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塔克拉玛干沙漠被淹 极旱之地的洪水并不罕见

www.creaders.net | 2024-09-03 13:14:17  果壳自然 | 0条评论 | 查看/发表评论

最近,新疆塔克拉玛干沙漠遭遇洪水。一米多深的水蔓延到公路上,有的车辆因此熄火,无法通行。更让很多人出乎意料的是,洪水在塔克拉玛干沙漠并不罕见。

可是,沙漠在我们印象中明明是极度干燥缺水的地方,怎么还会发洪水呢?

水从哪里来?

据新疆水利厅的报道,自7月15日以来,受高温融雪和强降雨影响,新疆塔里木河源流阿克苏河、和田河、叶尔羌河相继出现洪水过程;

塔里木河干流阿拉尔河段(阿克苏市)发生超警戒水位的洪水,其中新渠满河段(沙雅县)、英巴扎河段(轮台县)相继发生超保证水位洪水,部分河段高水位持续时间近1个月。目前,塔里木河全线呈缓慢退水态势。

发洪水的这些河,并不是普通的河,它们被称为“时令河”。在夏天,它们和普通的河流一模一样;但到了春冬季节,它们便会因为缺乏供水而消失,只留下一条干枯的河道。

这类河流的水源主要来自于附近高山的冰川和积雪的融水;另外,河流流经区域的直接降雨(尤其山区夏季短时强降雨等)也是较为重要的水源。

中国最大的时令河——塔里木河及它的支流,正好经过了塔克拉玛干沙漠。

塔克拉玛干沙漠地处塔里木盆地,被天山山脉、昆仑山脉、阿尔金山脉三面环绕。

天山山脉的海拔大多在4000米以上,昆仑山脉的平均海拔则为5500多米,它们的山顶常年被积雪和冰川覆盖。每当气温升高,融化的积雪就会顺着山势流淌,汇聚成河。

而位于中间的塔克拉玛干沙漠就像一个存不住水的大漏勺,积雪的融水流着流着便“断了头”。

但在夏天的高温之下,积雪融化的水变多,时令河就有机会冲过沙漠,彼此连接,变成大河。

因此,一旦气温升高又恰逢大雨,大量的积雪融水和降雨就会让时令河的容量被瞬间塞爆,远远超过蒸发和渗入沙漠的速度,造成“沙漠地区发洪水”的场面。

多次热浪+大量降水

最近一段时间的气象条件,恰好导致了高温和大雨,这是塔克拉玛干沙漠遭遇洪水的直接原因。

过去一个月,大陆暖高压/青藏高压控制上游高山区(下图绿圈)。在它的控制下,塔里木盆地与周边地区持续气温偏高,其中更有多次阶段性热浪。

在此影响下,高山区域的冰雪融水显著增多,通过塔里木河各源流涌入位于盆地内的干流。多次冰雪融化的洪峰持续叠加,形成了持续约一个月长期、宽泛的洪峰。

7月22日-8月20日对流层中层(500hPa,约5500米高)高度场(等值线)与其相对于常年同期的异常(填色)|日本气象厅

7月22日-8月20日全国相对于1991-2020年同期的气温距平,正值为偏高,负值反之,可以看到新疆地区的气温相对1991-2020年同期升高明显|国家气候中心

与此同时,最近塔里木河上游山区的总体降水也偏多。这些雨水在陡峭地形下快速汇聚,对中下游干流的洪涝起到了一定程度的影响。

最近几十年,塔克拉玛干沙漠的气温和降水量都在不断增长。而且,这种降雨出现得相当集中,在年平均降水量只有100多毫米的新疆,短短三四天内就会有超过40毫米的降水——从全年的降雨分布来看,这不是下雨,简直就是泼水。

大量降水叠加高温融雪,导致洪涝灾害在夏季的新疆并不罕见。

仅2017~2021年,新疆有记录成灾的暴雨山洪就达到20多次。2021年,中石化西北油田玉奇片区就曾遭遇洪水袭击,近50辆勘探车辆、3万套设备被淹,涉水面积达到300多平方公里。

全球变暖,沙漠的洪水会越来越多吗?

降水和高山区的高温热浪是引发洪涝的关键因子,从这两者来看,在全球变暖的大背景下,后续洪涝事件增多的可能性很大。

虽然全球气候变化对单次高温热浪、极端暴雨事件没有必然作用,但最近数十年的观测和模拟显示,极端事件愈发严重、愈发常见的总体特征,与气候变化有密切关联。

气候变化对全球的影响,不仅在于平均气温的升高,更在于气温总体偏离常态的幅度显著增加。

根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2021年进行的第六次评估报告,在全球平均温度高出19世纪后半叶1℃的当前,高温热浪事件的频率已是19世纪后半叶的约2.8倍;而如果再进一步增暖0.5℃,高温事件的频率则将是19世纪后半叶的4.1倍。

IPCC第六次评估报告提及的1850-1900年(基准)、当前(高出基准1℃)与未来不同可能情形下的高温热浪频率与强度变化|IPCC

为什么气候变化会与高温热浪等端事件的频率升高有关?

目前较为被认可的一种解释是反照率反馈机制:在当前的气候变化下,北极海冰、高纬度积雪大幅融化,显露的海表和陆地表面较先前的冰面更暗,反照率下降,从而吸收更多热量,导致高纬度地区的升温比北半球极地外更大,极地和热带间的温差缩小。

根据气象学热成风原理,高空西风带正是被极地和热带间温差所驱动,如同一道天堑阻拦在极地与赤道间,使得南北两侧气团难以轻易逾越。

当温差缩小,高空西风带的强度会相应减弱,冷暖空气更容易“冲破”阻碍而南来北往,更可能引发中高纬度地区更频繁的极端事件。

从降水趋势的角度考虑,在最近数年,尤其从2018年开始,塔里木河的塔里木盆地和周边降水就有显著偏多的特征。

我们目前仍不确定,气候变化对新疆地区的洪涝灾害是否会产生长期影响;但部分研究[3]认为,至21世纪末期,新疆地区将呈现总体的气温显著上升、降水量增加的趋势;如果温室气体排放量更高(人为引发的变暖更严重),则会影响更大。

这一模拟也在一定程度上表明,长期气候变化因素可能导致新疆显著暖湿化,导致更多的夏季洪涝事件发生。

CMIP6多模式模拟的新疆区域平均年均气温(a,单位:℃)和平均年总降水距平百分率(b,单位:%)的变化(相对于1995~2014年)|参考文献[3]

洪水并不能让沙漠变成绿洲。相反地,沙漠地区的土壤结构松散,洪水可能引发严重的土壤侵蚀,破坏现有的植被并影响未来植被的生长。

在如此迅猛的水力下,破碎的岩石很容易被侵蚀得七零八落,变成碎块,这会使它们更容易被风化。

比如塔克拉玛干沙漠腹地的风蚀蘑菇,若是底部遭受洪水的冲击,便会一头栽倒,慢慢消失在沙海之中。

如果长期发生剧烈的洪水,这种力量甚至足以改变山体的形态,形成峡谷。

这也是为什么新疆气象局在提醒大家防范泥石流,如此大量的水从山上冲下来,要是再夹带点石头泥沙,可真不是闹着玩的。

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