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
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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。
这是一个叠bug叠出来的难题.......
本来吧,这两年大环境就不太好,但也不是很惨那种,各行业各大工厂复工后都是产能拉满的。可是遭不住集装箱有去没回的,生产出来的产品想装柜都没处装,更别说赴运出口了(后面船期那些就更头疼)。再到近期煤价上涨,限电,停工......运输业界就更心凉了。
但从行业内部来说,更长期的影响应该是从各种货运软件的兴起开始的。
这本来是个合理利用社会资源的好开始,但奈何同行之间杀价根本不讲武德,曾经试过早上有个机器要从珠三角发到海南,早上挂出去要1500,吃个中午饭回来,700就有人接了......真有点不可思议。
再者就是各种货运软件可以显示各地的货运下单热点,这本来也是方便广大司机的。
但也因为这个便利性,大批外地车也冲着“热点”扎堆到各地货运集散地守株待兔。这样巨量的运力集中到一起,自然就催生了恶性竞争,运价不停蹭蹭的掉,还通常是接一天单休息半个星期的节奏。这也导致今年几个开挂车的朋友已经挺不住,亏本卖车转行。
这样的局面也和国内货运市场的小散乱有关,我以前也回答过相关问题。
至于油价上涨,那只是在运价涨不回来的情况下压垮货车司机的最后一根稻草。