一個公式讓你理解為什麼百年一遇的洪水幾乎年年發生

2020-12-16 騰訊網

最近我國很多地方都遭受了洪水災害,讓許多群眾的生活受到了影響。而且,很多新聞在報導洪水時都會用上「X年一遇」這種描述,例如:「百年一遇」的大洪水

仔細想想,是不是我們生活中經常會聽到「百年一遇的大暴雨」、「五十年一遇的洪水」、「二十年一遇的地震」等等類似的描述?

為什麼我們不過活了幾十年,好像幾乎每年都能聽聞「百年一遇」的洪水呢

其實,只需要一個公式就能解釋這一現象:期望=概率×頻次

看完本文,你絕對能理解為何「百年一遇」如此常見。

此「百年一遇」非彼「百年一遇」

其實「百年一遇」這個詞用得並不好,它很容易讓人產生誤解,會讓人以為某某事件的發生一定是千載難逢甚至是史無前例的。

然而就如「千載難逢」這個成語一樣,「百年一遇」也不過是指的某件事情的稀有程度而已。

簡單說,「百年一遇」意味著對於某件事情來說,基於以往觀測的數據,其在一年內發生的概率

就像是如果統計了某地近百年,只有一年的降水量超過了500毫米,那麼我們就可以將超過500毫米的降水稱之為「百年一遇」

也就是說該地每兩次500毫米的平均間隔為100年,每年發生500毫米降水的概率都為1%。

所以「百年一遇」不是說「一百年遇到一次」,而是每年出現的概率都為1%

百年一遇發生的概率並不低

如果你聽明白了上面說的「百年一遇」的意思是「每年發生概率為1%」,那麼接下來我們來看看這個事情在100年裡發生的概率有多大。

公式頭疼不重要,看加粗結果即可

如果一件事每年發生的概率為1/T,那麼不發生的概率就為(1-1/T),那麼連續N年不發生的概率即為(1-1/T)^N。

由此可見,N年內該事件至少發生一次的概率為[1-(1-1/T)^N]。

我們代入概率1%,即T=100,N=100,可以計算出[1-(1-1/100)^100]≈0.634,也就是說在100年內,這種「百年一遇」的事情發生概率為63.4%

如果將範圍縮小到10年,也就是看連續10年內發生「百年一遇」事件的概率,T=100,N=10,[1-(1-1/100)^10]≈0.096,也就是該地任何10年內發生「百年一遇」事件的概率為9.6%

我們用一張美國某河流的洪水峰值圖,圖中那條橫線意味著10年一遇的標準。可以看到,儘管超過該標準的洪水的確平均每10年來一次,但是10次超標洪水中只有3次的間隔超過了10年,正是這3次超標將平均值拉長了

這也是讓人感覺「N年一遇」往往不到N年就來一次的原因之一。

人類活動和氣候變遷也在影響著「百年一遇」事件

「百年一遇」的判定標準更依賴於歷史的氣象統計數據,持續觀測時間越長,統計的數據會越準確。

因此「百年一遇」的判定條件和發生頻率也會因為自然狀況的變動而變動

像是隨著全球變暖,極端天氣頻發,降水線北移,很多地區發生大降水、大洪水的概率增加,按照以前標準定義的「百年一遇」的發生頻率會增加,如果降水在統計上長期增加,那麼達到「百年一遇」的閾值也會增加。

除了自然氣候變動外,人類活動也可以影響「百年一遇」事件的發生概率。

就拿洪水來說,下暴雨不一定會導致洪水,洪水的形成還與土壤吸水能力蒸騰能力河道排水能力有關。

原本是農村的地方在進行城市化和道路硬化後,可能就會因土壤吸水能力下降更易引發洪水,從而更容易突破「百年一遇」的標準。

像是2014年位於湘西的鳳凰古城被大水淹沒,很多專家都認為造成洪水的主要原因是古城兩岸過度開發、佔用河道等因素,而並非降水量大。

講完上面這三點,各位應該都能理解「百年一遇」的意思是「一年裡發生的概率為1%」,以及「百年一遇」發生的概率並不低

接下來一段我會用開頭的那個公式和簡單的語言讓諸位理解為何在我們的印象中「百年一遇」幾乎每年都能聽到。

每個區域的「百年一遇」都是獨立事件

還記得我們開頭說的公式嗎?

期望=概率×頻次。我們腦海中那些經常出現的「百年一遇」的印象大多都出自這個公式。

這個公式的意思是,每年全國發生「百年一遇」災害的次數=災害出現的頻率×區域數量

(如果不好理解就想想這個例子:中彩票的注數=中彩票的概率×買的注數)

首先我們要認識到,每個區域的「百年一遇」事件都是獨立的,相互之間沒有任何關聯,每個地區每年發生「百年一遇」的概率都為1%,每十年發生的概率都為9.6%。

也就是說當山東發生了「百年一遇」的洪水時,可能廣東也會同時發生另一個「百年一遇」

剛才我們說了,單個地區「百年一遇」事件每10年發生的概率為9.6%,全國共34個省級行政區,根據上面的公式,那麼全國按照省級行政區劃分,每10年發生「百年一遇」事件的次數為9.6%×34=3.264次。

也就是說,每10年,在全國34個省級行政區內,應該至少會發生3次「百年一遇」的事件。

況且全國有239個地級市每個行政區都有獨立的「百年一遇」事件發生概率,如果粗略地按照地級市數量計算,全國每1年應該有1%×239=2.39次「百年一遇」事件發生。

地級市再細分還有縣、鎮等行政區,這樣算起來,全國每年如果沒有幾個地區發生「百年一遇」的事件是不正常的。

光看概率的話,34個省級行政區每1年至少發生一次「百年一遇」事件的概率為1-(99/100)^34≈28.9%大約四分之一的概率每年至少會有一個省份發生「百年一遇」的事件。光看概率著實也不低。

像暴雨、洪水這樣的事情更是「百年一遇」的常客,尤其是南方長江流域的城市經常會有新聞爆出「發生百年一遇的暴雨、洪水」等,不過仔細看看就會發現,這些暴雨、洪水的發生地往往都不同,不過是你方唱罷我登場罷了。

而且不同地區的「百年一遇」標準是不一樣的,根據歷史氣候統計的數據,可能在A地,「百年一遇」的降水的標準是500毫米,到了B地可能標準就會變成200毫米,造成的影響也不同,但是報出來都是打著「百年一遇」的標題。

正因如此,我們會經常在新聞標題看見「百年一遇」這個詞同時還會忽略發生地,讓我們誤以為「百年一遇」每年都會發生。

況且除了「百年一遇」外還有「五十年一遇」、「二十年一遇」等事件。按省級行政區計算,我國每1年至少有1個省級行政區發生「五十年一遇」事件的概率為1-(49/50)^34≈49.7%,將近50%的概率,如果換成「二十年一遇」那麼概率會變成82.5%

頻繁出現「五十年一遇」、「二十年一遇」這樣的字眼也會強化我們腦海中「百年一遇」事件的印象。

況且每逢遇到洪水災害,媒體都會用較大篇幅和較長的視頻來播報類似事件,這更會進一步強化我們腦海中「百年一遇」洪水的印象。

目前發達的網際網路也會迅速將各地的「N年一遇」的洪水災害展現到我們的眼前。

綜上所述,由於每個地區的「百年一遇」事件都是獨立發生的,根據公式「期望=概率×頻次」我們能知道全國幾乎每年必然會有一個地方出現「百年一遇」的災害

再加上洪水本來就是最頻繁的自然災害之一,媒體報導也會更多,網際網路的發達也讓各地汛情能夠快速直抵每個人,更加強化了人們對於「百年一遇」的印象而忽視了每次發生地點都幾乎不同

因此,我們總會感覺「百年一遇」的洪水每年都會發生,事實上它也的確幾乎年年發生

結語

「百年一遇」如此常見主要還是歸功於我國的幅員遼闊,當然「百年一遇」這個詞引起的誤解也是重要的「助攻」。

我們不必太過擔心「百年一遇」發生在我們身邊,畢竟對於我們自己來說,每年它發生的概率僅為1%。

喜歡文章歡迎點讚、收藏、轉發,記得關注,謝謝大家。

相關焦點

  • 百年一遇的洪水,為何年年遇?
    洪水給許多地區的居民帶來了嚴重的安全威脅和財產損失。有人又說:「最近十年,百年一遇的洪水我已經遇到三次了。」明明是一百年才會發生一次的事,為什麼十年之內就遇到了三次呢?百年一遇這個詞到底是什麼意思呢?
  • 一個公式讓你理解為何幾乎每年都能遇到「百年一遇」的大洪水
    仔細想想,是不是我們生活中經常會聽到「百年一遇的大暴雨」、「五十年一遇的洪水」、「二十年一遇的地震」等等類似的描述?為什麼我們不過活了幾十年,好像幾乎每年都能聽聞「百年一遇」的洪水呢?其實,只需要一個公式就能解釋這一現象:期望=概率×頻次。看完本文,你絕對能理解為何「百年一遇」如此常見。
  • 洪水為什麼會發生 百年一遇的洪水是指什麼意思
    洪水為什麼會發生 百年一遇的洪水是指什麼意思  7月以來,我國南方多地遭遇因強降雨引發的洪澇災害。在洪澇災害的新聞中,你經常會看到這樣一些詞,比如洪峰,比如多少年一遇的洪水。這些詞雖然常見,但是你真的清楚什麼是洪峰,「百年一遇」的洪水又為何會時不時就出現呢?記者就此採訪了相關專家。
  • 長江委水文局:為何「百年一遇」的洪水遇到了好幾次?
    今年長江流域入汛以來,防汛壓力持續走高,汛情、洪水成了大家廣泛關注的問題。一個已經是老生常談的水文專業術語「N年一遇設計洪水」再一次進入了公眾的視野。「百年一遇」「五十年一遇」,這樣的詞你一定不陌生,甚至可能疑惑:一輩子短短數十年,怎麼總讓我碰上?這篇小文,我們就來聊聊,關於「百年一遇設計洪水」的那些事。
  • 今日的洪水已經是百年一遇,還會不會再出現超記錄情況
    重慶今日的洪水已經是百年一遇的洪水了,也是1949年以來,重慶歷史上第二大的洪水。各臨江道路,均出現了不同程度的交通管制。南濱路、嘉濱路、長濱路等各濱江道路,已經進行了封閉。本次洪水,主要是8月15日左右長江、嘉陵江的上遊四川境內出現了特大暴雨所致。據了解,截止目前,四川平均降雨量已經是1961年以來,歷史同期最多的一次。但是,從22日起,西北地區東部、華北、黃淮、東北、四川盆地等地,自西向東,還將有一次較強降雨過程。
  • 三峽防洪遭質疑,從萬年一遇到百年一遇,防洪標準到底怎麼了?
    給人感覺三峽防洪的事情,就像一個彌天大謊。這到底是三峽工程的失敗,還是媒體報導不實呢?面對這個問題,首先要解釋一個經常被誤解的概念。「洪水頻率」,水文統計時,經常上把幾十年的洪水數據,做成一個平滑的曲線。
  • 專家告訴你,「百年一遇」的洪水為啥老能遇到
    在洪澇災害的新聞中,你經常會看到這樣一些詞,比如洪峰,比如多少年一遇的洪水。這些詞雖然常見,但是你真的清楚什麼是洪峰,「百年一遇」的洪水又為何會時不時就出現呢?科技日報記者就此採訪了相關專家。有時洪水的洪峰不只一個為了形象地解釋什麼是洪峰,水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心副主任楊昆畫了張圖。
  • 巢湖為何遭遇「百年一遇」洪水?專家這樣說
    「為什麼巢湖今年出現了百年一遇的超高水位?對此,巢湖研究院院長朱青表示,梅雨滯留時間異常、通往長江洩洪通道中斷、河湖洪水並漲等三個原因,造成了今年巢湖流域的大洪水。2第二個原因是長江持續高水位,巢湖通往長江洩洪的唯一渠道中斷,巢湖被迫囤積了大量洪水。3最後,在巢湖流域內部,支流和湖泊洪水並漲造成蓄洪空間不足,也是造成洪澇災害的原因。「可以說,這是百年一遇的洪水。」
  • 新的研究表明,百年一遇的洪水將成為常態
    超級風暴「桑迪」給紐約地區帶來了幾代人未曾見過的洪水水位。根據美國國家海洋和大氣管理局的數據,這場風暴造成的損失估計為741億美元,是美國造成損失第四嚴重的風暴,僅次於2005年的卡特裡娜颶風和2017年的哈維和瑪利亞颶風。
  • 「百年一遇」洪水為啥老遇到!專家解讀:不是每隔100年出現一次
    在洪澇災害的新聞中,你經常會看到這樣一些詞,比如洪峰,比如多少年一遇的洪水。這些詞雖然常見,但是你真的清楚什麼是洪峰,「百年一遇」的洪水又為何會時不時就出現呢?有時洪水的洪峰一個為了形象地解釋什麼是洪峰,水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心副主任楊昆畫了張圖。
  • 樂山大佛腳趾頭被洪水漫過,景區130名被困遊客獲救
    據樂山大佛景區管委會消息,這是1949年來,樂山大佛首次被洪水淹至腳趾。樂山大佛景區公安分局80名民輔警全員出動,期間先後成功解救市中區任家壩村8組被困殘疾老人,嘉定坊、遊客中心被困遊客,烏尤壩水運局被困老人。共援救老年人3名,遊客130餘人,酒店工作人員30人。其中一名殘疾老人基本無法自理,在分局民輔警的全力救援下,成功轉移至安全地方。
  • 科技日報:為什麼要對洪水進行編號?
    入汛以來,黃河、太湖、長江先後發生編號洪水,水利部多次啟動水旱災害防禦應急響應。  你可能會關注,為什麼要對洪水進行編號?洪水編號的標準是什麼?在什麼情況下需要啟動水旱災害防禦應急響應?帶著這些問題,科技日報記者採訪了業內專家。  為什麼要對洪水進行編號?
  • 重慶女孩洪水中救出男友高達,論有一個理解自己愛好女友的重要性
    今天的雨水特別多,而我們知道南方前些日子有些地方為了躲避洪水已經被迫轉移居住場所了。而在重慶有一個深愛二次元的男子,由於撤離的匆忙,來不及收拾自己心愛的模型們。而昨日,眼看洪水並沒有想像中的那麼來勢洶洶,於是他買了一艘充氣船,打算去拯救自己心愛的模型。
  • 歷史上出現的一場大洪水,幾乎淹沒大半地球,倖存者少之又少!
    歷史上出現的一場大洪水,幾乎淹沒大半地球,倖存者少之又少!曾經地球上發生過一次巨大的洪水,正是這次洪水,使地球變得傷痕累累,幾乎淹沒大半個地球,很多生物在此次災難中喪失了生命。包括很多史前文明,也因這次洪水而徹底消失了。科學家對這一洪水進行研究的時候,發現它是真實存在的,很多人都感到困惑,它究竟是怎樣出現的呢?最終又流向了何方呢?這些都是值得考慮的問題。歷史上出現的一場大洪水,幾乎淹沒大半地球,倖存者少之又少!
  • 為什麼號稱「百年一遇」的洪水,似乎每年都會聽說?
    河北省內丘縣獐麼鄉由於此次暴雨主雨峰自南向北移動,致使上遊各支流洪水,幾乎同時自西部山區穿越京廣鐵路,一起向平原灌注。湖北巴東降大暴雨,洪水從樓房中傾瀉而下(圖源@中國氣象災害大典)中國共有18個省、自治區、直轄市發生水災,5個省、自治區發生嚴重水災。災害最重、損失最大的是遭到洪水侵襲的安徽和江蘇兩省。
  • 一看函數公式就懵逼?教你輕鬆理解Excel三種公式引用方式!
    要想正確地使用公式和函數,就必須嚴格遵守它的基本規則。今天我們分享的主題是函數公式中的三種引用:相對引用、絕對引用與混合引用。相對引用、絕對引用與混合引用都屬於單元格的引用。所謂單元格引用,就是引用單元格的地址,把數據與公式聯繫在一起。
  • 白巖松:這種事每年會被譴責,為什麼還是年年發生呢?
    央視直播白巖松質問道:這種事情每年都有,每年都會被報導譴責,但是為什麼還年年發生呢?最後,為了灑水而灑水,管你結不結冰。也有網友對於市政灑水提出建議:如果氣溫低於5℃就不要灑水作業了,建議對工地周圍、施工現場、渣土運輸車多灑水。棗莊市容環衛服務中心表示歉意將整改。棗莊我們放心了,但是其它地方呢?
  • 史前滅世大洪水可能不是傳說?尋找大洪水留下的蛛絲馬跡!
    目前可以考證的具有類似的大洪水傳說的文明有將近50個,分布在世界各地,神奇的是,雖然這些傳說在細節上會有一些不同,但幾乎所有的這些神話都有一些共同點,而且描述的出奇的一致,都是說,突然有一天,大洪水從天而降,而且都有上古大神參與進來。
  • 為什麼中國和西方的神話中都經常出現大洪水?是否是同一場?
    為什麼中國和西方的神話中都經常出現大洪水?是否是同一場?史前大洪水是世界多個民族的共同傳說,在人類學家和神話學家的研究中發現,在美索不達米亞、希臘、印度、中國、瑪雅等早期文明中,都有洪水滅世的傳說與記憶,也因此產生了各界特色的創世神靈與治洪英雄。