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建立气候风险早期预警系统 科学应对极端天气气候事件

根据中国气象局气候变化中心2023年7月发布的《中国气候变化蓝皮书2023》,2022年的全球平均温度较工业化前(1850年)水平高出1.15℃,2015—2022年是自1850年有气象观测记录以来最暖的8个年份。

气候变暖仍在加速,引发全球极端天气气候事件频发强发、影响趋重,给全球经济发展和人类社会稳定带来重大挑战。

广大读者可能对去年华北黄淮地区出现的大范围、长时间持续的高温热浪事件还记忆犹新。2023年初夏,北京、天津、河北都经历了历史最热的6月。6月22—24日,正值端午假期,北京观象台历史首次连续3天测得超过40℃的最高气温,同样的监测结果也发生在天津;6月初至7月上旬末,京津冀鲁四省(市)的高温日数均为1961年以来同期最多;这个夏天,全国有352个市县出现极端高温,69个市县的日最高气温突破历史极值。

2023年8月,世界气象组织援引欧盟委员会哥白尼气候变化服务中心的监测结果,宣布2023年7月是人类有气象记录以来全球最热的7月。根据该机构监测数据,2023年7月全球地表平均温度16.95℃,比1815—1900年的同期平均温度高出约1.5℃,即突破了高出工业化前水平1.5℃的阈值。这个阈值,是2015年气候变化大会《巴黎协定》设定的目标:把全球平均气温较工业化前水平的升幅控制在2℃之内,并尽力将升幅限制在1.5℃以内。

2023年破纪录高温现象频现,相继出现了全球最热的6月、7月、8月、9月和10月,即全球月平均气温连续5个月打破历史纪录,同时也创造了全球最热夏季,给人们留下深刻记忆。

随着全球气候变暖加剧,高温热浪、骤旱、强降水洪涝、寒流暴风雪等极端天气现象频繁出现,极端天气气候事件的发生机理、潜在风险、频率与强度的时空分布特点、复合型灾害损失的构成等诸多方面都发生了显著变化,“气候危机”形势严峻。《2023年全球风险报告》将“自然灾害与极端事件”列为未来两年世界面临的第二大风险,而气候变化应对不力是未来10年最大风险。

研究数据显示,2010—2019年与1970—1979年相比,全球极端天气气候灾害数量增加了5倍,灾害损失增加了7倍。2000—2021年,亚洲遭受了287次极端事件,占全球极端事件的65.1%,其中暴雨洪涝占全球总数的39%。欧洲、大洋洲极端高温及其引发的特大旱灾和野火灾害频繁发生;北美洲和南美洲等部分地区极端气象干旱频繁出现,亚马孙流域趋于干旱。欧洲、北美洲和大洋洲受热带风暴灾害影响显著;非洲极端高温事件频次和强度均呈上升趋势,在非洲之角气候变化造成的健康危机已延伸到整个大非洲之角地区。

中国地处东亚季风区,气候类型复杂多样,是全球气候变化的敏感区和影响显著区,增温幅度显著高于全球平均水平。近年来,我国极端天气气候事件总体呈频发强发趋势,发生数量大,影响区域广,强度增强,屡创历史纪录,总体呈现以下特征。

首先,气候变化更为显著,大范围极端高温热浪、区域性极端强降水、高影响极端寒潮等极端事件趋多。1951—2022年,中国平均每10年增温约0.26℃,增温幅度高于全球平均水平;近60年来,我国极端高温事件发生频次和高温日数均显著增加,其中最近10年的平均高温日数较常年偏多逾25%。

研究表明,地表平均温度每升高1℃,空气中的水汽含量约增加7%。受气候变暖影响,大气持水能力增强,我国极端降水发生频次显著增加,平均每10年增多8%,城市内涝现象频繁发生,尤其是北方局地极端降水趋强增多。如2023年“七下八上”期间,京津冀地区遭遇历史罕见极端暴雨,河北省邢台市过程最大雨量为1003毫米,相当于历史上平均两年的降水量。

我国的极端低温事件频次总体减少,但综合强度并未减弱,强冷空气过程致灾风险高。如2021年1月上旬,强寒潮致使京冀鲁晋等地50余个县(市)最低气温突破或达到历史极值。2023年1月22日,黑龙江省漠河市阿木尔镇劲涛气象站测得最低气温-53℃,刷新了我国有气象观测记录以来的历史最低气温。

近20年来,台风生成源地更加靠近我国陆地,登陆的强台风及超强台风比例明显上升,且登陆位置趋北。

其次,各种极端天气的破坏性强、反常性强、极端性愈发突出,复合型灾害影响趋重。近年来,我国高影响极端事件继续增加,极端降水事件,如2020年江淮流域超强梅雨、2021年河南郑州“7·20”特大暴雨、2023年京津冀历史罕见极端暴雨等;极端高温事件,如2022年南方百年一遇高温热浪、2023年华北黄淮极端高温事件;极端干旱事件,如2009/2010年西南地区罕见秋冬春连旱、2020/2021年华南江南持续秋冬连旱等。同时,昼夜复合高温、复合高温干旱、复合洪水高温、沿海地区复合洪水事件等呈现增加趋势,极端事件引发的复合型灾害气候风险加大。2013年强台风“菲特”受高海平面、天文大潮和风暴增水三者叠加影响,造成浙江沿海地区行洪困难,内涝严重,余姚全城70%地区被淹,部分地区内涝超过7天。2017年超强台风“天鸽”登陆珠海时逢天文大潮,致海水倒灌、农田受淹、城市严重内涝。2022年夏秋季,长江流域因持续高温少雨,出现严重的高温干旱、森林火险等复合型灾害。

最后,因气象灾害造成的直接经济损失大。我国因气象灾害经济损失占比高于其他经济体量相当的国家。1984—2021年,我国因气象灾害平均每年造成直接经济损失2175亿元,约占国内生产总值(GDP)的1.7%。进入21世纪以来,随着国家防灾减灾管理水平和科技手段的提升,部分气象灾损指标呈下降趋势,如最近5年直接经济损失占GDP的比率年均降至0.29%。但纵观全球,我国因气象灾害造成的直接经济损失占GDP的比率仍高于总经济体量相当的美国、日本等发达国家,也高于人均GDP相当的秘鲁、哥伦比亚等发展中国家。

随着极端事件影响的广度和深度不断扩大,长期和持续的风险愈加显著,并以“风险级联”方式由自然系统向经济社会系统不断渗透蔓延。有些影响有较高的确定性,如气候变化对水资源、冰冻圈、农业、旅游、交通、能源等的影响直接且显著;有些影响有不确定性,如海洋生态系统、人体健康、重大工程等,需要我们不断深化科学认识,为不同领域和行业的适应提供科学支撑。

根据2021年世界气象组织发布的《天气、气候和水极端事件造成的死亡人数和经济损失图集(1970—2019)》,在过去50年间,全球报告的1.1万多起灾害与天气、气候和水带来的危害相关。不过,得益于早期预警和灾害管理的改进,灾害导致的年均死亡人数从20世纪70年代的超过5万降至21世纪头10年的不到2万。在频繁发生的自然灾难面前,我们要清醒认识到,没有一个国家或社区已经做到了充分保护,我们需建立和完善气候风险早期预警系统,未雨绸缪、提前防范。

正如时任联合国秘书长古特雷斯在2023年7月向全世界发出的警示:“全球变暖的时代已经结束,全球沸腾的时代已然到来。”他强调,需要在排放、气候适应和气候融资方面采取全球行动,尽管气候变化显而易见,“我们仍然可以阻止最坏的情况发生” “但要做到这一点,我们必须把烈日炎炎变成雄心勃勃”。

那么,什么是早期预警系统?

根据联合国防灾减灾署(United Nations Office for Disaster Risk Reduction,UNDRR)对早期预警系统(Early Warning System)的定义,这是集灾害监测、预报预测、灾害风险评估、通信和准备活动于一体的综合系统,是一套使个人、社区、政府、企业和其他人能够在危险事件发生之前及时采取行动降低灾害风险的工作流程。

早期预警系统包括4个相互关联的关键要素:首先,基于系统收集数据和灾害风险评估的灾害风险知识;其次,危险和可能后果的检测、监测、分析和预测;再次,权威、准确和可操作的警告以及有关可能性和影响的相关信息通过官方渠道及时传播;最后,各级部门做好准备,科学应对收到的警告。这4个相互关联的关键要素要在部门内部和部门之间以及多个层面上进行协调,以使系统有效工作,并有持续改进的反馈机制。

2015年3月,在第三届联合国世界减灾大会上,法国率先提出“气候风险早期预警系统”倡议,得到世界气象组织、联合国国际减灾战略和世界银行全球减灾与恢复基金共同支持,计划到2020年,募集1亿美元,用于减少发展中国家极端气候“暴露度”和“脆弱性”。同年3月,世界气象组织公布了正在建立的国际多灾种早期预警系统网络(IN-MHEWS),其主要用于提供台风、风暴潮、极端温度等方面的早期预警和增强气候应变能力的咨询,以及为管理多种风险提供协调平台。同年11月,在巴黎气候变化大会期间,“气候风险早期预警系统”倡议正式发起,旨在加强脆弱国家的早期预警系统和气候复原力。

这里分别举例国内外开展早期预警工作的两个成功案例。

浙江省宁波市应对台风灾害 2013年10月,23号台风“菲特”在福建省福鼎市登陆,登陆时中心附近最大风力14级(42米/秒)。时逢天文大潮,浙江沿海出现50~100厘米的风暴增水,多地超过警戒潮位。这个1961年以来浙江台风暴雨影响最重的台风,给浙江带来了严重影响,其中余姚(宁波市下辖的县级市)是灾区的重心。余姚过程面平均雨量达561毫米,为百年一遇,强降水将余姚变成了一片汪洋,它所带来的洪涝相当于将68个西湖倒入余姚城区。余姚市21个乡镇和街道全面停水、停电、交通瘫痪,受淹时间长达13天,其中主城区受淹时间7天,直接经济损失高达227.7亿元。

灾害发生后,浙江省委、省政府专题研究姚江流域防洪排涝,提出按照“加大东泄、扩大北排、增加强排、城区包围”的治理思路,采取低围、中疏、南蓄、东泄、西排、北排的系统治理手段,加快推进姚江流域的防洪排涝综合治理工程,提出实施余姚城区堤防加固工程、余姚市扩大“北排”工程、“东泄”姚江二通道工程、姚江上游“西分”工程、四明湖水库下游河道整治工程、姚江上游“西排”工程等六大工程,奉化江流域新建葛岙中型水库等“6+1”工程。

这些防洪工程的实施,有力提升了余姚整个城市抵御洪涝灾害的能力。同时,很重要的一点是气象预报准确率的提升,全国气象部门加强国省研发合力,共同推进我国气象预报业务高质量发展。近年来,我国对台风路径预报24小时误差缩小到70千米,台风路径和强度预报准确率整体优于日本气象厅和美国联合台风警报中心,为防台抗台精准部署留出了更多的提前量。

时隔多年,2021年台风“烟花”和2022年台风“梅花”对余姚均构成了严重威胁,再次上演了历史性高水位,但上述防洪工程都经受住了考验,加上气象服务保障和相关政府部门应急部署联动,避免了严重内涝的发生。

印度艾哈迈达巴德市应对高温热浪灾害  众所周知,印度部分地区曾多次发生极端高温事件,尤其是每年西南季风来临前的过渡期,持续高温和干旱是印度部分地区的常态,位于印度西部的艾哈迈达巴德就是一个经常遭遇高温的城市。2010年5月,这座城市的700万居民遭遇高达46.8℃的高温天气,据有关部门估算,这场热浪造成大约1344人死亡。但是5年之后的5月,印度再次出现大范围高温热浪灾害,安得拉邦的卡姆马姆甚至测得最高气温48℃,打破1947年以来最高纪录,这场高温热浪造成千余人死亡,而在艾哈迈达巴德,只有7人死亡。

这是因为这座城市认真吸取了2010年的教训,建立了高温早期预警系统,来提前防范和应对高温天气。例如,艾哈迈达巴德市政府要求贫民区房屋屋顶刷白色反光涂料,可有效降低屋内气温。政府根据天气预报结论,提前一周向公众发布高温预警信息,结合地理信息研判人口脆弱地区,政府相关机构、社区团体和媒体进入戒备状态。医院提前储备充足的冰袋,寺庙、商场和公共建筑被指定为“冷却空间”。高温天气来临时,政府要求学校停课,在人员密集区域免费发放饮用水。此外,通过公共宣传,使市民更好地了解基本预防措施,让医疗专业人员能够更好地诊治与高温有关的疾病,如中暑、热射病等。

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告,预计到21世纪末,全球地表平均温度可能升高1.1~6.4℃,其中以陆地和北半球高纬地区增暖最为显著。气候的持续变暖将加剧中国的气候风险。未来我国高温、干旱、暴雨洪涝、强台风等极端天气气候事件频发,风险增加的地区几乎全部位于我国东部人口稠密地区,社会暴露度高、脆弱性大,经济社会安全受极端天气事件影响加重。

为建设更高水平平安中国,以新安全格局保障新发展格局,提高气候风险早期预警能力无疑是应对气候变化的重要举措之一。气象事业作为科技型、基础性、先导性社会公益事业,正在加快推进气象现代化建设,努力构建科技领先、监测精密、预报精准、服务精细、人民满意的现代气象体系。未来还需在极端天气气候事件多发区、复合型灾害易发区以及对自然灾害高度敏感的重点区域,加密建设气象、水文等灾害观测网,着力建设天地空一体化、面向多行业多领域的气候风险早期预警系统,提升国家“三区四带”等生态脆弱区、重大工程和低碳能源资源集中区的灾害预警与应对能力,充分发挥好气象防灾减灾第一道防线作用,全方位保障生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好。

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