北京入汛以来最强降雨为何时断时续？暴雨过后再遇桑拿天“蒸煮”，是因为暖湿气候北移了吗？一起破解背后的“气象密码”。
撰文/记者 赵天宇
采访专家：
祝从文（中国气象科学研究院研究员）
魏 科（中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任）
信 欣（中国气象局公共气象服务中心气象分析师）
7月11晚至13日清晨，北京出现入汛以来最强降雨后，未来几天，北京雨水模式频繁在线，不但天天都有雨，而且在17-19日降雨还有增强趋势。
（图片来源：天气预报页截图）
汛期、三伏天，热和雨常结伴出没。暴雨过后，北京又迎来“湿哒哒、黏糊糊”的桑拿天“蒸煮”模式。不少网友调侃到，又得靠“空调续命”了。
极端降雨天气后又遇桑拿天，真是暖湿气候北移所致？入汛以来，北京为何比同期降水量偏多9成？一起破解降雨背后的“气象密码”。
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暖湿气候已经北移？
雨水增多并不意味着气候变化
有一种观点认为，最近北方先是经历了极端降雨，然后又遇到桑拿天，这不仅是一种极端天气现象，也是南方的亚热带季风气候（暖湿气候）北移导致的，是异常的气候现象导致的。
中国气象科学研究院研究员祝从文表示，此次京津冀地区大范围降水天气过程，算得上是极端天气，但并不能称之为异常，因为无论从降水强度和降水量上，都没有达到2012年7.21暴雨和2016年7.20暴雨的水平。
每年夏季受到大气环流等综合因素的影响，副热带高压北抬的时间和进度都不相同，华北雨季的开始时间本身就是有所差异的，出现一定时间段的波动也是正常现象。
据气象历史资料显示，华北雨季开始时间，最早可以到6月上旬，这在1954、1956、1980年都曾出现过。而最晚可以到8月中旬，比如1985年，1987年。这之间就相差了2个多月。
而就在三年前的2018年，受副高提前北抬的影响，华北雨季从7月9日就开始了，比常年同期甚至提前了10天，比今年的7月11日也提前了3天左右。结果那一年到了7-8月之交，北京反而不下雨了，没什么降水天气。
至于暖湿气候北移的问题，祝从文表示，从2010年以来，西北太平洋，特别是黑潮延伸体海域的海表温度表现出显著增暖趋势，该区域的海温异常增暖，有利于下游的阻塞和初夏的东北冷涡明显增强。受到东北冷涡天气的影响，最近十年，东北和华北地区的夏季降水，的确表现出增加趋势。
但这并不意味着，暖湿气候就此北移了“首先降水增多和气候暖湿是两个不同概念，没有什么必然联系”其次如果北方真的暖湿了，就无法解释东北的冷夏现象，因此这种观点是不科学的。
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科也认为，今年极端的天气现象是稍微增多了一些，但这并不能认为，是所谓暖湿气候北移导致的，业内也没有明确的数据佐证这种观点。因为对于气候变化的研究，需要一个长时间、系统性的分析过程，不是一两此天气事件就可以得出结论。
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降雨为何时断时续？
低涡影响雨带“转来转去”
下一阵停一阵，一波大一波小，时间长雨量大，是不少公众对于这次北京暴雨的最直观印象。来自北京市气象台的统计数据显示，这场雨自南向北席卷北京全城，从7月11日18时一直下到13日6时，持续时间36小时，全市平均降雨量114.2毫米。
何为低涡？这是一种出现在北半球的低压系统，也就是出现于中纬度中层大气中的，一种逆时针旋转的低压涡旋。由于低涡发生在中低层，携带的冷空气不如冷涡那么明显，有的涡旋前部是暖的，后部是冷的；甚至有的低涡干脆就是暖涡，例如公众熟知的台风。
低涡系统本身具有逆时针旋转的特性，每一次旋转对其所在区域都会带来不同的影响。特别是低涡的东南象限降雨明显，配合冷空气和充沛的水汽条件，往往形成短时强降雨、雷雨大风、甚至冰雹天气。
其次，低涡的空间尺度较小，一般只有几百公里，在自身旋转的同时还会受大气环流背景等因素的影响，上下东西摆动，低涡的位置和强度均具有变化性强的特点，对降雨的落区和强度会有明显影响。
例如此次影响北京降雨的低涡系统，北京市气象台首席预报员赵玮分析说，就是一个典型的螺旋状回波雨带，会一直旋转，“来的时候比较猛烈，下一阵停一阵，比如影响城区的雨带过去了，转到北边去了，但一会儿又会转回来，城区就还会再下一波。一直要等到整个低涡系统的中心主体转出北京了，降雨才会最终减弱并结束。”
而与低涡相对应，在地面是气旋系统，其东侧气压梯度大，有利于产生地面大风。同时，这次过程还伴有对流性雷暴大风。两个原因叠加，导致这次过程大风天气也非常明显。
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组合暴雨怎样理解？
低涡主攻冷涡助攻副高打配合
当然，只有低涡系统或许并不足以形成这样长时间、大范围的降雨，另一种影响天气的“冷涡”系统助攻配合也非常关键。让此次降水过程，成为一场典型的“组合暴雨”。
此前有业内人士分析指出，此次暴雨是由高空冷涡+地面低涡+低空急流三种因素共同影响导致的。而中国气象局公共气象服务中心气象分析师信欣看来，这三种因素当中，最为值得关注的，是冷涡和低涡的同时出现。
冷涡又叫高空冷涡、冷性低涡：是在对流层的中上层的一种低压系统，“高”是指它在3~5.5km的高度左右；而“冷”是代表它中心附近的气温明显低于四周。冷涡到来以后，高空气温容易变冷，增加了大气环境的不稳定条件，容易使对流发展，导致一言不合就“下暴雨”。
△7月11日夜间到12日夜间，河北省部分地区迎来暴雨到大暴雨天气，局地伴有短时强降水、大风等强对流天气
相关研究表明，京津冀地区除短时强降雨外，强对流天气有一半以上都与冷涡有关。
信欣解释说，影响此次降雨的低涡系统，就是“诞生”在四川盆地，沿西南-东北方向一路北上，并给穿行地区带来较为明显的降水天气过程。最终在11号左右，这个低涡系统到达京津冀地区。
恰巧这时，华北地区有一个冷涡系统发展起来了，这样一个冷涡在高空，一个低涡在低空，再加上京津冀地区东部有强大的副高阻挡，可谓“金风玉露相逢”一场组合暴雨就这样诞生了。
“从天气系统上分析，高空槽和冷涡之间产生了很高的气压梯度力，形成了很强的低空急流，风速加快，水汽更快速的输送上来，而东部的副高又明显减缓了低涡移动的速度。”信欣说到，这样的天气形势，最终形成了覆盖整个京津冀地区，时间较长，并伴有局地强对流天气的暴雨天气过程。
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为何比同期降水量偏多9成？
与华北雨季提前开启有关
每年的7月下旬至8月上旬是我国华北、东北等北方地区的雨季，也是防汛重点时期，民间也习惯性的把这段时间称之为“七下八上”。
以往在七月中上旬，包括北京在内的华北地区，出现长时间、大范围的降水天气过程并不多见。但今年的数据却显示，从6月1日入汛到7月13日，北京全市平均降雨量287.2毫米，竟然比常年同期偏多了9成。为何会出现这样的情况？
△7月12日，上班早高峰期间，强降雨对北京市民出行及交通造成不同程度影响（央广网记者 韩靖 摄）
我国是典型的季风气候，降雨落区主要受西北太平洋副热带高压等大气环流系统的控制。这是因为副高西北侧的西南气流，是向暴雨区输送水汽的重要通道，而其南侧的东风带，则是热带降水系统活跃的地区。
简单来说，副高控制的区域一般是高温天气，但副高的外围，特别是副热带高压的西北侧区域，一般会出现持续的阴雨天气。
所以每年6月中旬到7月上中旬，我国东部主雨带由华南、江南一带，北抬至长江中下游或江淮地区；进入7月下旬，随着副高北抬，雨带也继续北抬，华北地区开始进入雨季。到8月份，东北一些地区则进入了雨季。
不过与往年相比，今年的副热带高压似乎有些异常，信欣表示，从目前的实际观测来看，副高位置不止偏北，还异常偏西，这让整个东北地区被副高“笼罩”，甚至连哈尔滨都出现了30度以上的高温天气。
这样一来，整个华北地区就处在了最容易降雨的副高西北侧，也就提前进入了“雨季”。这也是北京入汛以来同期降水量偏多9成的重要原因——雨季开始早了，同期降水量自然偏多。
出品：科普中央厨房
监制：北京科技报 | 科学加客户端
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