我们如何应对下一场暴雨

本刊综合

突如其来的暴雨席卷中原腹地，河南郑州成为这轮降雨的中心，受灾情况严重。暴雨无情，人间有爱。在汛情面前，中国人民团结一心、众志成城，经受住了极端天气带来的考验。暴雨过后，人们开始反思，总结经验教训，不断提升应对能力。

2021年7月20日，一场历史罕见的极端强降雨出现在河南部分地区。从城市街道到乡村屋舍，暴雨如注、洪水泛滥。在郑州，一场相当于北京常年近半年的雨，在短短一个小时内向这座城市泼下。

暴雨，以一种牵动人心的惨烈方式，一下子打破了太多人对于这个名词的认知。中央气象台首席预报员张涛在接受采访时表示：“找不到比‘史上罕见的极端特大暴雨更合适的形容了。”

除降雨数据极端外，持续强降雨给河南各地带来的内涝、洪水并没有随着降雨结束而消失，交通中断、粮食告急， 数百万河南群众受灾。紧急形势下，全国各地千里驰援、迅速反应，各种抗洪抢险救援装备投入一线，以温暖传递温暖，以信心唤起信心，全力保障人民的生命财产安全和灾后恢复。

温暖感动之余，人们不禁开始反思，一场暴雨，何以至此？我国暴雨多发，但存在的预报难题该如何破解？为何这场暴雨带来的损失如此惨重？我们又将如何更好地应对下一场暴雨？

河南创纪录特大暴雨的形成

大暴雨，特大暴雨，今年最大降雨，数十年来最强降雨……前段时间，河南暴雨刷屏，多个站点打破7月单日降水纪录，郑州更是1小时降下超常年1个月的雨量。受暴雨影响，河南多地出现内涝、洪水，街边车辆被卷走，灾情牵动全国人民的心。为何河南雨势如此猛烈？

突破中国大陆历史极值

400mm等降水量线是我国一条重要的地理分界线，大致经过大兴安岭—张家口—兰州—拉萨—喜马拉雅山脉东南段一线，是我国半湿润和半干旱区的分界线。河南地处400mm～800mm等降水量线区域，这意味着，它雨水并不充沛，降水相对不足。

历史上，河南主要受干旱威胁，旱灾多于雨灾、涝灾。但受季风性气候影响，河南降水量时空分布不均，夏季也会发生强降雨，约占全年降水量的一半。7月份，河南正好处于华北雨季和台风季的双重影响下。

7月17日以来，河南郑州、焦作、新乡、洛阳、南阳、平顶山、济源、安阳、鹤壁、许昌等地出现特大暴雨，强降雨中心位于郑州，最强时段集中在7月19日至20日。从7月17日20时到20日20时，郑州的过程降雨量达到617.1mm，相当于3天下了以往1年的雨量。

7月20日16时到17时，短短1小时内，郑州的降雨量达到了201.9mm，超过中国大陆小时降雨量的历史极值。巧合的是，此前的极值也发生在河南：1975年8月5日，河南林庄，小时降雨量为198.5mm。

新中国成立以来，河南曾出现过5次全省性的强降雨过程，其中1975年的“75·8”暴雨最为猛烈。据中国天气网气象分析师张娟介绍，1975年8月5日至8日，受7503号台风影响，河南暴雨中心泌阳县林庄6小时雨量830.1mm，24小时雨量达到1060.3mm，3天雨量1605.3mm。

“通过比较可以看出，此次暴雨过程全省累计雨量最大值、1小时最大降雨量及日雨量都突破极值，均大于上述5次过程;日最大降雨量和6小时最大降雨量，则仅次于‘75·8过程。”河南省气象台副台长苏爱芳说，按照河南省地方标准暴雨过程气象强度评估规范，综合考虑持续天数、过程范围、最大日降雨量等指标，此次暴雨过程强度达到“特强”等级。

多因素叠加影响汛情

此次河南暴雨具有累计雨量大、持续时间长、短时降雨强、极端性突出的特点。中央气象台首席预报员陈涛解释称，西太平洋副热带高压（副高）、大陆高压、台风“烟花”等多种因素共同造成了河南持续特大暴雨过程，而非某种因素单独影响。

大气环流形势稳定，降雨持续时间长。据苏爱芳介绍，副热带高压和大陆高压分别稳定维持在日本海和我国西北地区，导致两者间的低值天气系统在黄淮地区停滞少动，河南中西部因此出现长时间降水天气。

台风远程“操控”，水汽条件充沛。7月中旬，河南处于副热带高压边缘，对流不稳定能量充足;7月18日，台风“烟花”在西太平洋生成并向我国靠近。“‘烟花虽然还没有登陆我国，但其北侧和副热带高气压之间形成联通气流，持续向我国黄淮一带输送，在偏东风的影响下，大量水汽从海上向河南一带汇集，再加上河南本地的地势抬升，以及天气系统稳定维持的效应，造成了此次河南特大暴雨集中的情况。”陈涛说。

地势抬升，即地形原因。苏爱芳表示，太行山区、伏牛山区特殊地形对偏东气流起到抬升辐合效应，强降水区在河南省西部、西北部沿山地区稳定少动，地形迎风坡前降水增幅明显，雨势更强。

对流“列车效应”也是导致极端强降水的原因。“列车效应”是指多个风暴单体（雷雨云团）先后经过同一个地点，就像列车的不同车厢先后经过同一铁轨一样，间歇性的短时强降水将最终导致发生局地大暴雨或特大暴雨。

“在稳定天气形势下，中小尺度对流反复在伏牛山前地区发展并向郑州方向移动，形成‘列车效应，导致降水強度大、维持时间长，引起局地极端强降水。”苏爱芳说。

河南特大暴雨牵动了无数人的心。在救灾现场，我们不仅看到了冲锋逆行的救援人员和团结同心的民众，还看到了科技向善的力量：翼龙无人机、应急动力舟桥、卫星电话……许多高科技救援设备在抢险救灾中派上了大用场。

无人机带来通信信号

“米河镇的乡亲们，因暴雨致通信中断，应急管理部紧急调派翼龙无人机抵达你镇上空，可暂时恢复中国移动公网通信。受翼龙无人机滞空时间限制，公网恢复时间只有5小时，请尽快报告情况、联系家人。祝平安！——中国移动。”这是一条7月21日深夜中国移动发给河南巩义市米河镇用户的短信。

河南巩义市米河镇是此次受灾较严重的地区之一，断电断网使得那里一度和外界失去了联络。7月21日镇上居民张玉（化名）收到中国移动发来的短信时，她和丈夫正打算冒雨去找外出还未归家的女儿，“第一次觉得短信的文字也可以这么温暖，感觉整个世界都亮了。”在联系到女儿，互报了平安后，张玉打开微博，帮镇上其他亲朋好友发布求救信息，“这是救了我们命的5个小时！”

当天，翼龙大型长航时无人机应急通信系统从贵州安顺千里奔袭，跨越4省1200公里，第一时间飞往巩义市米河镇执行应急通信保障任务，完成了米河镇紧急网络信号覆盖，有力地支撑了防汛指挥调度互通信息，并于22日早6时15分返回贵州安顺。

据悉，翼龙大型长航时无人机应急通信系统利用大型固定翼无人机搭载中国移动无线通信基站，采用4G/5G通信技术，通过卫星传输。当无人机上升至高空时，便形成了临时的“基站塔”，可摆脱地面供电、通信回传的束缚，快速打通指挥中心与指定区域之间的通信。这种基站是出现地震、洪水、泥石流等自然灾害时，通信保障的利器。

7月22日早上，应急管理部收到郑州市消防部门反映，中牟县阜外华中心血管病医院附近基站全部断电，四周全是水，应急通信车无法开过去。当天13时36分，翼龙大型长航时无人机应急通信系统又从贵州安顺再次起飞，前往郑州市，为医院的救援工作提供网络保障。

应急动力舟桥架起生命转移线

7月22日，河南新乡卫辉市汛情升级，安都乡前稻香村和后稻香村上千名群众被困。当晚，中国安能集团有限公司的专业救援人员，携应急动力舟桥、全地形两栖救援车等装备30台套，从郑州抢险救援现场奔赴卫辉市顿坊店乡牛场村，连夜搭设应急动力舟桥，及时转移群众。

经过一夜奋战，两台长40米宽8米的动力舟桥架设完成，每台可按10.8公里/小时的速度，满载450人，实现快速水上机动。

应急动力舟桥由中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司生产制造，被誉为救援“航母”，它主要有两种作业模式，一种是把多个河中舟和两个岸边舟连在一起，形成带式浮桥，保障履带载60吨或轮式轴压力13吨以下的荷载通过江河。另外一种是将若干河中舟和岸边舟拼接组合，作为漕渡门桥使用，起到渡船的作用。

在新乡，救援人员将3个河中舟、1个岸边舟拼在一起，组成漕渡门桥，共搭设两台，每台展开后长40米，宽8米，车行道宽5米，总承载力可达到65吨。

7月25日上午，从河南鹤壁传来消息，卫河新镇镇彭村段决口封堵进入关键时刻。在新乡转移被困群众时立下大功的应急动力舟桥也出现在封堵现场。

“我们在鹤壁这边的主要任务是操作应急动力舟桥转运封堵决口工程装备，还有类似沙袋等封堵决口用的物料，连冲锋舟和橡皮艇都能放在里面，它能起到关键性作用。”中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司高级项目经理蓝燕明表示，从2008年汶川大地震起，应急动力舟桥就开始使用了，当时一次顶多转移100多人，而现在一次转移400多人都没问题。

卫星电话让更多生命获救

强降雨曾让郑州大学第一附属医院（下称“郑大一附院”）河医院区全部断电，几十台手术被迫中断，ICU（重症监护病房）里的600多名病人失去设备支持，现场情况十分危急，普通病房大量病人输氧告急，急需转移至新的治疗地点，但通信信号中断带来很大阻力。

关键时刻，中国电信河南公司在郑大一附院河医院区紧急开通天通卫星业务。郑大一附院副院长苟建军表示，暴雨突如其来，医院万人转移协调难度大，常规联系方式失灵，卫星电话关键时刻起了重要作用。

据了解，在此次抗洪救援工作中，中国电信卫星公司紧急投入100台天通卫星电话、20部海事卫星电话、20部欧星卫星电话、1部卫星数据终端驰援河南灾区，给救援协调工作提供了保障。不少信号中断地区的群众也通过卫星电话给家属报了平安。

天通一号卫星系统定位于窄带移动卫星通信系统，具有覆盖广、通信距离远、不受地理环境限制等优点，给灾区恶劣条件下的紧急通信工作提供了强力支持。“手机没有信号时，只要拿出卫星电话，天线朝天对上卫星，就可以实现通信。”中国电信卫星公司支援小组成员杨梦说。

目前卫星电话不仅支持语音和短信，数据终端也可以实现上网，如可以传一些受灾现场图片，救援队伍可以给指挥部传输现场图片，等等。

据介绍，天通卫星移动通信系统是我国自主建設的首个卫星移动通信系统，填补了国内自主卫星移动通信系统的空白，这次驰援河南成功实现了天地一体的应急通信调度。

暴雨后的深思

灾情让人揪心，也让人反思。这场引起全国关注的极端降雨导致城市严重内涝的灾害，不仅让人们意识到近年极端天气多发且突发、强度渐增的趋向，更引导城市特别是大城市思考如何提高应“极”管理能力、提升应对极端天气的能力。

精准暴雨预警仍是世界难题

暴雨洪涝是我国最常见、最严重的自然灾害之一。气象界关于暴雨的划定以24小时总雨量达到或超过50mm为标准。

本次强降雨过程中，郑州气象观测站以201.9mm的小时降雨量突破了中国大陆小时降雨量历史极值。“这样的小时降雨量在世界上都是相当极端的。”中国气象科学研究院研究员罗亚丽说，想更深入地了解具体影响因素，理清此次过程的机理还需进一步挖掘。

专家指出，暴雨事件是多尺度天气系统和宏微观物理过程相互作用的结果，在全球大气科学研究领域是热点、也是难点。

在我国，暴雨预报主要通过数值天气预报模式产品结合预报员自身知识经验进行。研究发现，尽管有些极端暴雨出现时环流形势整体稳定、清晰，但其中还有中小尺度对流系统在发生作用，其尺度可能只有一两百公里，生命周期只有几小时，当前的数值预报模式很难将其准确清晰地表达出来。

专家认为，攻关暴雨预报难题，最根本的途径是加强对大气变化的精密监测和提高数值预报的精准度。“数值预报是基础，要在实践中提炼出来科学问题，大胆创新。”中国工程院院士李泽椿说。

数值模式的改进不能一蹴而就，对暴雨发生发展机理也有待深入认识。罗亚丽表示，她和团队曾用两年多时间才把2017年广州“5·7”暴雨这一案例研究得比较明白。

“我国暴雨多发，却很难以一套既定的模板‘套用每一次极端事件。”罗亚丽说，我国地域辽阔，不同区域常出现不同类型的暴雨，如华南前汛期暴雨、江淮流域梅雨锋暴雨、西南低涡暴雨、华北低槽和低涡暴雨、东北冷涡暴雨以及沿海台风暴雨等。

但无论多难，暴雨预报仍是我国的“必答题”。陈涛認为，现阶段专家型预报员需要具备敏锐的洞察力，从海量观测和预报信息中分析关键影响系统及其与未来暴雨发生时间、地点和降水量的关联，及早发现天气系统预报偏差，凝练关键预报因子，借助各类现代化预报技术，最终形成对重大暴雨过程的正确预报意见。

预警发出后，应急响应措施更重要

“这场暴雨放在全世界任何一个城市，我相信情况都跟郑州差不多，但如果应对及时，有可能损失会减少。”中国水利学会减灾专业委员会特聘专家、华南理工大学水利水电工程系教授黄国如表示。

2010年12月，河南省印发《河南省气象灾害应急预案》指出，气象部门及时发布气象灾害监测预报信息，并与公安、民政、环保、国土资源、交通运输、铁道、水利等相关部门建立相应的气象及气象次生、衍生灾害监测预报预警联动机制，实现相关灾情、险情等信息的实时共享。

应急预案要求，在预警信息发布后，省应急指挥部成员单位要认真研判气象灾害预报预警信息，密切关注天气变化及灾害发展趋势，有关责任人员应立即上岗到位，组织力量深入分析、评估可能造成的影响和危害，有针对性地提出预防和控制措施，落实抢险队伍和物资，做好启动应急响应的各项准备工作。针对暴雨，应急预案还明确，公安、交通运输部门对水毁积水路段制定绕行路线，实行交通引导或管制。

从7月20日当天郑州的情况来看，气象部门确实已经做出了预警，但预警发出后，应急响应措施更为重要。

国家减灾委专家委员会委员程晓陶表示，气象部门连续发布了最高级别的预警，但问题在于，我国目前还没有形成一套完整的针对气象预警的应急机制。河南的洪灾暴露出一些不足，在应急处置的法制上、体制上和运作机制上，“我们需要总结，还有很多工作要做”。

“我觉得最重要的一条是，应对特大暴雨，健全完善应急响应机制。将来如果其他片区出现了特大暴雨，可以大大地降低灾害损失。另外，需要提高普通民众的自救和互救的技能。在关键时刻，极端暴雨导致的灾难性场景，民众容易不知所措，需要他们具备应灾的心理素质和基本的防灾知识。”城市水利学者、西安理工大学教授侯精明表示。

海绵城市建设要更加精细化

2016年，郑州曾成为河南省海绵城市建设试点。有网友不禁提问，发生特大暴雨之后，郑州建设的海绵城市“失效”了吗？

北京工业大学教授、城市规划系主任李强说，这次降雨郑州气象观测站最大小时降雨量达201.9mm，应对这种特大暴雨，海绵城市是解决不了问题的。

李强说，从国际上看，海绵城市最主要是解决水质、水生态和雨水资源利用的问题。我国海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

我国《海绵城市建设指南》提出年降雨总量控制率最佳为80%至85%，也就是控制全年80%至85%的降雨量，其对应的降雨主要为中小雨。海绵城市主要对中小雨发挥作用。在《郑州市海绵城市专项规划（2017—2030）》公示稿中，主城区的年径流总量控制率为73%，对应的设计降雨量仅为20.5mm。

而当面对夏季对流天气产生的暴雨等极端天气时，更需对症下药。李强认为，面对这种特大暴雨，从长远来看，海绵城市建设应该与城市自然生态体系修复与建设有机结合，切实践行国家生态文明战略。

中国城市规划设计研究院生态市政院副院长、中国市政工程协会市政规划委员会副主任吕红亮指出，海绵城市建设要更精细化的布置。比如，在提高控制和抵御洪涝的能力方面，最先要做到的，是尽量把洪涝控制在城市之外。“通过河湖湿地、调蓄和行泄空间的管控预留与建设，提高对暴雨的抵御、消减和调蓄作用。”

除了大范围地控制洪涝，提高县域地区的承受能力也是关键所在。吕红亮解释说，这次的降雨中心并不在郑州市中心，而分散式的小县城或因低密度被忽视了，但其设施水平相对较低、脆弱，应急响应能力弱，同样可能导致相对较大的损失。与之相对的，新城新区由于规划得当，在灾难来临时受影响比较小。因此，要适度提高新城新区建设标准和推动低影响开发，其中包括提高城市建设标高、行泄通道预留标准和排水管网能力等。