山西此轮强降雨，太原被「倒进」约 98 个西湖水量，为何会有如此大水量？目前情况如何？ 第1页

我是山西人，学生党给家乡尽了一点绵薄之力，希望山西的灾情早日结束，也十分感谢全国各地同胞对山西暴雨灾情的关注，谢谢大家！

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更新一下，鉴于评论区一些网友提出的意见，我找到最新（10月10日18时30分）的山西汛情急需物资汇总表供大家参考使用，希望大家以官方报道的信息为准。我代表全体在这次暴雨灾害中的受影响中国同胞表示感谢！最新情况我会尽量及时更新。

转载自腾讯新闻（人民日报）

暴雨本身就不说了，已经太多信息了，说一下暴雨的定语——重现期。

在遇到极端事件的时候，我们经常听到的形容词就是“十年一遇”、“百年一遇”等等。这些形容词有一个专业术语，叫做重现期（return period），从字面上理解，就是指这个事件再次发生需要多长时间。

然而，不管是“N年一遇”还是重现期，从字面上讲，都具有很大的迷惑性。

比如这次郑州的暴雨，强度达到了“千年一遇”，也就是重现期为1000年。这么说的话，会让人们产生两个误解：第一，这种暴雨1000年才发生一次；第二，这次发生了，要等1000年才会发生下一次。

而实际上，这两种解读都是错误的。

重现期是一个水文学概念，用来描述降雨、洪水等极端事件发生的平均时间间隔，是根据历史数据计算出来的一个计算结果而已[1]。

这个计算结果描述了极端天气发生的概率，至于极端天气到底发不发生，什么时候发生，发生几次，都是不确定的。

毕竟它不是打工人，不需要按照我们计算出来的重现期按时考勤打卡，它上不上班，全靠心情。

就好比抛硬币，统计学上我们计算出来，正面朝上的概率是50%，而这并不代表你抛两次，就一定会有一次正面朝上。实际上，可能你连续抛十次，都是反面朝上。

那么是统计学错了么？当然不是。你再多抛点，抛个一万次，你会发现，最后的结果差不多就是正面向上5000次，反面向上5000次。而上面提到的，正面向上的概率是50%，也是这么算出来的。

重现期的计算也是一样的道理。

比如，某次暴雨的强度是“十年一遇”，同样，这也并不代表这种强度的暴雨每十年发生一次。实际上，在十年里，这种强度的暴雨可能发生了六次。

是水文学错了么？当然不是。如果你有足够多的记录，比如200年，你就会发现，200年期间，这种强度的暴雨发生了20次，平均每十年发生一次，所谓“十年一遇”。

但是实际上，这20次暴雨，可能是连续20年发生的，其余的180年都没有发生，然而即便如此，它也脱不掉“十年一遇”的帽子，它依然叫“十年一遇”的暴雨。

具体的重现期计算稍微复杂一丢丢，但是基本意思就是这样，就不详细说了[2]。

因此，“千年一遇”未必真的就是一千年才遇到一次，它只是表示事情在某一年发生的概率是0.1%。这个概率非常小，但这并不妨碍它发生，甚至是连续发生。

以上，是关于重现期的第一点说明，即重现期未必准时重现，N年一遇只是表示概率的一个计算结果而已，并不是极端天气的考勤表。

接下来说第二点。

上面已经说过，重现期是一个根据历史数据得出的计算结果。而历史数据、尤其是气象方面的历史数据有一个重要特点，就是——少。

地球现在46亿年了，人类有文明5000年了。而世界上最早的气象站，英国的Radcliffe气象站，也才200多年的历史[3]。我国最早的气象站，香港天文台，也是在1885年才开始进行科学的气象观测[4]。而其余大部分气象站，能有50年的数据就非常不错了。

目前全球最全面的气象数据库CRU，通过各种手段（插值、外推）也就只能把时间提前到1901年[5]。

统计学上，因为我们无法得到整体数据，所以我们通过研究具有代表性的样本来获得对整体的认知。

而在地球气候领域，这100多年的数据样本，对于几十亿年的整体数据来说，实在是太小了，根本不具备代表性，即便研究出来一个结论，也是盲人摸象，随时面临着被推翻的可能。

这次郑州的暴雨就是一个例子，郑州气象观测站的最大小时降雨量为201.9毫米，这已经突破了中国大陆小时降雨量的历史记录（198.5毫米，河南鳞状，1975年8月5日）[6]。

而不幸的是，随着气候变化，极端天气会越来越频繁地突破历史记录。

比如2018年，黄和流域就有13条河流发生超历史洪水[7]。而同年的台风“山竹”，风速也突破了历史记录[8]。去年南方的水灾，也有10条河流发生超历史洪水[9]。

这些频繁超过历史记录的极端天气会造成一个后果，就是它们会使我们计算的重现期不准确。

前面已经说过，我们是根据历史数据计算重现期的。

比如在某地，我们有50年的历史数据。然后某一天，下了一次暴雨，这次暴雨的强度是a。我们查了查50年的历史数据，发现强度达到a的暴雨以前总共发生过五次，所以我们说这次暴雨是“十年一遇”。

假设在接下来的10年中，因为极端天气越来越频繁，强度达到a的暴雨，又发生了五次。

那么10年以后，我们就有60年的数据了，在这60年的数据中，我们总共有10次强度达到a的暴雨：前50年有五次，后10年有五次。

这么一算，强度达到a的暴雨的重现期，就变成了“六年一遇”（60年发生10次）。

换句话说，同样的暴雨强度a，已经不够格成为“十年一遇”的暴雨了，而降级成为了“六年一遇”。那么新的“十年一遇”的暴雨强度，也就自然会大于之前的强度a了(这里[10]有详细的举例和计算过程）。

这又会带来什么后果呢？就是我们的一些基础设施可能不够用了。

还是上面的例子，如果我们现在建一个水库，用来抵御强度为a的暴雨，也就是“十年一遇”的暴雨。那么十年后，这个水库就只能抵御“六年一遇”的暴雨了，再发生“十年一遇”的暴雨，可能它就抵御不了了。

当然，所有的一切都建立在一个假设上，就是在未来，极端天气会越来越频繁。

至于这一点，目前主流的观点，都是认同的，也就是气候变化、全球变暖会导致极端天气频发[11]。而根据各种气候模型计算呢，也是这么个结果。

我个人对于全球变暖持中立态度。虽然从这100多年的观测来看，的确气温是在升高的，但是还是我前面说的，在地球气候尺度上，样本太小了，不足以支撑这个论据。

但是不管怎么说，极端天气肯定是越来越多的，毕竟在气候领域我们的样本太小了，才100多年，所以很容易就会碰到样本之外的极端天气。

目前在地球整个的气候规律上，人类还真就“没见过什么世面”。

《黑天鹅》的作者塔勒布就认为，随着整个地球的系统越来越复杂，样本之外的极端事件，以后会越来越多[12]。对此，我深以为然。

当然，老塔说的这个极端事件不仅仅指极端天气，而是指任何方面，比如911恐怖袭击。他本人也随着成功预言到会有飞机撞大楼事件而名声大噪。

顺带说一句，老塔的三部曲《黑天鹅》《反脆弱》《随机漫步的傻瓜》都是非常精彩的著作，有兴趣的朋友们可以阅读一下。

到此，关于重现期的两点就说完了。那么对于这种极端天气我们有没有办法抵御呢？

很遗憾，没有。

我们无法抵御，只能适应，俗话说就是惹不起还躲不起么。

比如这次郑州地铁被困，我最开始还有疑问，为什么明明这么大暴雨地铁还在运营？

但是后来我一看，小时降雨量达到了200毫米，我就明白了，根本反应不过来。

2012年北京的721暴雨，我是亲自经历过的。就那样，城区当时一天的降雨量也就是215毫米。而郑州这次，一小时的降雨量就超了200毫米[14]。

在这种情况下，现有的应急预案根本反应不过来，因为就没见过这么急的雨。下图是当天的每小时降雨量，下午五点到六点之间，降雨量猛升到201.9毫米，这换做谁都没办法[15]。

郑州7月20日每小时降雨[15]

2012年世界杯巴西和中国打小组赛的时候，卡洛斯进了一个任意球，作为国家队的门将，江津后来在接受采访的时候说到：“以前从没见过球速这么快的射门”。

这不是江津水平有限、训练不够，你见都没见过，怎么训练？当天的郑州地铁，恐怕也是这个感觉。

除了应急预案之外，现有的基础设施，也面临一样的问题，除非重大的基础设施，比如三峡工程是按照万年一遇的标准设计的，其余设施在设计的时候没有考虑这种特别极端的事件。

不过说实话， 就算你考虑进去这种小概率极端天气，也未必会真的按照这种标准去修建基础设施。

比如北京的排水系统以前是按照“两年一遇”设计的，之后进行了更新，也就只是提升到了“十年一遇”[16]。

城市的基础设施，是服务于城市的经济、政治、市民等综合需求的，不是专门用来防洪的，防洪只是其中一个影响因素，并不是全部。

另外，郑州暴雨之后，有人对于耗资500亿修建海绵城市提出了异议，认为没什么用，还是防不住内涝。

其实这是另外一个误解，海绵城市从原理上讲，它就不是用来防极端天气的，它只能一定程度上缓解城市排水系统的压力[13]。

郑州这次的极端天气，且不要说是海绵城市了，就算是游泳池城市都没用，一样防不了。

海绵城市就是一个马甲，气温下降5度，可能套上会管点用。但是如果气温骤降到零下80度，你套100个马甲也没用。你这个时候说马甲质量不好，是不是会有一丢丢过分？

原文链接：“千年一遇”未必真的千年一遇​

全文完，请保护好眼睛，且听下回分解。

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参考资料：

1. 科普：洪水频率和等级是怎样规定的?

2. 住房与城乡建设部：城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则

3. Oxford: The soggy view from UK's oldest rain record

4. 香港天文台：香港天文台的歷史

5. Harris, I., Osborn, T.J., Jones, P. et al. Version 4 of the CRU TS monthly high-resolution gridded multivariate climate dataset. Sci Data 7, 109 (2020). https://doi.org/10.1038/s41597-020-0453-3

6. 新华网：一组数据告诉你河南降雨有多强 郑州小时雨强突破中国大陆历史极值

7. 人民网：今年长江、黄河上游已分别发生2次编号洪水

8. HK01：【颱風大數據】山竹威力比溫黛強？香港歷年十號風球風力雨量比較

9. 中国水利：水利部召开水旱灾害防御新闻通气会

10. CWR：return periods

11. 中国气象局 气象服务首席专家朱定真接受采访：#如何看待甘肃马拉松选手遇难事件#？全球变暖导致极端气象事件频发

12. 纳西姆·尼古拉斯·塔勒布：《黑天鹅》《反脆弱》《随机漫步的傻瓜》

13：CWR: Sponge Cities: An Answer To Floods

14：人民网：北京遭遇61年以来最强暴雨

15: 澎湃新闻：动画告诉你河南暴雨有多大

16: 人民网：这一次，北京为何有惊无险

根据标题报道，太原市6909平方千米，这期间，太原总共下了14.9亿立方米的雨水，简单算术算一下（都换算成统一的“米”进制单位）：

14.9*10^8/（6909*10^6）=0.2157（m）

也就是说这段时间降水量为0.2157m，换算成mm是215.7mm，与报道中的203mm基本一致。

网上查资料可知，太原年平均降雨量456毫米。

从10月2日20时到10月7日8时不到5天的时间，太原市降水量达到了将近往年的一半，又是几十年一遇的降水。

我国城市市政设计时，雨水重现期一般按1~3年设计，重要地区3-5年，特别重要地区可采用10年或以上。重现期越长，城市对暴雨的应对能力越强，相应的投入也会越多。因此，从使用者角度讲，我们都希望市政雨水系统设计时，按照重现期越长越好，甚至超过100年才好呢，但是现实的经济实力却制约了我们的美好愿望，只能量入为出，能做到逐年改善已经不错，想一步到位是很困难的。从这个角度讲，我们的城市建设还有很大的提升空间。

按照1~3年重现期设计市政排水系统，遇到几十年一遇的降水，崩溃也是可以预期的。查到18年的新闻，太原是有应对特大暴雨的规划的，不过可能还没有完成，如果早点完成，遇到今年的大降水，应该会好很多。