湿润中国,华北重回水乡?
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▲地理探索者
河南郑州一天下了一年的雨死亡之海塔克拉玛干沙漠洪水肆虐
干涸25年的永定河全线复活饱经沧桑的白洋淀再度碧波荡漾
华北大地似将重返江南水乡一场气候巨变正在静悄悄地发生
一系列信号表明,湿润中国可能正在成为现实。
丨
壹 华北曾经是水乡
“春湖落日水拖蓝,天影楼台上下涵”
一首山水诗
不仅记述了吴中才子文徵明在北京生活的一段真实感受
也描绘了燕山脚下的明代北京
如同江南的美景
北京所在的华北平原
西有太行
北有燕山
东靠大海
既拥充沛水汽之来源
又兼降雨之特殊地形
原本清泉四溢
河湖纵横
可谓禽鸟翔集的北国水乡
历史地理学家史念海先生考证,古代华北地区湖泊众多,面积广大,与现代长江下游相比亦不稍逊色。
曾经
在广袤无垠的海河大平原上
大清河
永定河
滹沱河
条条大河仿佛珠链
串起座座乡村和城市
孙犁《荷花淀》中
水鸟惊起的白洋淀芦花荡
管桦《小英雄雨来》中
蓟运河两岸遍地青纱帐
丁玲在《太阳照在桑干河上》中
有关涿鹿这个华夏文明肇始地
荡气回肠的描述
见证了华北大地曾经的
大河奔流
浩浩汤汤
滹沱河发源于山西忻州繁峙县,全长587公里,是华北平原的主要河流。摄影|真真切切实实在在的
20世纪80年代以来
随着季风雨带逐渐南移
华北平原陷入持续干旱
水库见底
21条大河断流
地下水累计超采1800亿立方米
相当于黄河三年的流量
华北平原地下水位
逐年下降
形成触目惊心的大漏斗
从1999年开始北京连续经历12年干旱燕山明珠密云水库日渐萎缩2004年蓄水量锐减到6.5亿立方米不及高峰期的五分之一
(请横屏观看)
在北京持续干旱5年之后
2003年12月30日
南水北调中线工程正式开工
2014年12月12日
历时11载
耗资2100亿
贯通四大水系的调水工程终于建成
来自丹江口水库的万顷碧水
跨越1432公里的漫漫征程
注入北京团城湖
一江汉水向北流
滋润着干渴的华北大地
南水北调中线7年累计调水400亿立方米,受益人口达7900万。图为京石段渠道。供图丨南水北调宣传中心
2011年北京的年降水量已达721毫米比常年偏多四分之一2012年的“7·21”特大暴雨则正式拉开了北京进入丰水期的大幕
一天之内强降雨持续16个小时全市平均降雨量170毫米11个站的降水量打破纪录这是自1951年有完整气象记录以来北京最强的一次暴雨
全市最大降雨点在房山区河北镇,460毫米的日降水量接近五百年一遇。供图丨新华社
此后降雨量的变化证实了他当年的判断截止2020年北京已经连续13年进入多雨年份
1999年至2007年,北京连续九年干旱。2008年至2020年,连续13年多雨。
随着降雨的变化
密云水库的来水量逐年增加
2013年
蓄水量首破12亿立方米
2014年
南水北调建成之后
密云水库蓄水量增加更为迅速
2017年
首次达到20亿立方米
2020年
蓄水量恢复至24亿立方米
今年入汛以来
受持续强降雨影响
入库水量超过10亿立方米
是同期多年平均量的四倍之多
蓄水量达到33.71亿立方米
突破1960年建库以来的最高纪录
北京的两大水盆
除了密云水库蓄水量屡创新高
官厅水库也起死回生
2007年
官厅水库来水曾创下新低
1.1亿立方米的蓄水量
已接近死库容
随着上游降水增加
官厅水库状况逐年改善
2020年
蓄水量达到6.4亿立方米
创下20年来新高
恢复活力的官厅水库
开闸放水
2.6亿立方米生态流量注入永定河
“永定河边一行柳,依依长发故年春”
(《关门柳》 唐 李商隐)
断流25年的北京母亲河
重现
水清岸绿
鱼翔浅底
2020年,绵延170公里的永定河北京段全线恢复通水。摄影|琳杰
白洋淀衡水湖七里海水光潋滟重现华北水乡的荣光
海河流域是华北地区的主体,包括潮白河、永定河、大清河、子牙河、南运河五大支流。
滹沱河
海河三大支流之一
石家庄引以为傲的母亲河
明清时期以至民国
这里
雨季水势一望无际
旱季沙洲浅滩罗织
至上世纪70年代
上游来水锐减
黄壁庄水库之下彻底断流
沦为黄沙漫天的荒滩
近年来
伴随着上游来水逐年增加
“霞明深浅浪,风卷去来云”
( 《晚渡滹沱赠魏大》唐 卢照邻)
一碧万顷水鸟翔集的
滹沱美景
重现冀中大地
华北明珠白洋淀
形成于第三纪晚期
为河北平原北部古盆地的一部分
143个大小淀泊星罗棋布
总面积达366平方公里
相当于60个西湖
“汪洋浩淼,势连天际”( 清 高景)上世纪五六十年代
白洋淀的入淀水量为10亿立方米
到了八十年代仅为2亿立方米
1983年至1988年
连续5年干淀
1997年2004年
连续八年干淀
烟波浩渺的白洋淀
支离破碎
苟延残喘
随着入淀水量稳步增加饱经沧桑的白洋淀再度复活
白洋淀泄而不竭,蓄而不盈,为海河流域蓄滞洪区。摄影|Dashi30new
2016年以后随着雄安新区落子白洋淀通往北京的京安运河联通保定和天津的保天运河进入官方规划
一旦蓝图绘就
九河入淀
下通津门
经纬条贯
脉脉相通
河网纵横千帆竞渡北国水乡终将梦想成真
白洋淀接纳瀑河、唐河、漕河、潴龙河等九条较大的河流入湖,经赵王新河汇入大清河。
国家气候中心的统计数据显示近年来华北地区年降水量明显增多与此同时南方地区的降水开始减少
在中国东部持续数十年的“南涝北旱”降水格局可能正在静悄悄发生逆转
丨
贰 南旱北涝
席卷西南的大旱
成为“南旱北涝”转折点的标志性事件
2010年
由于南方长期降水不足
全国六成水电告急
广西水电机组九成瘫痪
云南罗平
60万亩油菜花海成为死海
全省农业损失高达172亿元
贵州黄果树大瀑布
奄奄一息
每天只在上午10时到下午4时少量放水
供游客观赏
其余18小时均处于断流状态
截止当年3月30日
耕地受旱面积1.16亿亩
绝收1515万亩
2425万人因旱饮水困难
2010年西南大旱
这是有气象资料以来
西南地区遭遇的最严重干旱
可谓百年一遇
西南大旱主要集中在贵州大部、云南东部、四川东南部、重庆南部及广西北部,其中贵州的旱情最为严重。
有关西南大旱的成因
再次引发
中国学界关于“南旱北涝”转变的讨论
上世纪五十年代到七十年代中国夏季主雨带集中在北方到了八十年代主要雨带移至长江以南地区进入21世纪后尽管偶有反复但是中国的降水带北移是整体趋势
制图丨地理公社丨杜卓异
2013年我国南方地区遭遇罕见的高温天气困扰而东北地区却暴雨成灾松花江流域出现1998年以来的
最大洪涝
钱维宏
北京大学大气物理系教授
通过120年的降水数据分析
他发现了南北旱涝的
转换周期
从1910年至1940年
夏季降水是南多北少
从1940年到1980年
夏季降水是南少北多
从1980年到2010年
夏季降水又回到了南多北少状态
不论是1910年到1980年
还是从1940年到2010年
南北旱涝的周而复始
周期恰好是70年
2013年
通过分析东部近千年的旱涝资料钱维宏估计随着华北开始回归湿润周期2020年将进入降水高峰发生洪涝灾害的概率会越来越大
2021年7月20日一场世纪暴雨突袭郑州小时雨强达到201.9毫米打破中国大陆小时降雨量历史极值单日降雨量552.5毫米接近全年降雨量
突破1951年郑州建站以来的历史记录在这场千年一遇的暴雨中共有292人不幸遇难
郑州三日降雨量达617.1毫米,相当于三天下了一年的雨。摄影|非来非去
值得注意的是北方虽然年降水量少于南方
但大暴雨却常常发生在北方自有气象记录以来中国大陆最大的两次暴雨均发生在北方
1977年8月1日到2日在陕西与内蒙古交界的毛乌素沙漠里降水量高达1400毫米相当于北京两年半的降水量
排名第二的河南泌阳县林庄1975年8月7日受超强台风莲娜影响日降雨量达到了1060毫米滚滚洪水咆哮而下
板桥水库终于惊天一溃山崩地裂声震数十里在6小时内向下游倾泄了7亿立方米洪水
形成宽达15公里的洪流
共造成2.6万人遇难
河南"75·8"特大洪水
引发了世界上最为惨重的溃坝事件
根据观测数据分析国家气候中心首席专家徐影认为进入21世纪极端气候可能会更加频繁千年一遇洪水的发生频率可能变为百年一遇对于越来越多的极端天气世界气象组织秘书长彼得里·塔拉斯认为
其根源还是气候的变化原有的平衡被打破在建立新的平衡过程中必然伴随着极端天气的频繁发生
郑州暴雨水泡车废弃集中停放地。摄影|大浪
关于中国东部气候变化的
周期规律
吉林大学教授杨学祥认为
可以用“拉马德雷”理论来寻找答案
制图丨地理公社丨杜卓异
1910年至1940年夏季降水的南多北少,与发生在1925年—1945年“拉马德雷暖位相”对应;1940年到1980年夏季降水的南少北多,与发生在1946年—1976年“拉马德雷冷位相”对应;1980年到2010年夏季降水的南多北少,与发生在1977年—1999年“拉马德雷暖位相”对应;南旱北涝的转换周期
大约为70年
新一轮转换大致始于
2008年
其主要标志是华北降雨的持续增加
以及伴随而来的极端天气
而在此前20年
一场更为剧烈的气候变化
其实早已在中国西北拉开了序幕
丨
叁 西北暖湿化
2010年8月7日22时
甘肃舟曲县城东北部突降特大暴雨
短短40多分钟
降雨量达97毫米
引发东北部山区三眼峪等四条沟系
特大山洪地质灾害
滚滚泥石
倾泻而下
所经区域被夷为平地
284人失踪
1557人不幸遇难
舟曲“8·7”泥石流长约5千米,平均宽度300米,平均厚度5米,总体积达750万立方米。摄影|大浪
陇南“8·7”特大泥石流受灾人数29.8万人,因灾死亡8人。摄影|陇南发布
甘肃地处西北地区东部
而舟曲、岷县等中东部的降水增加
始于2004年
在此之前
西北地区西部的新疆
以及河西走廊西部
早在上世纪80年代中期
降水就开始增加
并因此引发频繁的洪涝灾害
而1987年
成为这场气候巨变的转折点
制图丨地理公社丨杜卓异
1956-2000年的45年间,新疆共发生大洪水56次,其中1987-2000年的14年间出现27次,占48%。而在总共28次的特大洪水中,1987-2000年发生21次,占75%。
2018年7月31日
新疆哈密市沁城乡
突降特大暴雨
1小时最大降雨量
达到110毫米
相当于当地两年的降雨量
今年以来
新疆南部降水频繁
3月30日
焉耆大暴雨
24小时雨量达60毫米
4月19日
莎车降大雨
一日雨量相当于当月雨量3倍
6月15日
洛浦县在3小时内雨量达52.9毫米
超过了当地一年的平均降水量
7月29日
轮台县天山山脉普降暴雨
塔克拉玛干沙漠洪水成灾
中国石化西北油田玉奇片区道路损毁
3万套设备被淹没
叶尔羌河
新疆洪灾最多的河流
1999年8月叶尔羌河出现了冰川堵塞河谷而溃决的大洪水卡群站洪峰流量高达6070立方米/秒20多万亩农田被淹8000多间房屋倒塌伤亡人数达168人为了解决叶尔羌河愈演愈烈的洪水灾害2011年10月10日阿尔塔什水利枢纽正式开工建设2019年11月19日总投资超过百亿的“新疆三峡”下闸蓄水千年水患一朝根治
在西北干旱地区兴修水利
通常是为了蓄水
而在降水稀少的青海西部柴达木盆地
那棱格勒河水利枢纽的兴建
与“新疆三峡”一样
更大作用是为了防洪
那棱格勒河位于柴达木盆地西南部
属台吉乃尔湖水系
上世纪80年代以来
随着格尔木地区降水逐年增多
洪水泛滥渐成常态
1989年
10亿立方米洪水冲入台吉乃尔湖区
2009年
2.5亿立方米洪水冲入西台吉乃尔湖
2011年
11亿立方米洪水再创新高
防洪坝相继决堤
采盐企业受损严重
2017年10月11日
格尔木有史以来规模最大的防洪工程
正式开工
那棱格勒河水利枢纽建成之后
将彻底解决台吉乃尔湖区的洪水泛滥
那棱格勒河水利枢纽库容5.88亿立方米,相当于那棱格勒河天然年径流量的一半。供图|中新社
2001年
冰川学家施雅风院士
敏锐地捕捉到西北降水数据的变化
2002年
他领导的研究团队
首次提出西北气候
由暖干向暖湿转型的科学推断
如今近20年过去了
西北已呈现全面暖湿化的特征
温度上升
降水量增加
内陆湖泊水位显著上升
洪水灾害频繁
植被覆盖也明显增加
西北暖湿化始于1987年
2020年已经全面扩展到
黄土高原
南旱北涝始于2008年
如今夏季降雨主雨带已转移到
华北地区
东西方向的大周期变迁
南北方向的小周期变迁
最终
在华北平原形成交汇
一场世纪气候变迁
或将在中国北方大地上演
关于气候转型的前景综合考虑自然因素与人类活动施雅风曾经作出过预测2050年西北各省区平均气温上升1.9℃降水增加4%-34%
2050年以后至22世纪或更长时期气温将级级升高水循环不断加强降水量增加趋势也长期存在西北全境以至华北都会转向暖湿
从温度变化曲线分析
中国目前的平均温度
已经与第三个暖期隋唐相仿
如果按照目前的升温幅度
则很可能在本世纪中叶逼近第二个温暖期
春秋战国和秦汉时期
预测至21世纪末
西北气温增幅可能达到2.67℃相当于6000-7200 年前的全新世大暖期鼎盛阶段那时的北方大地正值仰韶文化时期黄河两岸长满青翠的竹子野象在中原大地奔跑殷商时期,大象曾广布在中国300万平方公里土地上。摄影|Happy monkey
事实上
如今的河南地区
在距今三千多年前
曾是大象的栖息和繁衍之地
西周之后
大象逐渐退出黄河流域
宋元之际
在福建地区和岭南东部消失
明清之后
对温度十分敏感的野象
渐渐淡出岭南
只生存在滇西南地区
而如今
西双版纳是亚洲象的主要栖息地
制图丨地理公社丨杜卓异
随着气候变冷,大象在中国开启了南迁的漫长旅程,从北至南逐渐隐退。
回溯漫长的时间河流
五千年前的中原大地
正是象群昔日的故土
据记载
春秋战国时期
因气候回暖
一些象群亦曾经北上
试图重返黄河流域
此时
云南野象北迁的奇幻旅程
或许
正是源自气候变迁对它们基因深处的召唤
制图丨地理公社丨杜卓异
历史上,云南也曾发生过大象迁徙事件,最远到达过云南普洱。
如果说野象北迁响应的是较大级别气候变迁而宏观的气候震荡主要来源于天体力学的周期变化
地球公转轨道地轴角度以及岁差运动的几何参数的周期性变化决定了地球以万年为周期的气候变化
20世纪初
塞尔维亚天文学家米兰科维奇
发现了这一规律
因此被命名为米氏循环
动画丨地理公社丨杜卓异
米兰科维奇循环
如果西北暖湿化继续东扩
继而影响华北乃至整个中国那么未来相当长的一段时间北方的暖湿化趋势不会改变从更为广阔的尺度来看南方也会更加潮湿多雨长江流域或许会重现云梦泽
冷暖周而复始沧海化作桑田较大级别的气候转换过程中必然伴随剧烈的动荡因此极端天气在一定时期内会成为新的常态
生活在地球上的我们永远不可能是旁观者从很久以前到此时此刻有开天辟地的呐喊有身处苦难的坚定有智者的才华与洞见有勇者的热血与传奇
华夏儿女就这样步步前行任风云变幻
唯生生不息
创作团队
撰文:k2k2k2
图片:赵 嘉
地图:杜卓异
审核:沈永平
头图:Anton Balazh
参考文献:
1.《近60年北京市降水变化特征分析》张春雷,农业气象
2.《近几十年中国极端气候变化格局》严卑伟、 杨赤, 气候与环境研究2000年9月
3.《研究显示我省全面进入暖湿期亟需制定应对措施》沈永平,《甘肃信息 ·决策参 考》2019年第789期
4.《新疆哈密地区近54年极端气温变化特征分析》冯瑶、张科,气候变化研究快报2016, 5(1), 34-405.《中国北方近百年干湿变化与太平洋年代际振荡的关系》马柱国、邵丽娟,大气科学第30卷第3期2006年5月6.《西北与华北地区百年降水变化趋势的对比》王涛 、刘承晓,安徽省公共气象服务中心7.《华北是怎么从水乡泽国变成干旱之州的》李永君,《档案天地》2009年第12期8.《历史上密云水库的蓄水情况》,《北京水务》2013年第2期
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