南非洪災,非常嚴重_風聞
地球知识局-地球知识局官方账号-人文+地理+设计=全球视野新三观2022-05-04 08:44
4月9日開始,南非東部誇祖魯-納塔爾省遭受連續降水,強度在11-12日明顯增加,南非氣象部門相關人員表示,降水強度已經遠遠超過了氣象部門的預期。
此次受災最嚴重的地區就是東部的德班▼
當地時間4月11日至12日,馬蓋特、埃奇科姆山和德班北部24小時內降水量超過了300毫米,突破近60年來歷史極值;德班及其周邊部分地區48小時降雨量超過450毫米,這將近是當地平均年降雨量的一半。
衞星觀測到的7-13日的降水量
在陸地上測量局地降水量可能明顯超過衞星數據的結果
因此這裏反映更多的是區域平均的降水量▼
4月9日至13日,南非東部的誇祖魯-納塔爾省區域平均累計降水量為138.6毫米,大約是常年同期(9.2毫米)的15倍。
在誇祖魯-納塔爾省與暴雨相關的洪水和山體滑坡沖毀壞了房屋、橋樑和道路,統計顯示超過8000所房屋受損,超過4000所房屋被完全摧毀,超過13000户家庭收到影響,在德班的港口,洪水沖走了成堆的貨運集裝箱。
道路,通訊,電力等都遭受了極大地破壞
算是21世紀比較嚴重的自然災害之一
(圖:shutterstock)▼
誇祖魯-納塔爾省省長濟卡拉拉在17日説,該省已有443人在這場災難中喪失了生命,另有63人失蹤,南非總統拉馬福薩在18日電視直播中講話宣佈南非進入全國災難狀態,並稱未來至少需要花費數十億蘭特用於重建基礎設施和生產。
大雨過後的狼藉需要大量物力財力來清理重建
一省遭災,一國之難
(圖:shutterstock)▼
南非德班
位於誇祖魯-納塔爾省的德班總面積2556平方公里,與我國深圳總面積相當,人口在2017年達到380萬,是南非人口第三的城市。
南非的人口密度很低
而這其中大部分人口又都集中開普敦,德班,豪登省等地▼

德班是南非僅次於約翰內斯堡的第二大經濟中心和第二大工業區,它的港口是撒哈拉以南地區最大的集裝箱樞紐,它吐納着南非60%的船運貨物,是金屬和農產品等出口和燃料進口的重要窗口,甚至它還承擔着遙遠北部的剛果共和國貨運。
德班港的前身是納塔爾港
是南非東海岸不可多得的天然港口
承載着這座城市的經濟和崗位重任
(圖:壹圖網&shutterstock)▼


洪水對通往德班港的道路造成了大面積破壞,在關閉了將近一週後,南非公共企業部長在20日表示,德班港已恢復運行。
德班的中部地區是和北部地區聚集了大部分人口,其他地區主要為農村,居住分散。與世界上大多數城市不同的是,除了中央商業區有較為密集的人口以外,人口集中在城市邊緣,而地理位置和基礎設施較好的地方人口密度較低。
地理設施較好的地方人口密度低
或許主要是因為買不起,各國富人的居住空間都挺大▼

在1994年南非種族隔離結束之後,大量人口從該省和南非其他地區遷入,從2001到2011年間,全市年平均增長率達到1.08%。在2016年德班政府做出的某項評估報告中,德班被稱為南非具有相對收入而言最昂貴的住房市場。因此很多移民並未進入德班市區,而是居住在城市邊緣未被正式納入土地管理的定居點。
大都市發展都面臨着這樣的問題
新德里周邊的貧民窟,開羅外部的死人城
都擠滿都市和鄉村發展差距夾縫中的苦命人
(圖:壹圖網)▼

與南非的許多城市一樣,德班有着很高的收入不平等,這一問題在非正式定居點體現地十分明顯。這些地方位於陡峭的地形中,交通不便,道路崎嶇,人們擁擠棚屋中,這些棚屋結構簡單,屋頂大多由鋅板充當。
布衾多年冷似鐵,牀頭屋漏無干處
(圖:壹圖網)▼

非正式定居點的基礎設施薄弱,衞生條件較差,失業率高,教育水平低,但德班有超過人口的四分之一生活在這些地方。當暴雨來臨時,這些脆弱的居住點成了最容易造成傷亡的地方。
出生於此的一代又一代,不得不適應這樣的環境
(圖:壹圖網)▼

切斷低壓是暴雨的主要原因
與我們更加熟悉的熱帶風暴引起的極端降水不同的是,導致在南非暴雨的天氣系統是更高緯度的“切斷低壓”。由於在天氣圖中可以被至少一條等值線分割出來,因此被稱之為切斷低壓。
這種天氣系統從西風帶中分裂而出,常有“阻塞高壓”與之相伴而生,兩個系統的形態有如鏡像,但是卻有着截然不同的“性格”。“切斷低壓”直接控制的區域往往出現雲雨天氣,“阻斷高壓”直接控制的區域則晴朗少雨。
西風帶切割出的封閉低壓中心可延伸到地表
且移動緩慢,對此區域形成強降水▼

發生在南非的“切斷低壓”在對流層中層以上最顯著,它的出現往往伴隨着大氣大範圍的不穩定狀態,在下游地區引起抽吸起低層大氣,而大氣中的水蒸氣在這個上升過程中會凝結成水。
切斷低壓”的移動速度一般較慢,因此可以在某地駐留幾天並造成連續降水,在沿岸地區也會受到來自海洋水汽輸送的影響。在南非,“切斷低壓”往往發生在南半球秋季,尤其四月最盛,是發生在南非東岸典型的天氣類型。
500hpa和近地面的低壓中心位置錯開
導致500hpa的低壓中心的下游有上升氣流
並因此產生降雨▼

當地時間9日在西風槽上開始分裂出切斷低壓,與之相對應的南部也形成了高壓脊,但是由於系統較弱,並未形成“阻斷高壓”,只有較弱的高壓中心。
當地時間4月9日10時500hPa的風場
還未形成閉合的高低壓中心
(顏色越深表示3小時累積降水量越高,以下同理)▼

10日“切斷低壓”完全進入南非地區,在南非東部地區大範圍都造成了降雨。緊接着,在10日晚其向東移動到誇祖魯-納塔爾省和東開普省,在靠近沿岸地區後,接收到來自南印度洋持續輸入的充沛水汽,降雨能力立刻得到加強,在11日晚間和12日白天造成了遠超南非氣象部門預期的暴雨。
4月10日早晚10時500hPa下的風場
可以看到**切斷低壓,**高壓脊及降雨區的東移和增強▼


緩慢的移動速度使得“切斷低壓”在南非駐留將近一週,這使其有足夠的時間在東部地區造成連續暴雨。與之形成鮮明對比的是,相伴而生的高壓脊在12日白天已經到達了馬達加斯加島所在的經度範圍了,並且強度已經非常微弱,而在“切斷低壓”的南部已經生成了新的較弱的高壓中心。
4月12日15時500hPa下的風場
切斷低壓的原配阻塞高壓早已東移
在較強的低壓中心南方又形成了新的阻塞高壓2.0▼

“切斷低壓”形成的雲系屬於明顯區別於颱風雲系,後者形態上具有旋轉對稱的特徵,但前者卻像一個“逗號”,我們稱之為“逗狀雲系”。
北半球的是“正逗號”,南半球的也就是“倒逗號”▼

“逗狀雲系”席捲了乾冷和暖濕兩股空氣,在兩股空氣的交界地方温度變化劇烈形成鋒面,乾冷氣流的一側不易成雲降雨,暖濕氣流一側則被雲覆蓋。
逗號雲氣流示意▼

這一過程可以很好地通過衞星雲圖來識別,在氣象衞星的10.8微米的通道上我們可以較為清晰的看到高雲的變化。當地時間10日,“切斷低壓”伴隨的雲系具有明顯的“逗狀”特徵,但在11日有明顯的減弱,“逗狀”特徵也已消失。
10日的高雲是一個很明顯的“倒逗號”
11日就失去了具象的形態▼


隨着氣旋不斷東移,在到達東海岸時,接收到來自南印度洋的充沛水汽,降雨中水汽凝結又為氣旋提供的巨大的能量,所以在12日新的氣旋雲系又被重新構建起來,但此時“逗狀”的特徵也並不典型。
即使不是典型的逗狀雲
但南非東部的降雨還是在持續的▼

造成洪災的其他原因
關於極端天氣事件的發生,大家關注較多的還有氣候變化的作用。雖然這次的暴雨僅僅是由緯度更高、一般而言相對温和的切斷低壓造成的,但降雨量甚至超過了一般的熱帶氣旋造成的降水。
去年導致紐約地鐵成水簾洞的就是熱帶氣旋
(圖:wiki&twitter)▼



儘管將單個的發生在短期的天氣事件直接歸因於長期的全球變暖是不合適的,但不可否認的是,伴隨着氣候變化,極端天氣事件已經越來越多。也就是説,在未來像這樣的暴雨事件將在南非更加頻繁地發生。
自然災害總是突如其來
相應的防災體系卻不是短時間能構建起來的
本就艱難的生活更是雪上加霜加霜加霜
(圖:shutterstock)▼

其中的邏輯,就如同吸煙讓人們更容易患肺癌。具體到每個病患而言,肺癌患者不一定都有吸煙的習慣,但是從概率上講,吸煙確實增加了人們患肺癌的可能性。
暴雨作為自然天氣過程是人類不可控的因素,但是在暴雨造成災害的程度上人類有很大的主動權。在南非洪災造成大量死亡的人為原因主要是,城市建設沒有更跟上人口的增加。
如前文所述,德班地區很多非正式定居點位於陡峭的地形之上,這些地方的發生山體滑坡的風險更大。
連路面硬化都難做到的非正式定居區
更別提什麼排水系統,安全排查了▼

另一方面,市區的基礎設施建設較差,排水系統沒有跟上城市的發展、道路的加速建設,並且很多設施已經嚴重老化,超過了使用年限。在2019年的洪災之後,政府才開始大力改善基礎設施,建設針對風暴的排水系統。
南非的洪災既是天災也是人禍,在自然面前,個體的脆弱性被社會的不公正放大。
參考資料:
1.https://www.weathersa.co.za/Documents/Corporate/Medrel12April2022_12042022142120.pdf
2.https://earthobservatory.nasa.gov/images/149720/deluge-in-south-africa
3.http://www.eumetrain.org/satmanu/CM4SH/S_Africa/COL/navmenu.phppage=2.0.0#:~:text=A%20Cut%2DOff%20Low%20(COL,of%20the%20main%20westerly%20flow%20



