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7月13日清晨,密集雨幕笼罩沈阳城区,低洼道路迅速变成浑浊的水面,部分下穿桥和隧道入口被积水封住。街边车辆泡在水中,有的熄火停在路中央。救援人员、交警和排涝车辆穿行在暴雨中,封闭危险路段,转移被困人员。

当天5时47分,沈阳市气象台发布暴雨红色预警信号。9时10分,沈阳市防汛抗旱指挥部发布全市防汛红色预警,将防汛应急响应提升至一级,这是当地防汛应急响应的最高级别。

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那么,这一场雨究竟有多大?为什么已经离开海洋的台风,还能把东北一座特大城市浇成这样?沈阳的雨又将在什么时候真正停下来?

按照我国气象标准,24小时降雨量达到50毫米,就是暴雨。达到100毫米为大暴雨,超过250毫米则属于特大暴雨。这次沈阳部分地区的雨量,已经迈入特大暴雨门槛,而且降水高度集中。

辽宁省气象台首席预报员金巍介绍,7月12日20时至13日11时,辽宁中北部出现暴雨到大暴雨,沈阳局地出现特大暴雨。全省累计降水量排名前三的观测站都位于沈阳,全部超过300毫米。其中,和平区浑河湾街道达到320.6毫米。

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最猛烈的时段,沈阳市辽中区六间房镇许家村一小时下了74.4毫米。假设这些雨水完全落在一平方米的平面上,一小时就相当于倒下74.4公斤水。如果是一个面积为100平方米的小院,一小时接到的雨水接近7.5吨。

当强降雨连续数小时出现,雨水从屋顶、道路、停车场和小区地面快速汇集,短时间内同时涌向雨水口和排水管网,低洼路段就可能迅速积水。特别是下穿桥、地下车库入口、隧道、地铁站口等位置,地势天然低于周围道路,雨水一旦大量灌入,水位可能在很短时间内明显上涨。

7月13日18时,中央气象台继续发布暴雨橙色预警。中央气象台预计,13日20时至14日20时,辽宁大部、吉林中东部等地仍有大到暴雨,辽宁中北部、吉林东南部等地部分地区有大暴雨,辽宁东北部、吉林东南部等地局地可能出现250至320毫米特大暴雨。

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部分地区最大小时降雨量为20至50毫米,局地可能超过80毫米,同时伴有雷暴大风等强对流天气。雨带还在移动和调整,局地强降水仍可能反复出现。

沈阳市气象台7月13日16时发布的天气预报显示,13日夜间沈阳仍有暴雨,最低气温23℃。14日白天转为阵雨或雷阵雨,最高气温27℃。14日夜间至15日白天,天气将转为多云到晴。

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对于市民最关心的停雨时间,沈阳市气象台在官方社交平台评论区回应称,主要降水时段预计在13日21时至14日凌晨3时之间逐渐减弱,彻底停止可能要等到14日中午前后。中央气象台城市预报给出的趋势同样显示,沈阳14日为雷阵雨转多云,15日转晴。

根据中央气象台,7月13日上午8时,第9号台风“巴威”的中心还位于安徽省境内,距离沈阳很远。既然台风中心还没有到东北,沈阳为什么已经出现极端暴雨?

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原因就在于,台风带来的影响远远不止中心附近那一小片区域。中央气象台7月13日10时发布的台风公报显示,当时“巴威”仍为热带风暴级,外围最大风力8级,正以每小时10至15公里的速度向东北方向移动。预计它将在14日白天经过山东半岛,进入黄海北部,随后逐渐向温带气旋转化。

在台风中心到达之前,它庞大的外围环流已经开始向北输送暖湿空气。可以把这种水汽输送想象成一条不断运转的空中传送带,从海洋和南方湿热地区,把大量水汽送往东北。

东北上空还有冷涡活动。冷涡中较冷的空气压在高空,下方却不断涌入温暖潮湿的空气,大气变得很不稳定。暖湿空气受到抬升后迅速冷却,水汽凝结成云滴和雨滴,强对流云团不断发展。

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更关键的是,辽宁还位于副热带高压后部的暖湿气流通道附近。辽宁省气象专家认为,本轮强降水由“巴威”外围云系、东北冷涡以及副热带高压后部共同影响。

这三股力量碰到一起,相当于水汽、动力和不稳定能量同时到位。台风外围负责送水,冷涡负责抬升,副热带高压边缘的气流帮助维持水汽通道。当雨带移动速度较慢,或者多个强对流云团沿着相近路线反复经过同一区域,就会出现气象上常说的“列车效应”。

台风登陆后风力减弱,并不意味着降雨一定同步减弱。只要残余环流仍能输送大量水汽,再遇上冷空气、冷涡或地形抬升,距离台风中心很远的地方,同样可能出现猛烈降雨。

沈阳市气象局工作人员接受媒体采访时表示,本轮降雨强度达到百年一遇级别。“百年一遇”听起来像是一百年只会发生一次,事实上并不是这样。

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世界气象组织对这一概念的解释也是如此,百年一遇洪水意味着每年约有1%的发生概率,并不意味着发生一次后,接下来99年一定安全。极端情况下,两个百年一遇事件完全可能连续两年发生,甚至在同一年不同地点分别出现。

此外,“百年一遇”必须对应明确的地点、时段和指标。某个观测站的1小时降雨量达到百年一遇,不代表沈阳全市24小时降雨量都达到同样标准。城区某片区域出现百年一遇暴雨,也不意味着每一个区县都经历了相同强度。

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观测记录长度、站点分布和统计方法,也会影响重现期的计算结果。因此,对这次过程更严谨的理解是,沈阳部分地区出现了达到或接近百年重现期量级的极端降水,而不是简单地说整座城市每个地方都遭遇了完全相同的百年暴雨。

全球变暖背景也在增加极端降水风险,世界气象组织指出,气温每上升1℃,空气理论上可以容纳大约7%更多的水汽,这为更强的短时降水提供了条件。

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不过,气候变化属于长期背景,不能仅凭一场暴雨就断言它完全由全球变暖造成。要确定气候变化在这次沈阳暴雨中究竟发挥了多大作用,还需要结合历史观测、气候模式和事件归因研究进行分析。