河南暴雨之疑:为何缺水地区突变最强降雨中心?(组图)

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郑州和周边的巩义、新乡、鹤壁遭逢了特大暴雨,我一直在想,为什么?

7月初,黄河利用夏汛之前的窗口期调水调沙,黄河上最后一个水库小浪底打开排沙的闸门,数条“黄龙”从大坝上喷涌而出。大坝下激起一片水雾,彷佛水上的一场沙尘暴。排沙的壮观场面吸引着游人前来观看,我也在网上看了直播。但小浪底在洛阳,离郑州还有一段距离。

正如长江三峡大坝和葛洲坝大坝,大坝一定建在河流的出山口,上游是山,下游是平原。这样看,郑州城是建在了广阔的中原大平原上,可为什么暴雨会下在这里?

后来我坐高铁去西安,路过郑州的时候才发现自己的判断是错误的。高铁过了黄河,紧接着过郑州,然后从向南折向西行,很快就开始钻山,不过都是些比较短的隧道,穿过的都是比较低矮的小山和丘陵。这使我联想到曾经去嵩山的经历,原来郑州就建在了山底下。郑州西南方向是西北— 东南走向的伏牛山,北面则是太行山,郑州是被两座山夹在一个大喇叭口里,只不过小浪底水库在喇叭口的口底,郑州坐落在喇叭口的外下沿,新乡则处在外上沿,鹤壁都在喇叭口外侧了。

不过伏牛山只能算是秦岭伸向中原腹地的余脉,山不高,海拔在1000~2000米之间。火车前行,巩义一带已经可以看到黄土高原的雏形,水流在黄土地上切削出纵横的沟壑,时断时续地与丘陵和矮山穿插着。有了这个大喇叭口,如果水汽从太平洋输送过来,其实可以直接吹到八百里秦川,也就是渭河平原了。

可这次来自太平洋的云层太低了,翻不过伏牛山。我们知道,并不是所有的云彩都能下雨,云层越低,含水量越足,越可能形成降雨。雨层云的降雨强度视云层的厚度而定,一般距离地面1500米,云层越厚,离地面的高度就越低,降雨量就越大。能够产能降雨的还有波状云,也多距离地面1500-2000米。故而,能够产生降雨的云层距离地面通常在1500-2000米以下,高度越低,降雨强度就越大。

这次太平洋的水汽输送,来自强台风“烟花”与西太平洋上副热带高压的共同作用。台风是低压系统,是向着风暴眼吸引水汽的,可吸引的水汽势必要升空,到了高空水汽势必向两边散去。另一方面,夏秋之际,西太平洋上常有一个独立的高气压——副热带高气压。而影响中国的台风也大多生成于西北太平洋,且大多产生于副高的南缘,并沿着副高的外围移动。在台风和高压之间就形成了一个水汽输送槽,这次的水槽正对着河南。

水汽越多,云层越低。中国的地形地貌,大致分为三大块,也可称作逐级升高的三大阶梯。东部是以华北平原、黄河中下游平原和长江中下游平原组成的平原,在南方也有大面积的丘陵地,这一部分海拔多在500米以下。第一阶梯以西,大兴安岭一太行山一巫山一云贵高原及其西部的高原山地,构成中国地形上的第二阶梯,海拔在1000米一2000米之间。再向西,就是青藏高原,海拔在4000米以上。

镜头下的青藏高原 (熊昱彤 摄)

郑州、新乡和鹤壁的喇叭口正好处于第一阶梯和第二阶梯过渡的边缘。而大气的温度是随着高度递减的,每升高1000米,温度就会降低6摄氏度。空气中所能容纳的饱和水蒸气的量是随着温度降低而下降,饱和点被称为露点,如果将温度稍微降到露点温度以下,饱和空气中的水蒸汽会立即凝结为水珠,也就是结露。这就是降雨的原理。郑州、新乡和鹤壁,这些处在山脚的城市,当浓云涌来,“雨云踩塔”,便大雨倾盘。

实际上,1975年的河南大暴雨,驻马店水库溃坝造成两万多条生命损失的极端天气事件,也是在类似机制下发生的。

如果离山远一点,水灾或许能避免,可如果可能,城市似乎都是要找“靠山”的。比起洪涝灾害,北方城市经常被缺水袭扰,有山泉水饮用,那是求之不得的事。过去,河南的经济中心本来是古都开封,可铁路大开发,京广线和陇海线在郑州交汇之后,这里顺理成章地成了河南的经济政治中心。至于铁路为什么要沿着山脚修建,其实不难理解,建造铁路,经济和交通安全最重要,走直线最经济最省钱,而铁路修在浅山地带,往往比修在河流中下游水流密集地区更安全,也可以更少修建必须抵御洪水冲刷的桥梁。

据说当时修平汉线,也就是京广线的前身,因为开封是沙土地,且黄河是地上悬河,河面比开封城内的铁塔还高,按当时的技术条件只能作罢。即使修在郑州,郑州大桥在开工后险些夭折而改在洛阳过河。郑州的荥泽口铁桥,修建期间由于流沙问题停工数次,硬着头皮才勉强修成,这座黄河上的第一座铁路桥,后来因为地基不稳在上世纪50年代停用。铁路建设在山脚,至少有基岩可支撑,那是当时的基建水平所决定的,如今的施工能力,青藏铁路直接打穿冻土层,把铁路的基础建在基岩上。东部平原上的高铁也多修在高架桥上,不再借助山体了。

列慢火车,从山脚开出(王璐 摄)

7月初黄河调水调沙,多个水库联动,人为制造洪水,把沙子裹挟而下排入海中。我看到在郑州段,黄河水奔涌,水面已经淹没了大堤内的树木,市民们举家观潮,好不热闹。事实上黄河水利委员会就设在郑州,可郑州发了大水,黄河却帮不上任何忙,甚至阻挡住了水流,不能不说是一个两千多年的遗憾。黄河出了山,正好是在郑州段开始成为悬河,到了开封水面比城中地面高出十余米,两座紧邻黄河的大城市不得不借用淮河水系排水。而处于淮河水系的最上游,排水能力想必是相当弱的。

春秋战国时期,我们的祖先就开始在黄河两边筑堤防水,一步步加高黄河提防,两千多年过去了,黄河一点点长高。新中国后三门峡等一系列大坝筑起来,黄河水患得到了控制,可黄河下游的水患,仍是一筹莫展。

全球变暖气候异常,我在兰州采访了中科院西北生态环境资源研究院的专家,西北正在经历着暖湿化,似乎是好事,但极端气象越来越频繁了。近几十年来,气候变化的规律脱离了原有的变化轨迹,气象灾害频发,真让人担忧。


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