山洪暴發(fā)給人們帶來的危害,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、樹枝、雜草等,因此人一旦陷入很難脫身。
山洪現(xiàn)場,可以看到渾濁的水流中充斥著泥沙 圖片來源: publicdomainpictures.net
我國山洪災(zāi)害有哪些特點?
由于處在東亞季風區(qū),橫跨多緯度帶,我國降水時空分布差異很大,年際變率高,洪澇災(zāi)害存在顯著的地區(qū)差異。
同時,作為一個多山的國家,山區(qū)(主要包括山地、丘陵和高原)面積約占我國國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,導致我國山洪災(zāi)害有明顯的地域性。
中國歷史上山洪災(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,山區(qū)因山高坡陡,溪河密集,短時強降水后降雨迅速轉(zhuǎn)化為具有沖擊力的地表徑流,由于流速大,破壞性強,能迅速成災(zāi),造成嚴重危害。2015年5月,四川省雷波縣強降雨僅持續(xù)20分鐘就引發(fā)了山洪。
當山洪災(zāi)害發(fā)生在夜深人靜時會帶來更大的安全隱患,進一步加重損失。2011年6月9日晚至10日凌晨一場300年一遇的特大暴雨(6小時降雨量達到了275.6毫米)突襲湖南臨湘市,導致了一場特大的山洪泥石流災(zāi)害,造成12人死亡、7人失蹤。
當極端暴雨導致的山洪、城市內(nèi)澇、山體滑坡等災(zāi)害并發(fā)時,還會造成重大自然災(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)生時間間隔最短一次僅相差10天。
正是由于頻率高、來勢猛、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 圖片來源:參考文獻[7]
山洪災(zāi)害的幕后黑手
山地突發(fā)性暴雨并非一定會引起山洪災(zāi)害,也并非人們主觀感覺到的暴雨才會在當?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高度差、陡坡、谷深的地方。同時,這些地方附近的地質(zhì)大部分是風化嚴重的巖石層和滲透強度不大的土壤,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,在匯集的同時還會攜帶沿途松軟土壤匯入,這樣,強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同時降水,所以即使上游已經(jīng)形成山洪,下游也會因未感受到降雨而降低警惕性。等到聽到山谷的轟鳴,回過頭時,已經(jīng)被卷入了水墻之中。
紅點為本次四川彭州山洪發(fā)生的龍漕溝,處于山腳下,來自山上的水流均在此匯集,是一個山洪風險很高的地點
圖片來源:wikipedia
長期而言,山洪出現(xiàn)的背后,還有“水土流失”這一人為“黑手”。長期以來對山丘地區(qū)的過度開發(fā),陡坡開荒等工程建設(shè)都會對山體本身造成破壞。
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)用地的快速增長和城鎮(zhèn)邊界持續(xù)擴張迫使“削山造地”、“爬坡”、“填?!钡冉ㄔO(shè)模式興起,直接導致了持續(xù)增長的山地災(zāi)害風險。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點
圖片來源: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。以我國為例,僅2020年,洪澇災(zāi)害占比就達到56.8%[2]。
2009-2018年中國洪水災(zāi)害的損失 圖片來源:參考文獻[2]
1991年至2020年期間,我國年均因洪澇災(zāi)害死亡或失蹤人口達2020人,總計逾6萬人死亡,年均造成直接經(jīng)濟損失1604億元,總計約4.81萬億元[18]。
2000年以來中國山洪災(zāi)害死亡人數(shù)及占洪澇災(zāi)害死亡人數(shù)比例
圖片來源:參考文獻[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、難以預(yù)報及工程措施的不足,具有很高的致災(zāi)性,我國每年因山洪災(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],我國也是山洪災(zāi)害最為嚴重的國家之一。
僅2011-2019年,我國發(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,2020年的世界氣象日世界氣象組織(WMO)同時指出,過去幾十年,全球山洪災(zāi)害引發(fā)的傷亡呈指數(shù)增長,約占洪澇災(zāi)害的85%[3]。
山洪的“威力”并非僅僅在發(fā)展中國家,在調(diào)查統(tǒng)計的139個國家中,因山洪災(zāi)害所造成的損失排在各類自然災(zāi)害中前2位的國家比例高到達75.5%,而美國、歐盟各國、韓國和日本等發(fā)達國家也在列[15]。
2011—2019年全國不同等級山洪災(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)
圖片來源:參考文獻[11]
要準確預(yù)報山洪,我們需要做什么?
由于造成了嚴重的生命財產(chǎn)損失,山洪預(yù)警與防范一直是國家防災(zāi)減災(zāi)計劃中重大而迫切的戰(zhàn)略需求。
目前我國初步建成了覆蓋2058個縣、面積為463萬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)實時雨水情監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),同時水利部聯(lián)合氣象局也會定時發(fā)布山洪災(zāi)害氣象預(yù)警。
山洪災(zāi)害防治工作實施后,2011—2020年年均山洪災(zāi)害因災(zāi)死亡人口333人,較實施前2000—2010年年均1179人降低了7成[19],但是要實現(xiàn)山洪災(zāi)害的準確預(yù)警依然有很大的難度。
山洪災(zāi)害氣象預(yù)警 圖片來源:中國氣象局
首先,山洪預(yù)警需要依靠準確的山地突發(fā)性暴雨預(yù)警,暴雨的預(yù)報依賴于高精度的監(jiān)測資料。我國山洪災(zāi)害防御水雨情監(jiān)測仍然以地面監(jiān)測站點為主,隨著通信、信息化和人工智能等技術(shù)快速發(fā)展,需要在未來綜合利用衛(wèi)星雷達、X波段測雨雷達和地面站網(wǎng)等綜合監(jiān)測技術(shù)[12]。
其次,山地突發(fā)性暴雨數(shù)值預(yù)報誤差較大、準確度不足,要想實現(xiàn)定點和定量依然是目前國際研究的熱點和難點[13]。
未來仍需要完善數(shù)值模式對山地、暴雨及其突發(fā)性的影響機制,進一步挖掘山地突發(fā)性暴雨形成與發(fā)展的理論知識,提高對暴雨發(fā)生時間、區(qū)域和強度預(yù)報預(yù)警的準確性和時效性。
只有這樣,才能在未來實現(xiàn)對山洪的準確預(yù)報。只有走好了山洪預(yù)報的“最后一公里”,才能避免更多的悲劇發(fā)生。
未來山洪災(zāi)害會變多么
一聽山洪,人們潛意識里想到的都是多雨而濕潤的地區(qū)。然而,隨著異常氣候的增加,越來越多讓人“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,溫度增加會導致大氣中水汽含量增加,水循環(huán)過程增強,降水增加[1]。
極端降水對增暖的響應(yīng)比年降水量更強,使得我國大部分地區(qū),甚至包括西北地區(qū),未來平均降水、降水強度、極端強降水和連續(xù)性強降水都呈現(xiàn)增多趨勢[14]。
這勢必會增加未來洪澇災(zāi)害爆發(fā)的可能,我國乃至全球各區(qū)域范圍內(nèi)的山洪災(zāi)害風險可能呈現(xiàn)出持續(xù)增加的態(tài)勢。
雖然隨著我國防洪建設(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,但造成的直接經(jīng)濟損失,受災(zāi)人口及農(nóng)作物受災(zāi)面積將在未來呈現(xiàn)增加趨勢,山洪災(zāi)害依然會是我國未來災(zāi)害風險管理中的重中之重。
在彭州山洪災(zāi)害發(fā)生的第二天,依然有人無視勸阻和可能的危險前去“打卡”,這恰好說明了防災(zāi)減災(zāi)的大眾參與依然任重而道遠。希望大家能以這場悲劇為警示,提高自己的災(zāi)害防御意識和避險知識,畢竟“道路千萬條,安全第一位”。
圖片來源:騰訊網(wǎng)
龍門山鎮(zhèn)政府在龍漕溝豎立的“珍愛生命,請勿下河”的標志牌 圖片來源:觀察網(wǎng)
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