长江各省,热到怀疑人生 | 地球知识局

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据说地球人民都关注分享我局了(⊙v⊙)

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NO.2289-快点儿下雨吧

作者:冷夜寒星

校稿:朝乾 / 编辑:果果、板栗

入汛以来,从重庆几乎“晒干”的嘉陵江底,到武汉长江江岸不断“内卷”的河道,到“瘦成”一道闪电的洞庭湖,再到鄱阳湖南矶山“躺平”的裸露滩涂……各种汛期反枯的新闻频见各类媒体。

本该是浊浪排空、烟波浩渺的汛期时节,但是长江流域的大部分地区却出现了汛期反枯的罕见现象。为什么会出现这样罕见的现象呢?

长江流域,成了特旱重灾区

(图:中央气象台)▼

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今天的文章,让我们从长江汛期形成的条件中寻找答案。

长江之水由何来?

长江之水由何来?

江河的水来自哪里呢?简单来说,主要是河流发源地的泉水、高山的冰雪融水地表降水,长江也不例外。

长江是我国水量最丰富的河流,水资源总量9616亿立方米,约占全国河流径流总量的36%,是黄河的20倍。即便是放眼全球,长江的水量也仅次于深处赤道热带雨林的亚马孙河和刚果河,居第三位。

干流+各大支流,是我国水能开发的顶梁柱▼

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从长江水量的类型分布上来看,长江磅礴径流的主要水源,显然不是它的发源地——青藏高原各拉丹冬雪峰的泉涌,也不是它在3000米高原之上所集纳的冰雪融水,长江约八成水量来自流域内的降水。

从长江水量的空间分布上来看,长江80%的入海水量,来自仅占长江流程28%的雅砻江河口至鄱阳湖口段。虽然此段流程不及长江全长的三分之一,但是这里却汇集着给长江带来丰富水量的一众支流

长江及其支流,滋养了我国南方诸多省份▼

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这其中,岷江虽然长度和流域面积都不算很大,但水量在各支流中却是首屈一指。究其原因,便是岷江流域大部分(包括其支流大渡河)位于川西高原山地。

坐落在岷江的都江堰工程

造就了四川成都平原天府之国▼

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这里的山地大多呈西南-东北走向分布,刚好是夏季东南季风的迎风坡,由此形成了数个多雨中心。而古人亦用“巴山夜雨”、“西蜀漏天”等描述来反映这里的降水丰沛。

暖湿气流进入四川盆地后易形成云

云在白天遮挡阳光使得低空的气温不高

云层上下温差小,不利于对流活动▼

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夜间云层以上快速降温

而云层吸收地面长波辐射,使其下方的低空气温较高

上冷下暖就容易触发对流,出现夜雨▼

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近期重庆媒体时常报道几近干涸的嘉陵江,是长江的第三大支流。不同于岷江的是,嘉陵江流域位于大巴山和巫山山脉的西北面,恰好是东南季风的背风坡,属于“雨影”地带,降水量与四川盆地周边地其他区相比则相对较小,年平均降水量通常不足1000毫米。

暖湿空气受地形影响而被抬高

气压降低使得暖湿空气冷却凝结形成降水,成为“雨坡”

随后空气到达背风面,空气中水分含量已大量降低

使背风面形成雨影,也称为“干坡”(图:wiki)▼

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但是,嘉陵江所流经的地区,分布着大面积的红色砂页岩,不利于水的下渗,因此径流大部分都流入了下游。而嘉陵江的两大支流渠江和涪江又都在重庆合川同时汇入嘉陵江,这就使得嘉陵江水量在这里陡然上升,在汛期便表现为洪峰。

重庆合川区,涪江自西汇入嘉陵江

而往东不远,渠江也自东汇入嘉陵江

(图:图虫创意)▼

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也正因为三江在合川汇流的缘故,通常嘉陵江合川至重庆朝天门(嘉陵江河口)段水量充沛,往往枯水较少。所以,近期嘉陵江合川至朝天门段河床几近干涸实属罕见

嘉陵江:兄弟们,我先干了,你们随意

(图:新华网)▼

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东流而下的长江在这之后,又汇聚了乌江、沅江、湘江和汉江等支流,到了长江武汉段后,波澜壮阔的江面平均宽度已达1300米。

但是此刻,从汉口江滩公园望向长江,宽阔的江面也许已被裸露的滩涂折腾得支离破碎了。

长江喊渴是何因?

长江喊渴是何因?

每年5月至10月是长江的汛期,尤其是近来“汛期反枯”新闻频出的7月下旬至8月上旬,更是长江的主汛期。理论上,处在雨热同期的季风区的长江众多支流,夏季水量理应稳定而丰沛,但是为何今年这般异常呢?

可以看出四川盆地有多严重(图:中央气象台)▼

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这就要从长江水量来源的时空分布来看了。

尽管长江支流众多,南北交错,但由于发源地的纬度、气候和降水量的差异,导致从南岸注入长江的乌江、湘江、赣江等支流4至6月水量最大,而北岸注入长江的雅砻江、岷江、嘉陵江、汉江等支流6至9月水量最大。这样的支流汇聚情况,使得一般情况下长江干流的汛期较长。

每年5月上旬至6月下旬,随着北半球气温的升高,海陆热力性质差异的作用下,副热带高气压带推进至大约在北纬15°至20°,由此形成了锋面降雨带,即主要位于长江以南地区的“梅雨带”。

可以看到,往年的梅雨带“镶嵌”在华东江淮流域

(图:中国天气网)▼

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事实上,今年6月中旬前亦是如此。这轮降水不仅使长江流域的南岸众支流水量充沛,甚至还在江西、湖南等省区带来暴雨,险些酿成洪涝灾害。

6月10日下午3时500hPa▼

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从下雨下个不停到滴雨不下,极端天气真的极端

(图:中央气象台)▼

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但是到了6月,本该轮到长江北岸众支流吸纳大范围降水的时候,此时压制副热带高气压带北移的西风带却迅速减弱,导致副热带高气压带迅速北移越过长江干流一带,到了长江北岸的江淮地区,使长江北岸和广大江淮地区失去了一大轮降水过程。

当副热带高压控制时,盛行下沉气流,空气增温强烈,并且由于气压梯度小,也风力微乎甚微,太阳辐射可以更多地到达地面,这就导致长江以北的广大地区迎来了长期晴热

7月7日-14日全国最高气温实况图

(参考:中央气象台)▼

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本应通过降水补给长江的北岸众多支流,由此开始陷入了“缺水”的境地,嘉陵江便是其中代表。

而它们的径流量不足,又导致长江干流近一半的支流汇水减少。长江上游的支流来水减少,正是造成这次汛期反枯现象的重要原因。

长江寸滩站和嘉陵江北碚站

今年水位比去年同期要低3米左右,接近历史同期最低

(图:重庆广电第1眼)▼

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而副热带高气压带一直盘旋在江淮地区,导致该下雨的七月没怎么下雨,在酷暑少雨下,本就有限的地表水蒸发量又不断上升,但是我们的生产生活用水,却因为高温酷暑,时常保持在高需求阶段

长江自7月中下旬开始就收不抵支了

(图:中国气象局 国家气候中心)▼

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高温少雨天气,以及由此造成的吐纳不平衡,使得长江干流在我们肉眼可见的速度下越来越浅、越来越“瘦”了。

抗旱解困有何为?

抗旱解困有何为?

面对晴热高温持续,降雨普遍偏少,来水明显下降等严峻抗旱形势,长江流域已有四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽等省份启动了抗旱Ⅳ级或Ⅲ级应急响应。

少雨加高温炙烤,导致多地缺水,

洒水车、消防车纷纷出动保障生产生活用水▼

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水利设施的建设水旱灾害的关系,是近年来逢旱涝人们便热烈讨论的话题。

事实上,就长江水利委员会公布的近年来年长江流域及西南诸河水资源公报来看,长江干流的地表水资源的增加明显受区域内降水影响的因素更大。

(图:长江水利委员会)▼

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例如2020年与2019年比较,长江流域除鄱阳湖水系减少16.9%外,其余水资源二级区均增加,其中长江中游和下游增加幅度在150%以上,宜宾至宜昌、汉江、太湖水系、乌江、金沙江石鼓以下也有52.5%至21.7%的增加幅度。这样的增减状况完全与当年流域各区域的降水量呈正相关

今年7月至今长江流域降水为1961年以来历史同期最少

也难怪今年长江“骨瘦嶙峋“了

(图:中国气象局)▼

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因此水利设施的兴建并不是带来或加重旱情的诱因,相反的,在当下汛期反枯的时期,三峡工程这样的大型水利枢纽工程则是抗旱救灾的重要保障。

对于长江中下游的河段的汛期反枯,未来几天,三峡水库将加大下泄,将为长江中下游补水约5亿立方米。在三峡水库向长江中下游补水期间,金沙江下游梯级水库群也同期开展补水调度,可增加补水约3亿立方米。

降水多可防洪,降水少可抗旱

(图:图虫创意)▼

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三峡真的很努力了

(图:长江水文网)▼

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而等到9、10月汛的汛后,三峡大坝开始蓄水后,水位抬升河道淹没后,汛期反枯现象将进一步得到改善。

除了通过水利枢纽实现水资源的时空调动外,人工增雨也是防暑抗旱的好方式。

人工增雨是根据空中云的性质、高度、厚度、浓度、范围等因素,向云体播散致冷剂、结晶剂、吸湿剂和水雾等,以增加云中冰晶浓度,弥补云中凝结核的不足,加强云中碰并活动,促使云滴增大,改变云滴的大小、分布和性质,加速雨滴的生长过程,从而达到增加降水的目的。

(人工降雨原理图解 参考:WMA)▼

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不过,人工增雨并不是想增就增的,比如晴天云量很少、云层很薄,就无法人工增雨。

只有云系发展到一定的厚度,这个厚度一般是大于2公里,而且云里边要有一定的过冷水(低于0摄氏度而不结冰的水)含量,云中的水汽供应充足且有上升气流,这样气象部门通过高炮、火箭或飞机等将催化剂携带到云中的有效部位,方能起到人工增雨的作用。

(不同的人工降雨方式 图:wiki)▼

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而在副热带高气压的下沉气流控制下,在目前南方广大地区的晴热天气中,实现人工增雨绝非一件易事。

不过随着太阳直射点的南移,副热带高气压也无法一直盘旋在江淮地区,随着它的南移,一轮强降雨势必能够浇灭这当下炎热的暑气,让往日的大江大河重现在你我的眼前。

参考资料:

1.长江水利委员会:《长江流域及西南诸河水资源公报》;

2.长江水利委员会:《长江流域重要控制断面水资源监测通报(2022年6月)》;

3. 吴波、赵强、马方凯:《长江中下游江湖关系恢复研究》,《环境科学导刊》 2019年第5期;

4. 《降温继续,江苏多地人工增雨》,江苏省委宣传部“微讯江苏”。

5. 《高温红色预警“六连发”,长江流域现“汛期反枯”现象,三峡水库加大下泄向中下游补水》,京报网。

*本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场

封面:shutterstock

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