7月17日以来，河南省出现历史罕见的极端强降水天气，并给人民生命和财产安全带来巨大损害。
今年全球天气“不太平”。今夏，西欧地区发生大范围暴雨和洪水灾害。自7月11日我国入伏以来，北方极端性强降雨，南方及西北等地连续多天高温预警，多地降雨量打破有记录以来的极值，暴雨、台风、高温几乎成为近期全国天气“主旋律”。
频繁出现的极端天气再度给全人类敲响了重视全球气候变化的“警钟”，给水资源管理、水生态安全性带来了巨大挑战，那么，我们应该如何科学地应对？
郑州这次强降雨过程，具有持续时间长、累积雨量大、强降水时段集中、雨强大的特点。郑州多年平均年降雨量为640.8毫米，17日20时到20日20时，3天降雨量617.1毫米，也就是说这3天下了以往一年的雨。
事实上，1975年，中国大陆暴雨极值就出现在河南。被称为“75·8”暴雨的暴雨中心在驻马店地区林庄，6小时最大降雨830.1毫米、72小时1606毫米。而本次降雨过程的最大小时雨量201.9毫米，超过了“75·8”暴雨的198.5毫米。
降雨需要满足两个条件，一是有水汽条件，要有大量的暖湿水汽从海洋向内陆输送，二是有动力条件，水汽遇山地爬升或遭遇冷空气，形成降雨。
1975年8月，7503号台风穿越我国台湾岛后在福建晋江登陆，以罕见强度北渡长江直入中原腹地，又极其罕见地停滞在河南南部，大规模释放能量。当时7503号台风是有气象记录以来最深入内陆的一次台风，台风输送的大量的暖湿水汽，在地形和冷空气系统的作用下，造成历史罕见的特大暴雨。
这次郑州及周围地区的强降水过程，与“75·8”暴雨有所不同。这次主要是西太平洋副热带高压偏北，而且最近数日在东海、南海方向有两个台风（“烟花”和“查帕卡”）发展，在台风与副热带高压之间形成了强劲的东风带，加强了水汽向内陆的输送，水汽进入河南遇到太行山和伏牛山后，在迎风坡剧烈抬升，形成了此次极端强降雨。此外，大陆高压在我国西北地区稳定少动，是造成该地区长时间强降水的原因。这些典型的环流形式和山地地形影响，使得该地区成为强暴雨的易发区。
郑州等城市目前防涝的关键是，一要加强抢险救灾，最大限度地保障人民生命和财产的安全。二要加强城市上游水库的调度，以及险情的排查，保障防洪工程的安全，同时对发生险情的水库，要提前做好下游群众的撤离准备工作。三要加强天气及水情的预报预警，严密监视汛情的发展，将洪涝灾害损失降到最低水平。四要加强城市的应急管理。
我现在最担心的一是水库的安全，水库是下游老百姓“头上的一盆水”，一旦溃决，将给下游百姓带来巨大的灾难，历史的教训是十分惨痛的！二是灾区人民群众的安全。这么多人受灾甚至伤亡令人揪心。人民至上，人民安全第一，这是城市防洪的重点。
总体来说，此次郑州及周边地区的暴雨，从自然因素来讲是一种极端的气象事件。同时，也说明了现在城市洪涝防御的基础设施还比较薄弱，需要下大力气加强城市防洪除涝能力建设，增强城市抵御灾害的能力和恢复力。
放眼世界，在全球变暖和城镇化快速发展的双重影响下，我国的城市洪涝问题越来越突出。全球变暖改变水文循环，同时由于温度升高，导致大气持水能力提升，增加大气的不稳定，易发生局地强降雨。
气候变化带来极端天气，一是暴雨的强度增大，近些年短时局地强降雨呈现增强的趋势，本次郑州的强降水过程，最大小时雨量打破我国大陆的历史纪录。二是极端日降水量事件频次呈增多趋势，1961年至2018年，中国年累积暴雨（日降水量≥50毫米）站日数平均每10年增加3.8%。
此外，全球变暖导致海平面上升，无疑加剧了我国沿海地区城市的洪涝灾害风险。1980~2019 年，中国沿海海平面上升速率为每年3.4毫米，高于全球平均水平。
在应对越来越突出的城市防涝问题中，郑州这场暴雨给我们留下了哪些启示？
首先，水库工程作为下游防洪安全和水资源利用的重要调度举措，必须加强调度管理，尽快将水位降到汛限水位以下，减轻大坝的压力；其次，加强水库大坝的安全监测和分析，同时加强大坝工程及险情巡查，发现问题及时处置，确保安全；再次，加强水情的预测预报，在保障安全的前提下，尽可能发挥洪水资源化的工程调蓄作用。
未来，要进一步加强城市洪涝基础研究和技术研发，提高灾害天气和洪涝灾害的预警能力，同时加强城市应急管理，完善应急调度预案，强化风险管理，最大限度减少灾害损失。
作者：张建云 中国工程院院士、防汛抗旱与水文水资源专家
来源 《中国科学报》
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