華北歷史級特大暴雨過程真能怪“杜蘇芮”嗎？東北暴雨呢？

由于近期華北的特大暴雨過程及造成的災害，2023年將毫無懸念的作為又一個氣象重災之年而被永遠銘記。

【資料圖】

作為一個以天氣預報為本職，和以氣象科普為己任的個體，面對這場氣象災難，遲到的我既有千言萬語想說，卻又一時不知該從何談起。

標題是最近經常有人問我的問題，今天就先就這個問題簡單談談看法。

我的觀點是：7月28日到8月2日的華北特大暴雨當然要怪臺風“杜蘇芮”，即便是8月2日至4日的東北暴雨，讓“杜蘇芮”背點鍋也是可以的。

但是“要怪它”和“都怪它”表面上是一回事，嚴格說是兩個概念，這是必須要分清的：前者之無疑，是因為只要它對暴雨有貢獻就逃不掉責任，簡單問題的簡單答案；而后者是一個復雜的問題，見仁見智，必然不會有統一認識的簡單答案。

一、狹義和廣義的“臺風”、“杜蘇芮”

臺風有狹義和廣義之分嗎？暫時沒有，但我覺得可以借它來聊聊。

狹義的臺風可以參照氣象臺對臺風的起停編來框定：強度一旦達標，就算臺風“出生”了，給起個名字（編號）；反之強度不達標停編，可以視為“死亡”。以此而論，“杜蘇芮”生于7月21日17時，7月29日08時卒于安徽南部，華北后面幾天的暴雨關它何事呢？

2023年第5號臺風杜蘇芮生命史（中央氣象臺臺風網）

太關它事了！因為臺風不僅僅是旋轉的強風，它更是熱帶大洋上熱量和水汽（強降雨的最重要物質條件）的收集者和運送者。如果我們放開視野，不拘泥于臺風的渦旋環流，那么“廣義”的臺風就是一個大洋向大陸輸送降雨的最強載體。雖然有時候狹義上它“死”了，但它生時直接攜帶的熱量水汽已經到位，或者死后仍然對后續熱量水汽的輸送具有重大貢獻。那么它就對強降雨的后果負有重要的，甚至是首要的責任。

2023年7月28日08時大氣總水汽（填色，即大氣中氣態水的含量，越紅越多/濕）和低空（900hPa等壓面，約海拔1公里高度）風場示意圖

2023年7月29日20時大氣總水汽（填色，即空氣中氣態水含量，越紅越多/濕）和低空（900hPa等壓面，約海拔1公里高度）風場示意圖

2023年7月31日08時大氣總水汽（填色，即空氣中氣態水含量，越紅越多/濕）和低空（900hPa等壓面，約海拔1公里高度）風場示意圖

連續看上面三圖，不難看出：在“杜蘇芮”登陸之前，其水汽最多之處還在中心南側，到29日時水汽最多處已經被逆時針的臺風環流“甩”到了其中心北側，到31日，雖然“杜蘇芮”死了，但其帶來的水汽仍在，最盛水汽區域也是在其生前環流和殘余環流影響下被吹到華北北部，這時也是京津冀暴雨最強的階段。

二、臺風造成暴雨的真諦

臺風主要的特征狂風和暴雨。臺風為什么會帶來暴雨？這兩個特征之間有什么聯系？

暴雨的物質基礎是水汽，臺風由于強風和向內卷入的環流，會吸入其周圍廣大海洋產生的水汽，隨著其向陸地移動，就成為大洋向陸地送水汽的最強載體。有了基礎的水汽并不夠，還需要上升運動將水汽抬高制冷才能凝結成雨落下，這個上升運動越強致雨越強。臺風的狂風內卷可以部分實現這個上升運動，臺風越強，越靠中心，這種上升越強，因此臺風登陸時中心附近的雨一般是最強的。

但是上升絕不僅僅靠臺風的狂風卷入中心，還有其它兩個完全不亞于臺風的抬升空氣力量：地形與浮力。

簡單來說，浮力的作用和結果可以理解為冷下沉暖上升（即對流），因為浮力的實現根本上是太陽給地表的熱量，所以這個條件越在暖熱的季節越容易具備。7月下旬8月上旬的盛夏季節背景正當其時，低空越熱越濕，可實現的浮力越強（水汽本身不僅僅是水，也是熱，水汽主要在大氣的底層），這也是過去歷史上中國北方各次極端特大暴雨共享這個季節背景的根本原因。（強對流與浮力的話題我們說過很多，有興趣的請翻閱前作）

至于地形的作用，也很好理解，風吹到山前，空氣不能鉆山，入地也無門，就只能上天去受冷了。因此只要有地形高差，且高差線正交于水汽輸送線（低空風），那么在沿高差線附近就是降雨最強的區域。

這個地形高差，不僅僅是山脈高原，如此次華北極端暴雨，正是在杜蘇芮東側低空東南風輸送水汽的背景下，沿著太行山與華北平原的高差線展開的；也包括了海陸高差，如下圖“杜蘇芮”登陸前后給臺灣島東側和東南沿海帶來的強降雨，絕不僅僅在臺風最強的區域，而是綜合水汽輸送、分布和前述三種上升運動的結果。

三、“華北暴雨”與“東北暴雨”——“杜蘇芮”的主責與次責

基于前述邏輯和事實，說“杜蘇芮”對本次華北特大暴雨過程負主要責任，問題是不大的。它此次造成暴雨所起的直接作用，應該是大于2021年“煙花”臺風對于河南特大暴雨的作用的。與此類似，我們甚至可以說6號臺風“卡努”對于華北暴雨也是起了作用的，如下圖所示（基于其連續一致的低空大風，認為這是水汽輸送通道是合理的，通道中間部分如山東和黃海等并不紅的區域，可以認為是水汽只過路沒有停留累積所致）。

2023年7月29日20時大氣總水汽（填色，即空氣中氣態水含量，越紅越多/濕）和低空（900hPa等壓面，約海拔1公里高度）風場示意圖

華北暴雨怪杜蘇芮沒問題了，那么更遠更晚的8月2日至4日東北的暴雨還能扯“杜蘇芮”嗎？

基于同樣的邏輯，兩者確實是有聯系的，因為造成東北暴雨的水汽與華北暴雨和“杜蘇芮”是一脈相承的，是同一次大范圍水汽搬運過程的不同階段：始作惡于臺灣福建，造大孽于華北，留余孽在東北。

2023年8月2日20時大氣總水汽（填色，即空氣中氣態水含量，越紅越多/濕）和低空（900hPa等壓面，約海拔1公里高度）風場示意圖

但是東北暴雨與杜蘇芮的聯系確實要弱了很多，因此爭議也會增加。這很正常，本來氣象上很多事物相互間的因果關聯就不是涇渭分明的。當我被問到如何看待有人把東北暴雨歸因于杜蘇芮時，我的回答是：見仁見智，不支持不反對。天氣的成因，從來不簡單。

四、臺風-暴雨與蒙古氣旋-沙塵暴的相似之處

由于共同的物理規律制約，氣象中，總是有著各種相似，比如小個子龍卷風和大個子臺風都是氣旋。

在這里我分享一個與本次暴雨成因有關的相似現象：臺風煙花“與21年7月河南特大暴雨，以及這一次的”杜蘇芮“與華北特大暴雨之間的關系，與蒙古氣旋與北方沙塵暴之間的關系是有些像的，只是方向是反的。

蒙古氣旋、西伯利亞高壓、地形、沙塵暴關系示意圖

臺風、副高、地形、大暴雨關系示意圖

臺風、副高、地形、大暴雨關系示意圖

這種相似有幾個核心之處：

1、高低壓之間氣壓差最大，因而大尺度風越強，強風能送更多的沙和水；

2、物質是天氣的基礎，來源很重要：沙從大漠來，水從大海來；

3、地形起到了關鍵的作用：平原水汽撞上山脈就會上天，水汽上天才能冷卻凝雨，冷雨所致的冷空氣堆積某種意義上成了“新山”，新山再抬平原水汽再下雨，進而將雨區向山外平原推進；高原地面的土吹到平原就是在天上，越往下游平原的沙塵暴越不可能是強風沙而是靜風下土。

后記：

由于各種原因導致的忙碌，近期更新得很少。剛剛在成都完成了大運會氣象服務，期間感受到了同行們熱情的鼓勵和支持，加之無休無止的氣象災害，和網上流傳的那些無恥氣象謠言，都將是我繼續寫作更新的巨大動力和素材。

---全文完---

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