王维国 缪宇鹏 孙瑾 2012年1月下旬至2月中旬,欧洲大部分国家和亚洲北部的哈萨克斯坦、蒙古、中国、日本等国家发生了极端寒冷事件,给人们的生命财产造成了严重损失,引起了人们广泛关注。 一、极端寒冷事件概况 1月下旬至2月中旬,极端寒冷空气袭击了基本上整个欧洲和亚洲的北部部分地区,影响范围之广、持续时间之长、损失之严重是近年来极其少有的。 (一)造成极寒天气的成因 欧洲和亚洲北部发生持续异常寒冷事件,主要是由于大气环流异常所引起的。受大气环流异常影响,来自于北极地区的冷空气在经过西伯利亚后不断向欧洲和亚洲地区输送,使欧洲和亚洲的许多国家发生异常寒冷天气气候事件。从2012年1月25日-2月5日海平面气压平均场分布图(见图1),欧洲和亚洲中高纬度地区被强大的冷高压势力所控制,其主体在俄罗斯境内,位于东欧平原至西西伯利亚地区(图中深蓝色部分),冷高压中心的强度有1055百帕,比常年同期偏强约45百帕(见图2)。在冬季,“冷高压”即代表了“冷气团”的所在地,正是这个冷气团的长期控制,使欧洲和亚洲北部出现了持续寒冷天气。同时,这个横贯东西的冷高压也阻挡了北大西洋暖湿气流向欧洲地区的输送,导致欧洲大陆迟迟得不到“温暖”。
图1 2012年1月25日-2月5日海平面气压平均场分布图(单位:百帕)
图2 2012年1月25日-2月5日海平面气压场距平分布图(单位:百帕)
那么,这次寒流是如何形成的,又是怎样到达欧洲的呢?其实,寒流最初是来自北极地区,在经过西伯利亚后得到加强。因为这些地区的纬度高,冬季夜长昼短,获得日照时间非常少,因此地面捕获太阳的热量十分有限;而夜间,地面向太空辐射却损失许多热量,近地层大气随着地面不断冷却,气温就越来越低,冷空气长时间堆积在一起将变得越来越冷。1月25日以后,受高空偏东偏北气流的引导,堆积在西伯利亚和东欧平原的冷空气不断向欧洲西部和南部输送,从而形成了侵袭欧洲中部和南部的大范围的寒流天气,当这股寒流在与来自地中海的暖湿气流相遇时又形成了大范围的降雪天气(图3)。
图3 冷空气源地(阴影部分)和寒流移动方向(兰色箭头)
(图中红色箭头,为地中海暖湿气流移动方向)
通常,影响欧洲地区的冷空气主要有两种路径,一种是冷空气来自于格陵兰岛,途径北大西洋、北海后自西向东影响欧洲,这种冷空气的特点是常常伴有高纬度气旋的活动(如果气旋强烈发展,又称为强风暴)。由于水汽条件好、气旋强,冷空气爆发时,往往是大风、雨或暴雪交织在一起横扫北欧和中欧国家,造成的灾害比较严重,其特点是,影响时间短,灾害强度大。如2007年1月17-18日,冷空气和强风暴“西里尔”袭击了英国、荷兰、德国、法国、比利时、波兰、捷克和匈牙利等欧洲国家,狂风所过之处,树木横倒,岩屑崩落,多处供电线路遭到损坏,造成大面积停电,数十万家庭在黑暗中度过,上万人出行受阻,灾害造成至少47人死亡。另一种是冷空气来自于东欧及西伯利亚地区,是自东向西影响欧洲,由于冷空气的影响顺序似乎与人们认为的大气是自西向东运动的方向相反,所以又称为冷空气“西伸”或冷空气“倒灌”形式,是由高空特有的大气环流形势引导所导致的。这次影响欧洲的寒流天气主要是属于这种情况。其特点是,影响时间长,累积降温幅度大,天气寒冷,但雨雪强度和大风的破坏性一般不及前者。
(二)极寒天气影响范围
除了北欧的挪威、瑞典、芬兰、丹麦以及西欧的大西洋沿岸外,这次寒流几乎影响了欧洲的大部分国家,但以东欧和巴尔干半岛国家影响最为严重,包括俄罗斯、乌克兰、波兰、罗马尼亚、塞尔维亚、捷克、斯洛伐克、匈牙利、保加利亚、克罗地亚、波黑、格鲁吉亚、意大利,以及德国和法国等国家。亚洲主要是哈萨克斯坦、蒙古、中国、日本等国家。
(三)极寒天气造成损失
极寒对欧洲造成的损失极为严重,亚洲相对较轻。欧洲极寒天气对交通、电力、能源等与民生有关的部分产生巨大影响,部分地区出现供电中断、交通瘫痪、农副产品供应不上、居民取暖用气不够及救灾物资不能及时送达等现象。截止2月中旬,极寒天气已造成欧洲650多人死亡,其中乌克兰和俄罗斯两国因严寒死亡的人数超过300人,波兰有107人死亡,罗马尼亚有80多人死亡,保加利亚、塞尔维亚及斯洛文尼亚等国家也有人员因极寒天气死亡。严寒和暴雪给欧洲本来就困难的经济,更是雪上加霜。与此同时,日本因严寒和雪灾导致70多人死亡。
二、欧洲和亚洲应对极端寒冷事件情况
(一)欧洲应对极端寒冷事件
欧洲各国对这次极寒天气应对工作总体上来讲,准备不够充分,只是在寒潮到来时采取了一些相应的措施。其原因:一是寒流持续时间长是各国此料未及的;二是寒流和暴风雪灾害双重叠加,灾害是雪上加霜;三是救灾响应迟缓和救灾能力薄弱。
1、寒流持续时间长、范围广、强度大,各国此料未及。欧洲这次极端寒冷事件前后持续约一个月的时间,最低气温值多个多次跌破历史最低气温的纪录。从1月中旬,冷空气在俄罗斯境内西西伯利亚至乌拉尔山一带聚集,下旬开始寒流爆发向西移动影响东欧国家,1月27日以后寒流逐渐向欧洲中部、西部和南部扩大,至31日位于地中海沿岸的希腊、意大利、法国等国家出现降温、降雪。欧洲这次遭受的寒流天气具有影响范围广、持续时间长、受灾强度大等特点。寒流几乎影响了东欧、中欧和南欧的所有国家,其中俄罗斯、波兰、德国、乌克兰、罗马尼亚、保加利亚、塞尔维亚和黑山等国家出现极端严寒、暴雪和大风天气。受其影响,1月27日至2月5日,中欧国家气温比常年同期偏低4-8℃,东欧国家部分地区偏低8-12℃(图4);期间,东欧国家平均气温不到-10℃(图5),最低气温低于-20℃,东欧部分国家甚至跌至-30℃以下,2月4日乌克兰局地最低气温降至-38℃。捷克境内的喀尔巴阡山区最低气温达到-40℃,多瑙河在保加利亚境内的450公里河段被完全冻结,这是近30年以来的第一次。意大利地中海沿岸城市罗马,冬季常以温暖湿润著称,是旅游胜地,然而受寒流影响2月5日也降下大雪,水城威尼斯出现结冰现象。
图4 2012年1月27日-2月5日全球气温距平图(单位:℃)
图5 2012年1月27日-2月5日全球平均气温分布图(单位:℃)
2、政府作为迟缓,应对行动不尽人意。罗马尼亚到2月13日被大雪覆盖,6000余名居民因大雪封村与外界失去联系,10多条公路被迫关闭,1000多所学校停课,当局才宣布进入紧急状态,调动部队协助清理积雪,救援受困灾民。波兰的紧急情况部门在极寒天气发生数日才开始在全国范围内设立免费供热点提供食物、饮水和避难所,到1月31日设置了1500个免费供热点, 2月5日设置点接近3000个,就是这样仍没有彻底解决问题。即使在乌克兰首都基辅,仍有一些无家可归者被迫选择地铁站躲避严寒。类似情况在波兰、匈牙利、罗马尼亚也存在。黑山 2月11日才宣布全国进入紧急状态,开始使用雪地车向被大雪围困的村庄运送食品和药品。克罗地亚到2月初山地救援队才开始给一些偏远村庄因大雪“围城”地区执行救助任务。在这次应对极端寒冷中要数塞尔维亚行动最快,1月24日出现降雪,28日就有13地区宣布进入紧急状态,军队受命前往这些地区清理道路和营救被困人员,2月5日全国范围进入紧急状态,由紧急情况部门负责协调指导所有的民众保护和营救工作,由于紧急响应和救灾行动较为及时有效,死亡人数较少,仅有9人。乌克兰是受寒流影响最为严重的国家,冻死人数为“欧洲之最”,截至2月8日,冻死人数达136人,死者多数为无家可归的流浪者。在乌克兰,有人谴责乌克兰总统亚努科维奇的政策,“为什么有这么多无家可归者死去,原因很简单,因为我们有太多的穷人露宿街头。”
其他一些欧洲国家也采取紧急应对措施,如英国出台了“严寒天气计划”,向受影响地区发放3千万英镑,约合2.97亿元人民币以缓解极寒天气给老人带来的不利影响。法国所有107个区中,有41区宣布进入紧急状态,首都巴黎就设立了近600个救助站,以帮助无家可归的人过冬。俄罗斯为保证俄罗斯国民的需求,决定对天然气出口供给量减少了30%,以应对极寒寒天气。
(二)亚洲应对极寒天气情况
亚洲北部的中国北方、日本和韩国以及蒙古国、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦等国1月下旬以来也出现了寒冷天气的侵袭,其中中国北方是干冷,日本是湿冷,且降雪频繁。有关国家采取措施,积极应对,把损失降到最低。
日本:2012年1月至2月中旬日本多地出现集中降雪天气,尤其是1月下旬日本大部持续出现降雪,降雪区域主要位于北海道和本州岛西部地区,这些地区几乎每天都出现降雪,加之天气严寒湿冷,给日本人生产和生活带来了许多困难。由于积雪不断加厚,部分加油站屋顶被积雪压塌,日本长野县一座大桥被积雪压垮,日本局部地区还发生雪崩并导致交通网络临时中断现象。截至2月8日,日本寒冷雪灾已造成74人死亡,其中大部分是因积雪压塌房屋或年长者在屋顶除雪过程中跌落受伤致死。
日本国冬季处于气象学上“东亚大槽”之前,冷空气活动频繁,四周临海,大气湿润,独特的地理环境造就了冬季多降雪的天气气候特征。今年1月以来的降雪远多于常年,尤其是本州岛。往年日本的雪灾主要发生在北海道地区,而今年由于降雪多,本州岛也发生了大范围的严重雪灾。受持续降雪影响,北海道和本州岛部分地区积雪深度超过2米,2月2日本州岛北部的青森县一些地方积雪深度达到4.35米。再有,不断受冷空的侵扰,日本大部地区的气温也要比常年同期低(图4),日本气象厅观测的数据显示,总共有38个观测点的气温跌破了有气象观测以来的最低气温纪录,在北海道最低气温达到了-32.6℃,创下了日本全国的最低气温纪录。
日本政府面对如此极寒天气,积极应对,2月2日召开阁僚会议,首相野田佳彦在会上要求各部门采取切实措施,与地方政府及相关部门展开合作,积极应对恶劣天气造成的影响。会议确定了加强受灾信息沟通与优先救人的原则,将全力疏通道路,努力恢复生活设施运转,积极援助受灾居民。政府向一些缺少壮劳力的家庭提供资金援助,帮他们聘用劳力来清理房屋的积雪。多条主要公路因大雪中断通行,相关部门向滞留人群开放沿途的小学等公共设施。除雪车24小时不间断地在进行除雪;要求居民自觉减少出行,缓解了交通压力。日本总务省决定向遭受雪灾的22个道府县追加发放101亿日元道路除雪费,将应对雪灾提升至与地震灾害重建和提高消费税率同等重要的级别。
中国:中国受这次极寒天气影响的地区是内蒙古东部。自1月下旬开始,内蒙古呼伦贝尔盟地区出现零下40℃的严寒天气,1月22日至2月3日的13天时间里,呼盟地区的图里河、根河、牙克石、陈巴尔虎旗出现了10-12天最低气温低于-40℃的严寒天气,图里河一度跌至-46.9℃,海拉尔有6天最低气温低于-40℃,满洲里1月29日还出现了建站以来最低气温-44.9℃的记录(历史最低气温为2010年1月1日-43.8℃)。这次内蒙古东部虽然遭受较长时间极端寒冷天气影响,平均气温比常年同期偏低4-6℃(图3),但是干冷,没有出现特大的降雪天气。虽然出现了牲畜冻死、冻坏,心脑血管疾病和感冒发烧就医患者急剧增多的现象,但是我国内蒙古东部冬季本身就比较寒冷,人们对严寒认识思想准备比较充分,加之相关地方政府应急预案完备,采取有力措施,加强监测预警,及时发布预警信息,铲冰除雪,提高救灾效果,有效地防范了极寒影响,没有造成人员伤亡,把极寒造成的危害降低到最低点。
此外,韩国、蒙古国、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦等国也积极应对极寒天气,有效地化解了极寒天气造成的影响,保障了人们的生命财产安全。
三、欧亚应对极端寒冷天气,对我们应对工作的借鉴和启示
欧洲一些国家针对这次极寒天气,相继进入紧急状态,全力协调指导所有的民众保护和营救工作,搭建临时帐篷,为流浪人员提供避难场所、食物和饮水。同时,为躲避大雪和严寒,一些学校、幼儿园被临时关闭。交通和民航部门派出除雪除冰车,及时清除公路、机场的积雪和冰,保障运输畅通。
欧洲各国对这次寒冷天气的到来均提前发布了预警,但尽管如此,寒冷天气还是给欧洲,尤其是东欧国家造成了严重损失。发生重大人员伤亡,主要出现在乌克兰、俄罗斯、波兰、罗马尼亚、保加利亚、塞尔维亚等欧洲的欠发达国家中,在灾害的应对上,尽管他们做出了如前所述的反应,但由于响应迟缓,导致一些流浪人员救助不及时,出现冻死、饿死现象;再有,由于极寒天气持续时间长,低温、暴雪并重,对于抗灾能力薄弱的国家来说面临的困难就更大。,如罗马尼亚由于受持续暴雪影响,政府组织运送的粮食、水、药物及木柴等救援物资迟迟不能送达到灾民手中,使灾民蒙受了很大的损失。
我国自2008年南方低温雨雪冰冻灾害之后,非常重视对冬季低温雨雪冰冻等灾害的防御工作,各地都纷纷制定了应急预案,在这方面尤其是南方省区做的比较好。与南方省区相比,北方省区在应对严寒、暴雪方面也有着丰富的经验,如北方牧区提前做好冬季饲料的储备,以防白灾、黑灾,提前做好冬季取暖用煤、用气的准备,相关部门提前准备好大型除雪、除冰设备以及道路融雪剂,等等。正因为如此,同时遭受到这次极端寒冷天气影响的我国内蒙古东部和新疆等地并未发生有人冻死的现象,尤其是比东欧气温更低的我国内蒙古东部地区。
欧洲和日本在应对这次严寒、雪灾的行动中对我们有很多启示:
一是不断提高极端天气预报预警的时效性,为防灾减灾超前部署提供保障。我国改革开放30多年来,由于监测能力和技术水平的提高,目前对大范围的寒潮、降雪等灾害性天气可以提前3-5天做出较准确的趋势预报,也可以提前1-3天对气象灾害影响做出预警,这为政府防灾减灾超前部署提供了有效空间。中央气象台在2008年南方低温雨雪冰冻灾害中对所发生的四次雨雪冰冻过程均提前3-5天做出了较准确的预报。但从欧洲这次极寒天气的影响来看,对于极寒天气灾害的准备工作,3-5天的时间是远远不够的,我们应继续加强气象现代化建设,不断提高灾害性天气预报预警时间,为政府防灾减灾提供更多准备的时间和空间。
二是在预报预测基础上,做好灾害防范工作。准确的预报结果要变成各级政府和人民群众防灾减灾的行动。比如极寒天气,首先要做好生活物资的储备,这是安全度过极寒天气的重要保障,包括充足的食品、饮用水、药品等,如果不事先准备到位,一旦灾害来临,或出现大雪封山、道路结冰等严重灾害,就会出现生活物资供应短缺,以及外来救援物资无法及时送达等现象,容易造成群众受冻、挨饿,或殃及生命安全等现象。其次牧区要做好牲畜饲料的储备和防寒防冻工作,北方和高原牧区冬季漫长,并时常发生白灾或黑灾,如果没有充足的饲料储备以及防寒工作不到位,就会发生牲畜饿死、冻死现象,使牧民遭受损失。再则要做好能源的储备,包括煤、油、气等供暖物资这是严寒天气必须要具备的。另外各地各级民政部门要做好流浪人员和弱势群体的避寒保暖工作。
三是加强应急专、兼职队伍的建设。除建立健全防御极寒、暴雪等灾害的各项规章制度、明确职责分工外,建立一支训练有素的灾害应急救援队伍,针对重点救灾区域制定救灾措施和方案,做好救灾物资的调度、受伤人员的转移救护等工作。专职应急救援队伍应实行跨区、跨省调动,服从救灾需要。兼职应急救援队伍要坚持守土有责,保一方平安。
四是做好主要灾害防御工作的同时,做好次生灾害的防御工作。我们在应对极寒天气的同时,防御春季融雪洪水和山区雪崩的发生。通常冬季降雪多、积雪深,到了春季气温明显上升时,容易发生融雪型洪水和山区雪崩。如2010年和2011年春季,新疆沿天山地区多次发生融雪型洪水和局地雪崩,部分民房、农田及公路被冲毁,出现继雪灾之后的二次灾害。2006年1-2月欧洲多个国家出现严重积雪,4月份,由于天气变暖,积雪融化以及连日暴雨使多瑙河水位猛涨,欧洲中部国家发生洪水,德国、捷克、斯洛伐克、波兰、匈牙利等国家上万居民被迫撤离。
五是加强基础设施建设,提高应对灾害的能力和水平。日本的抗雪灾经验告诉我们,基础设施建设的标准是应对灾害的保障。日本在这次雪灾中,一些屋顶出现了深达1米以上的积雪,但只发生少量房屋被积雪压塌的事故。这是因为日本城乡的建筑设计除了要抗7-8级地震外,对积雪的承受能力的设计标准也很高。另外,这次日本雪灾范围很大,但道路积雪却很少,道路事故不多,是因为日本在高速公路上,除雪车24小时不间断地进行除雪;而城乡主干道,有的路面下铺设了热管网,有的在道路中间安装有热水喷头。从降雪开始,这些装置便开始运转,大雪落地即融,道路就不会被冰雪覆盖。日本的城市基础设施建筑设计以及道路除雪、融雪的办法值得我们学习和借鉴。
(王维国,国家气象中心,正研级高级工程师 缪宇鹏,北京市气象局信息中心,工程师 孙瑾,国家气象中心工程师)
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