第3章 气候 降水与洪水(2)
当某地天气现象或气候状态严重偏离其平均状态时，都是小概率事件。这些不容易发生的事件就可以称为极端事件，也可以称为气候极值。譬如严重干旱、严重洪涝、强高温热浪和低温冷害等都是极端事件。
1.气候变化与灾害之间的关系
自然灾害分为很多种，其中与气候变化有关的气象灾害主要有：
旱灾、洪涝灾害、高温热浪、沙尘 暴、霜冻、冰雹、暴雨、雷雨、大风、雪灾等。我们称这种由于气象条件对人类的生命财产和国民经济建设及国防建设等造成直接或间接损害的天气事件为气象灾害。同时，气象灾害还能诱发其他的灾害，如暴雨除了引起洪涝灾害之外，还能引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害；旱灾可进一步引起土地荒漠化以及农作物的病虫害等。
当然，同一个天气事件，在不同的方面各有利弊，例如，我国的地理环境使得我国是一个受台风影响频繁的国家，台风的侵袭给人们的生命财产带来严重的损失，但是另一方面，台风带来的降水又是我国东南各省夏季雨水的主要来源。
尤其是在江南伏旱时期，一次台风登陆，往往给农作物带来及时、丰沛的雨水。所以，如果能够加强应对措施，提高整个社会的承灾能力，对于减少灾害风险、趋利避害具有十分重要的现实意义。
（1）气候变化与灾害的联系
生态系统、人类经济社会等对气候变化具有明显的敏感性和脆弱性，农业水资源对气候变化的敏感 性和脆弱性问题也成为当今社会关注的焦点。这些系统通过对气候平均状态、变异和极端事件的变化做出不同的响应，给人类社会和经济带来不同的影响。
需要指出的是，任何事物的变化所带来的影响都具有两面性，有利有弊，重点是哪一方面占主导地位。目前正经历以变暖为主的气候变化带来的影响是弊大于利，虽然能在某些方面带来一些直接的正面影响，但由于其变化所导致的波动相对而言也更大，而人类和地球上的其他生物的应变能力不够，所以，气候变化将带来更多的负面影响，其所带来的自然灾害及造成的后果已经日益严重，也越来越引起人们的关注。
（2）极端事件与灾害的联系
严格地讲极端天气气候事件与气象灾害又有区别。一个强热带风暴，如果袭击一个没有人类社会活动的区域就构不成灾害。气象灾害需要更多的从人类经济社会角度、从承灾体的脆弱性方面考虑。但极端事件又几乎是灾害的代名词，与极端事件相伴的通常是严重的自然灾害。例如：狂风刮倒房屋，暴雨引起的洪涝淹没农田，长期干旱导致庄稼干枯、人畜渴死，高温酷热和低温严寒造成病人增加、死亡率增高。如此种种，举不胜举。
虽然对极端事件概念的描述有几种，但极端事件的本质是很少出现的事件，因而人类和整个生态系统对其承受能力都很低，在极端天气气候事件面前，整个生态系统包括我们人类都是相当脆弱的。虽然不同的国家和区域的承载力不同，人们也在尽量地去适应，但极端事件所表现出来的（如干旱、洪涝、高温热浪、低温冷害等）灾害所带来的损失仍然很严重。
可以看出，气候变化、极端事件以及灾害三者之间彼此有着密切的联系。随着全球变暖的进一步加剧，在很多方面将导致某些极端天气、气候事件更加频繁，而由此产生的灾害损失也必然越来越严重，这些都严重威胁到全球社会经济的可持续发展。尤其我国地处东亚季风区，是世界上最严重的气候脆弱区之一，季风进退异常以及旱涝、高温、冷害等各种气候灾害的频繁 发生，对国计民生和生态环境影响很大，社会经济损失严重。据统计，我国每年因各种气象灾害使农田受灾面积达3330多万公顷，受干旱、暴雨、洪涝和热带风暴等极端天气气候事件影响的人口达6亿多人次，平均每年因气象灾害造成的经济损失占国民经济总产值的3％～6％。
因此，关注和积极应对气候变化和极端天气气候事件、减轻气象灾害损失，目前已经成为世界各国政府的共识。
2.风向与天气变化的关系
风向与天气变化的关系十分密切。在冬季，我国广大地区受蒙古冷高压控制，风向为偏北风（西北或东北风），带来的是西伯利亚和蒙古高原上的干冷空气，因而天气晴好，少雨雪。进入伏期，我国江南地区受副热带高压控制，虽然吹来自海上的东南风，但由于高压内部盛行下沉气流，近地层的水汽难以上升形成云雨，所以是闷热的伏旱天气，气温常常高达35~40℃。
仅仅在午后局部地区因热对流形成短时的小阵雨天气。
3~4月，从海上吹来的偏南风携带的暖湿空气与仍有一定势力的冷空气（偏北风）在华南一带相遇，形成了华南前汛期雨季。6月中下 旬，副热带高压脊线北跳到北纬20°附近，北方的冷空气（偏北风）与副热带西北侧的偏南风在长江流域相遇，形成长江中下游的梅雨期。
7月中旬以后，副热带高压脊线进一步北跳到北纬30°附近，南北空气在黄河淮河流域至华北一带相遇，雨带也就移到这一带形成北方的雨季。7月下旬以后，偏南风达到华北北部至东北一带，这时便形成华北北部和东北的雨季。
“东风送湿西风干，南风吹暖北风寒。”这则谚语流传在长江中下游一带，它说明不同的风会带来冷暖干湿不同的天气。
长江中下游地区东临海洋，西连大陆，这里的风东吹西刮、南来北往，担负着交流寒暖、运送水汽的任务。东风湿、南风暖，暖湿的东南风为云雨的产生提供了丰富的水汽条件，只要一有上升的机会就会凝云致雨。所以有“要问雨远近，但看东南风”、“白天东南风，夜晚湿布衣”的说法。而西风干、北风寒，晴天刮西北风，预示着继续晴冷无雨；雨天刮西北风则预示着干冷空气已经压境，随着冷空气层的增厚，空中的云层升高变薄，不久就会云消雨散了。所以，谚语说“西北风，开天锁”。
在温带地区，地面上如有两股对吹的风，它们往往是两股规模大、范围广，温度、湿度不同的冷气流和暖气流。南风运载着暖湿空气，北风运载着干冷气流。在它们相遇的地带，形成了锋面。锋面一带，暖湿空气的上升运动最为旺盛。有时暖湿气流势力强大，主动北袭，并凌驾于冷气流之上，向上滑升，冷却凝云。这时，天上云向（暖气流）与地上风向（冷气流）相反，“逆风行云，定有雨淋”。随着云层迅 猛发展、增厚，便形成范围广、连绵不断的云雨了。有时，干冷空气的势力比暖湿气流强大，它主动出击，像一把楔子直插空气下面，把暖湿空气抬举向上，锋面一带便出现雷雨云带。在这一带，电闪雷鸣，风狂雨骤。
锋面云雨带的移动，决定于南北气流势力的消长。某地南风劲吹，说明该地处于锋面云雨带以南，这时暖锋北去，天气晴暖。但是，“北风不受南风欺”，“南风吹到底，北风来还礼”，“南风吹得紧，不久起风雨”。每一次吹南风的过程，虽晴暖一时，却又预示着北风推动冷锋南下。所以，一旦“转了北风就要下”，就会云涌雨落。而南风刮得越久，说明暖湿气流积蓄的力量也越强，当北方冷空气一旦南下，越易出现势均力敌的拉锯局面，使锋面在这一地区南北摆动、徘徊不去，会形成连续阴雨的静止锋天气。
因此，有“刮了长东南，半月不会干”
的说法。如果冷空气势力特强，南下的冷锋云雨往往一扫而过，一下子被推到南方的海洋上；北风愈猛，晴天愈长久。因此，“南风大来是雨天，北风大来是晴天。”
高气压和低气压的移动，也常常通过刮风而表现出来。高气压控制下的晴天，如果不刮风，表明高气压系统没有明显移动，晴天仍继续；低气压系统影响下的阴雨天，如果无风，表明低气压系统也很少移动，因而继续阴雨。长江中下游地区降水的低气压系统多由偏西方移来。所以，一年四季的雨前风向多偏东，而且呈逆时针变化，即风向由东南-东-东北地变化；相反地，如果风向由东南到偏西变化，一般无雨，只有夏季地方性积雨云出现时才有可能下雨。谚语说：“四季东风四季下，只怕东风刮不大”，就说明了低气压系统影响当地的风向。还有“雨后生东风，未来雨更 凶”的说法：即雨停后，仍有三四级的偏东风，这是降雨暂停的征兆，表明西边还有低气压移来，未来会下更大的雨。
一般说来，在东北风中开始的降雨，下的时间长，雨量也较大。
如果在将要下雨或开始下雨时，风向时而东北、时而东南，这叫做“两风并一举”；预示着移来的低气压系统范围大、移动慢，未来必有连阴雨。
在雨天，如果风向转为偏西，天气大多转晴。风向越偏西北方，风力越大，则转晴越快，晴天维持的时间也较长。有时西风很小，天气仍不睛，这就属于“东风雨，西风晴；西风不晴必连阴”的情况。
如果在偏南或西南风里转晴，则往往晴不长，表明下次雨期较近。
有时，偏东风连刮两三天，天气仍不变，风反而越刮越紧，这种情况多在旱天出现；这时气温表现为“日暖夜寒”，人们称之为“天旱东风紧”、“东风冷要旱”。当低气压控制本地时，东风风力不大，午后近地面常有旋风发生，预示近期天旱。“东风刮，西风扯，若要下雨得半月。”这是说，在一两天内风向时而偏东、时而偏西，预示中期内没有强大的天气系统侵入，不会有降水现象。
什么是洪水
洪水是由暴雨或急骤融冰融雪等自然因素和水库垮坝等人为因素引起的江河湖等水量迅速增加或水位急剧上涨的自然现象。
暴雨洪水的特点取决于暴雨特性和下泻条件。中国暴雨洪水主要发生在夏季，有时春、秋季局部地区也会发生洪水，但冬季基本上没有暴雨洪水。洪水常常涨落较快，起伏较大，具有很大的破坏力。特大暴雨形成的洪水可造成严重的灾害，尤其是偶尔出现的特大洪水，常带来沉重的灾难。如1954年7月下旬至8月初，中国长江中上游连降大暴雨，形成百年不遇的特大洪水，荆江大堤水位3次超过安全流量，不得已采用荆江分洪，受灾人口1890万，淹死34万人，淹没良田317万公顷，损失数十亿元。
融冰融雪洪水是由冰雪融化所致。中国的融雪洪水主要分布在东北和西北的山区。冬季的长期积雪到次年春、夏随着气温升高而融化，汇聚形成融雪洪水。融雪洪水一般发生在4～6月，其特点是持续时间长，涨落慢，洪水过程受气温影响而呈锯齿形，具有明显的日变化。
融雪洪水一般不会造成灾害。冰川发育地区常常由于冰的融化而造成洪水泛滥，多发生在炎热的夏季，这种洪水通常没有明显的大起大落，只有少许的日变化。突发性的融冰洪水往往由冰湖溃坝形成，洪峰猛涨猛落，具有很大的破坏力。
冰凌洪水是河流解冻时发生的。
河流在冬季结冰，到春季冰融化时，大量的冰凌来不及下泻，阻塞河道可形成冰坝，使上游的水位显着壅高，冰雪一融化，冰坝突然破坏，大水就一拥而下，形成洪水。冰凌洪水常可造成洪灾。如1969年2月，黄河下游洛口段形成20多公里长的冰坝，使其上游的洪水位超过1958年的特大洪水位。中国危害较大的冰凌洪水主要发生在黄河干流上游宁夏至内蒙古河段和下游山东河段。
东北的松花江哈尔滨以下河段也是多发地段。
我国主要洪水类型我国主要洪水类型我国江河众多，可能发生洪水灾害的地区分布广泛。流域面积在1000平方千米以上的河流约5800多条，在山区、丘陵区、平原区、河口区各种洪涝灾害都能出现。按照江河洪水的成因条件，我国洪水通常分为暴雨洪水、山洪泥石流、冰凌洪水、融冰融雪洪水、风暴潮洪水和垮坝（堤）洪水等不同类型，各种类型的洪水都可能造成洪涝灾害，但暴雨洪水发生最为频繁、量级最大、影响范围最广。一般来说，我国七大江河的上游干流及支流水系的山区，常常因暴雨引起山洪并触发山体滑坡和泥石流灾害，其洪水波峰高，来势猛，破坏力强，但历时短和灾区分散，受灾与影响范围有一定局限性；上游干流与支流沿江河两岸，因洪水上涨漫溢，两岸河谷阶地形成淹没灾害；中下游及其支流下游冲积平原区，由于地面高度程一般低，洪水灾害最为频繁严重，当发生洪水泛滥或堤防溃决时，会造成大面积土地淹没，且淹没时间长，损失大；河口及沿海地区，受台风和热带气旋风暴潮侵袭十分严重，其来势猛、速度快、强度大、破坏力强，台风和热带气 旋所经之处，土地淹没、房屋倒塌和人畜伤亡等，灾害损失严重；沿江河大中城市，常常受上游洪水（外洪）或本地暴雨（内涝）的影响，易发生洪涝灾害，由于城市人口密集、财富集中以及现代城市开发的立体性，其洪灾损失往往相当严重，尤其是东部沿海及江淮中下游地区的大中城市。
我国的灾害性洪水主要由暴雨形成。洪水多发生在夏秋季节，发生的时间自南往北逐渐推迟。大范围暴雨主要由两种天气系统形成：
一是西风带系统，包括锋、气旋、切变线、低涡和槽等，影响全国大部分地区。这类暴雨，一般持续时间长、覆盖面广、降水总量大，在大流域内往往形成组合型的暴雨洪水，常可造成大面积严重的洪水灾害。二是低纬度热带天气系统，主要是热带风暴、强热带风暴和台风，常见于东南沿海和华南各省。台风暴雨洪水峰高量大，能在较大范围造成洪水威胁。此外，在干旱或半干旱地区，因强对流作用，也可以形成局地性雷暴雨，常在小流域上 形成来势猛、涨落快、峰高量小的洪水，造成小范围的严重灾害。
暴雨洪水是降落到地面上的暴雨，经过产流和汇流在河道中形成的洪水。我国绝大多数河流的洪水都是由暴雨产生的，特别是历年最大洪水，往往是由暴雨形成的，淮河以南的南方河流洪水都是由暴雨形成的；西北干旱半干旱地区河流的最大洪峰主要由暴雨或暴雨与融雪混合形成，但小流域的最大洪水仍为暴雨洪水，即使高寒地区河流有些年份最大洪水可能由融雪形成，但历年最大洪水一般仍由暴雨形成。
按洪水历时长短和影响范围大小，暴雨洪水一般可出现以下3种情况：
第一，长历时大范围洪水。多发生于江淮及其以南地区，由于暴雨强度大、历时长、雨区范围广，往往形成洪峰高、洪量大、多次洪水连续出现、持续时间长的特大洪水。如1915年珠江流域大水，西江梧州站洪峰流量高达5.45万立方米/秒，30天洪量达856亿立方米，为近200年以来首位洪水。1931年长江、淮河大水，江淮地区30天雨量超过300毫米雨区范围达76万平方千米，宜昌最大洪峰流量6.46万立方米/秒，汉口站以上最大60天总入流3302亿立方米；淮河最大30天洪量493亿立方米，中渡站最大洪峰流量达1.62万立方米/秒。