洪涝灾害及其成因研究的新成果
（一）探索不同类型洪涝灾害的新信息
1．研究冷涡暴雨现象的新进展
分析影响京津冀地区的冷涡暴雨现象。[1]2017年6月21日，中国气象新闻网报道，从当天开始，华北、黄淮和东北地区南部将迎来一次强降雨过程。这次强降雨过程主要受到高空冷涡的影响，也就是所谓的冷涡暴雨现象。据分析，此轮降雨具有持续时间长、短时降水强度大等特点，应严加防范。
中央气象台首席预报员孙军介绍，所谓冷涡，就是在高空旋转的冷性涡旋系统，它的中心温度比周边低，因此称为“冷涡”。与之对应的，像台风，它的中心温度比周边高，就是暖性涡旋。而冷涡暴雨，就是由高空的冷性涡旋控制下形成的暴雨。这种高空冷性涡旋系统每年春末夏初在我国内蒙古、东北地区出现频率很高，经常反复经过或影响这一带地区。
孙军说，冷涡暴雨在形成过程中，由于冷暖空气对比比较明显，因此它表现为降雨局地性强，有时候比较分散，防御难度大。有时尽管雨量不大，但在极短的时间降下来，致灾性也很强。另外，冷涡产生过程表现得非常剧烈，往往伴有雷雨大风、冰雹等强对流天气。但如果低空低涡系统较强，像这次过程，也会出现较大范围的暴雨、大暴雨天气。
防御这样的天气，首先要在人员、物资上做好准备。另外，要及时注意气象部门发布的气象预报预警信息。孙军说：“即便你所在的地区不在降雨预报预警覆盖范围，只是在它周边，但因为这种降雨分散性强，也必须及时关注预报和实况信息。”
2．研究随飓风而来洪水的新进展
分析纽约地区由飓风带来的大洪水。[2]2017年10月23日，一个由气候学专家组成的研究小组，在美国《国家科学院学报》发表论文称，2017年的大西洋飓风季节几乎每一项指标都打破了常规纪录，新气候模型显示，美国纽约市可能会出现让超级飓风桑迪变得更稀松平常的天气。他们在研究报告中指出，飓风带来的洪水将会加剧海平面上升，到2030年，原来每500年才出现一次的洪水，可能每5年就出现一次。
研究人员利用新泽西州海岸沉积物岩心，重建公元850年到近代的洪水事件。1800年之前，超过海平面2.25米以上的洪水、略低于桑迪的2.8米的涌浪，平均每500年发生一次。从1970年到2005年，这一高度的洪水每25年发生一次。
为了预测这一趋势，研究小组使用最近开发的模型预测南极冰盖的崩塌，再加上全球大型数据集，以适应特定的大西洋热带气旋数据并建立“合成”风暴，从而模拟未来的气候模式。当与预计海平面上升的数据相结合后，研究预测，从2030年到2045年，每5年就会出现一次海拔超2.25米的洪水，足以造成数百亿美元的损失。
此外，到本世纪末，洪水将达到5.1米的高度，到2300年它将会达到15.4米的高度，足以覆盖纽约市拉瓜迪亚机场和全部自由女神岛。
当然，这些数字只是推测的结果，其中包括南极冰盖的部分坍塌，随着时间的发展其可靠性或会不断降低。如果说有什么好消息的话，那么新研究也表明，未来的气候变化可能会使大西洋飓风离海岸更远，潜在地阻止了海平面上升和飓风增多相结合带来的致命后果，可能会让纽约少一些类似桑迪飓风的直接打击。
（二）探索洪涝灾害发展趋势的新信息
1．研究表明洪涝灾害呈现加剧发展趋势
⑴认为陆地极端降水事件在本世纪内还将加剧。[3]2016年4月，气候学专家马库斯·多纳特等人组成的研究小组，在《自然·气候变化》杂志网络版上发表论文称，近年陆地极端降水事件的发生，在全球最干旱和最湿润地区都有所增加，并且在本世纪内似乎还将持续加剧。
科学家认为，在经历过“涝区越涝，旱区越旱”的趋势后，全球变暖会使得水文循环增强。但是，科学家一直不清楚这种气候模式是否会在陆地形成普遍现象，以及各种不同方面的降水，包括总降水或极端降水，会如何呈现区域性变化。
该研究小组分析了，全球不同气候地区总降水和极端降水的变化情况，其中重点关注了干旱和湿润地区。他们通过分析观测数据和模型发现，自1950年起，上述两种地区的每日极端降水量，呈现每年1%～2%的增长趋势，据气候模型显示，至少到本世纪末为止，这种趋势预计还将持续。
研究人员认为，这与气温上升所引起的大气水分含量增加，有着直接关系。他们得出的结论是，全世界都需要制定适应措施来应对更多的极端降水情况，对那些尚未准备应对措施的干旱地区来说尤其紧迫。
⑵模型预测表明极端洪水事件可能会快速增加。[4]2020年4月16日，来自美国地质调查局、伊利诺斯大学芝加哥分校、夏威夷大学的研究人员莫森·塔汉尼、肖恩·韦托塞克等人组成的研究团队，在《科学报告》上发表论文称，他们研究发现，如果海平面继续按预期上升，美国沿海地区的极端洪水事件每五年就会增加一倍。目前“一生一遇”的极端水位每50年出现一次，但到21世纪结束前，美国大部分海岸线的水位可能每天都会超过这个水平。
研究团队此次调查了美国海岸线202个验潮站测得极端水位的频率，并将这个数据与海平面上升的情景相结合，模拟了未来洪水事件的可能增加速度。
在研究使用的验潮站中，73%的验潮站发现，50年一遇的极端水位与日均最高水位之间的差距还不到一米，而大部分预测显示，到2100年的海平面上升幅度会超过一米。研究团队的模型预测，到2050年，当前的极端水位会从50年一遇的所谓“一生一遇”洪水事件，变成在美国70%的沿海地区一年一遇的事件。而在2100年结束前，此次测量中93%的地区，预计每天都会超过现在“一生一遇”的极端水位。
这些数据表明，当前的极端水位在接下来的几十年里会很常见。低纬度地区将是最危险的地区，那里发生海岸洪水的频率预计每五年会翻一倍。对于夏威夷和加勒比海岸带最危险的地区而言，海平面每上升一厘米，那里出现极端水位的频率可能也会增加一倍。
近年来，气候变化已引起极端洪水事件频发，而极端洪水事件会对人类重要基础设施以及人员生命安全造成极大损失，甚至将是人类未来面临的最大威胁之一。研究团队认为，与此相关的海岸灾害，如海滩和悬崖侵蚀，可能会随洪水风险的增加而加速发生。
2．研究表明河流三角洲地区面临的洪涝风险会更大
研究表明全球河流三角洲人口将面临更大的洪涝风险。[5]2020年10月，美国印第安纳大学一个研究团队在《自然·通讯》杂志发表论文说，全球有数亿人居住在河流三角洲，其中大部分人口聚集区与常见热带气旋活动区的纬度相同，所以面临的洪涝风险远比其他区域大。
河流三角洲由于海拔较低，尤其易受沿海洪涝灾害影响。预计到本世纪末，热带气旋等事件将导致沿海洪涝更严重。研究团队开发了一个包含2174个三角洲地区的全球数据集，以分析居住在这些地区的人口数量及其可能受到的洪涝灾害影响。
研究发现，2017年有3.39亿人居住在河流三角洲，其中3.29亿人来自发展中经济体或最不发达经济体。从地理上看，全球89%居住在河流三角洲地区的人口，与大多数热带气旋活动处于相同纬度区域，他们居住地区面临较大的洪涝风险。
该研究团队还专门分析了热带气旋所致的百年一遇特大洪涝风险，认为全球有7600万人可能面临这种风险，其中有3100万人居住在河流三角洲，而这其中的2800万人生活在发展中经济体或最不发达经济体，这些地方缺少减灾所需的基础设施。
研究人员表示，未来还需更多的海拔和热带气旋数据来提升计算结果的精确度，从而更好地评估这方面的风险，为三角洲地区应对洪涝灾害提供参考。
（三）探索洪涝灾害造成影响的新信息
1．研究洪水造成海洋污染的新发现
洪水把大量塑料颗粒冲入海洋。[6]2018年3月13日，英国一个由环境科学家组成的研究团队，在《自然·地球科学》杂志发表研究成果称，英国曼彻斯特附近的默西河盆地是全世界塑料污染最严重的流域，每平方米河床拥有50多万个塑料颗粒。这是他们在绘制全球首幅水域塑料污染地图时，获得的最引人注目的发现之一。当大的暴风雨让河水肆意横流，聚集在那里的塑料便被冲入海洋，这意味着河流是污染全球海洋的塑料垃圾重要来源。
为阐明塑料如何从陆地进入海洋，研究人员计算了2015年节礼日洪水前后，10条河流的沉积物中被称为微塑料的塑料颗粒数量。微塑料由阳光将大片塑料分解成微小的，甚至是用显微镜才能看见的塑料片构成。在默西河和艾威尔河流域，包括英格兰西北部城市、郊区和农村的40个地方，在2015年节礼日遭遇的洪水，是该区域有记录以来规模最大的洪水事件。研究发现，此次洪水清除了其中7个地方的所有塑料碎片，并将70%的塑料，相当于430亿个颗粒或者约0.85吨塑料，直接冲入海中。
当研究人员分析河床中的塑料片密度时，他们发现，该流域超过1/3的微塑料，或者说170亿个塑料颗粒在海水中漂浮。据估测，仅2015年节礼日洪水一次事件，便为全球海洋“贡献”了全部漂浮垃圾的0.5%。研究人员表示，这意味着全球海洋中的塑料数量比此前想象的更多。不过，该研究团队认为，像最近在美国和英国通过的抑制使用微型塑料珠这样的管理策略，或许能缓解河流中的塑料污染。
2．研究洪灾对生命和财产影响的新发现
分析表明欧洲洪灾对生命和财产影响正在发生变化。[7]2018年6月，荷兰代尔夫特理工大学多米尼克·费罗特尼博士及其同事组成的研究小组，在《自然·通讯》杂志上发表发表论文称，自1870年以来的数据分析可知，洪水淹没面积和受灾人数在整个欧洲都有所增加，但相关的经济损失和死亡人数却有所下降。
研究小组分析了欧洲的自然灾害历史分析数据库，它涵盖了1870年至2016年的数据。他们检查了自1870年以来的1564次洪水事件，及其对生命和财产的影响，发现整个欧洲被洪水淹没的地区面积增加了。同期欧洲总人口显著增加1.3倍，城市人口增幅更大，达到10倍。尽管如此，在1950年之前，洪水造成的死亡人数一直呈逐渐下降趋势(每年1.4%)。而在1950年至2016年间，每年减少4.3%。
研究人员发现，在财产方面呈现出类似的趋势，在1950年到2016年间，尽管欧洲的整体财富增长了20倍，但洪水造成的经济损失却下降了，每年最大降幅为2.6%。
不过他们也提醒说，以上是全欧洲的整体趋势，各个国家之间存在差异。另外，较小规模的洪水往往报告不充分，因而可能对本地财产损失的趋势判断造成影响。
（四）探索洪涝灾害产生原因的新信息
1．发现地质灾害可以引发洪水
冰岛火山再度喷发融化冰川引发洪水。[8]2010年4月15日，美国国家地理网站报道，冰岛艾雅法拉火山4月13日再度喷发，由于这次喷发是在表面覆盖积雪的区域，融水迅速汇成洪流，使当地河水水位急剧上升。鉴于此，冰岛当局已经疏散了附近数百居民。
在一张冰岛海岸警卫队摄于2010年4月14日的航空照片中，顶部覆盖冰川的冰岛火山不断往外喷射蒸汽形成烟柱。最新喷发始于4月13日，当天，临近的一座无冰火山口的熔岩喷涌强度正在减弱。火山喷发散发的热量，令覆盖在火山口上200米厚的冰川迅速融化，这个火山口是艾雅法拉火山的一部分。
据冰岛大学地球科学研究所的地球物理学家帕尔·埃纳森介绍，由于担心火山喷发引发洪水，冰岛当局在最早发现第二次喷发的迹象以后，就疏散了附近约800名居民。初步报告显示，冰川融化造成当地河水水位最多上升3米。据悉，一条重要交通干道已被关闭，融水继续汇入附近大海，截至2010年4月14日，尚无人员伤亡的报道。
2010年4月14日，冰川融水穿过冰岛平原向海洋汹涌而去。据科学家介绍，前一天的火山喷发强度，是3月份艾雅法拉火山无冰区喷发的10～20倍，由于这次喷发位于冰川下面，使得艾雅法拉火山顶端的一座冰川迅速融化，导致洪流倾泻而下，引发当地河水水位猛涨。
2．发现气候变化可以引发洪涝灾害
⑴气候变暖或将加剧全球降水分布不平衡。[9]2013年5月，美国航天局戈达德航天中心科学家组成的一个研究小组，在《地球物理通讯》上发表论文称，他们新近的研究成果显示，全球变暖可能会加剧全球降水分布不平衡，其中多雨地区降雨会更多，干旱地区将更干旱。
研究人员通过对14种气候模型，进行电脑模拟分析，测算出全球变暖对降雨模式的影响。分析显示，全球气温每升高1℃，暴雨量增加7％，影响最大的是赤道附近的热带地区，其中太平洋赤道地区和亚洲季风区出现暴雨的概率将增加。
与此同时，部分地区也将更干旱少雨。该研究显示，全球气温每升高1℃，全球无雨时间将增加4.6％。在北半球，受影响最大的包括美国西南部、中国西北部、巴基斯坦和北非、中东等干旱地区；在南半球，南非、澳大利亚西北部、巴西东北部以及中美洲沿岸地区等，可能会面临更多干旱。
⑵认为德国洪灾或与气候变化有关。[10]2021年7月17日，新华网报道，日前，德国西部莱茵兰-普法尔茨州（莱法州）和北莱茵-威斯特法伦州（北威州）因持续暴雨引发洪涝灾害。截至当地时间16日晚，此次洪灾已造成至少106人死亡，其中莱法州至少63人，北威州43人，另有多人失踪。多名专家表示，德国遭遇的此次气象灾害可能与气候变化有关。
德国气象信息公司气象专家于尔根·施密特表示，笼罩在德国上空的低气压“贝恩德”缓慢移动了近24小时，因此降水量很大，引发这次洪水。施密特解释道，北极地区显著升温，导致北极和赤道之间温差变小，低气压因此移动得愈加缓慢。他说，低气压14日当天正好笼罩在德国上空，从东部来的暖湿空气和西部来的冷空气汇集，从而引发大量降水。
德国波茨坦气候影响研究所教授斯特凡·拉姆斯托夫表示：“我们不能说这一气象灾害是全球变暖的结果。但可以确定的是，由于全球变暖，这类（极端天气）事件正变得越来越频繁。”他说，地球大气每升温1℃，就能多吸收7%的水蒸气，并在日后形成降水。测量数据已证实，在包括德国的中北纬地区，下小雨的天数在减少，而下暴雨的天数增多。
柏林洪堡大学地理研究所的研究组组长弗里德里希·施劳斯纳认为，在2021年已无需怀疑气候变化能否促成气象灾害，问题是这种影响的程度有多大。他说：“我们知道，全球变暖会导致大雨增加，进而导致更频繁、更具破坏性的洪水事件。”
瑞士伯尔尼大学气候与环境物理研究所研究员雅各布·谢施勒表示，十几年前的气候研究就已指出，随着气候变化极端降水会变得更加强烈与频繁，这主要是因为温暖的大气可吸收更多水蒸气，然后形成降雨，未来只要继续排放二氧化碳，这种强降水将变得更加极端。
