Spatiotemporal Changes of Extreme Rainfall Events and Associated Human Fatalities across Indian States (1970–2019)

降雨在地球上的分布并不均匀，而且从一年到另一年的降水方式也极少相同。在像印度这样，年度季风决定了生活节奏的地方，一场普通的阵雨与一场暴雨之间的差异，可能意味着丰收与村庄被淹之间的差别。几十年来，科学家们一直在观察天气，追踪降雨量及其分布位置。但随着全球变暖，问题已经从单纯测量水量转向了理解这些水的特征是如何变化的。是风暴变得更加频繁，还是仅仅变得更加剧烈？至关重要的是，这些天空的变化如何转化为生活在河谷和沿海平原上的数百万人的危险？这就是水文气候学的领域，该领域致力于绘制大气中的水与其为人类社会创造的灾害之间的关系图谱。

一个研究小组致力于为印度解答这些问题，印度是一个季风作为经济命脉和主要水源的国家。他们研究了从1970年到2019年的五十年历史，检查了每一个邦和联邦直辖区，以观察极端降水的模式是如何演变的。他们专注于三种特定的降水强度类别：大雨、特大暴雨和极端暴雨。通过将详细的降雨记录与官方的人员伤亡报告进行交叉引用，他们构建了一幅清晰的图像，展示了哪里降水正在发生变化，以及这些变化在何处造成了生命损失。他们的工作表明，虽然总降水量在全国范围内可能以复杂的方式发生变化，但在特定地区，最危险的风暴正变得更加频繁，从而在天气与人口交汇之处勾勒出一幅鲜明的脆弱性地图。

研究人员首先从全国数千个气象站收集每日降雨数据，并将这些信息整理成一个覆盖印度每个角落的网格。然后，他们根据单日降水量将降雨进行分类。一次“大雨”事件被定义为单日降水量在64.5至124.4毫米之间的天气。一次“特大暴雨”事件超过124.5毫米，而一次“极端暴雨”事件则是任何超过224.5毫米的天气。有了这些定义，他们追踪了过去半个世纪中，每个邦每种类型事件发生的频率。他们还直接提取了由这些天气事件直接导致的人员死亡数据，例如洪水中的溺水或山体滑坡的受害者，以观察降水强度与生命损失之间是否存在直接联系。

结果显示，印度的降水变化并非以统一的方式进行。一些邦的降雨量在增加，而另一些则在减少，且风暴的强度在各地的变化也各不相同。位于西高止山脉附近的邦，如喀拉拉邦和卡纳塔克邦，以及东北部的邦，如梅加拉亚邦和阿萨姆邦，始终经历着高降水量。这些地区也见证了最严重风暴频率的增加。相比之下，西北部如拉贾斯坦邦、哈里亚纳邦和旁遮普邦的邦通常降雨较少，但它们也无法免于极端事件的影响。研究强调了一个明显的鸿沟：虽然某些地区正在变得更加湿润，而另一些地区正在变得更加干燥，但发生的风暴往往更加猛烈。

当研究人员观察这五十年的趋势时，他们发现降水的性质发生了令人担忧的变化。全国范围内，具有标准“大雨”天数的次数实际上略有下降。然而，“特大暴于”和“极端暴雨”的天数却变得更加普遍。这表明，虽然总降雨天数可能在减少，但降下的雨水正以更强烈、更危险的方式到来。这就像是天空长时间积蓄水分，然后一次性释放出来，而不是均匀地分配。这种强化现象在北方邦、比哈尔邦和马哈拉施特拉邦尤为明显，在这些邦，这类极端事件的频率显著上升。

人类付出的代价是巨大的，且因邦而异。研究发现，极端降水的频率与死亡人数之间存在直接联系。北方邦成为受影响最严重的邦，在1970年至2019年间，有超过1万人死于与降水相关的灾难。比哈尔邦、西孟加拉邦和马哈拉施特拉邦也记录了高死亡人数，每个邦都有数千人丧生。研究人员计算了每个邦的“人类损失率”，即每10万居民中死亡的人数。北方邦的死亡率最高，紧随其后的是比哈尔邦和西孟加拉邦。这些地区通常是主要河流流域和人口密集区的所在地，这意味着当河流因强降雨而溢出时，其影响是灾难性的。

相比之下，像喀拉拉邦这样的邦，虽然经历了高频的极端降雨和严重的洪水，但其人类损失率为0.32，高于许多其他邦，如卡纳塔克邦（0.11）和梅加拉亚邦（0.03）。研究指出，一个地方的地理环境在其脆弱性中起着巨大作用。位于喜马拉雅山脚下的地区，如北阿坎德邦，或位于西高止山脉陡峭坡地的地区，在遭遇强降雨时极易发生山体滑坡。例如，2013年北阿坎德邦的洪水是由单日降水量接近常年四倍的降雨触发的，导致近6000人死亡。同样，沿海省份喀拉拉邦近年来也经历了大规模洪水，这是由连续数日的强降雨引发的，这些降雨使河流和排水系统不堪重负。

研究人员还通过将这五十年划分为若干个十年，研究了这些趋势随时间的变化。他们发现降水的变率正在增加。一些邦，如中央邦和比哈尔邦，在21世纪初经历了降雨量的急剧下降，随后在后期又恢复到了正常水平。这种不可预测性使得农民和城市规划者难以应对。研究证实，风险不仅在于降了多少雨，还在于何时以及如何降雨。河流流域和人口稠密地区极端事件频率的增加表明，现有的基础设施和灾害管理系统正难以跟上气候变化的步伐。

最终，这项研究描绘了一个国家的天气变得更加反复无常，且对处于风暴路径中的人们来说更加危险的画面。极端降雨与人类死亡之间的联系是不言而喻的，最严重的损失发生在主要河流流经拥挤城市和城镇的邦。研究结果表明，随着气候持续变暖，强降雨和极端降雨的模式可能会持续甚至恶化，特别是在恒河和布拉马普特拉河的流域以及西海岸沿线。作者总结道，为了保护生命，印度需要加强其预警系统，并制定针对每个邦独特风险的灾害管理计划。数据表明，威胁是真实存在的且正在增长，唯一的出路是去适应一个降雨比过去更猛烈、更不可预测的新现实。