降雨
自然现象
降雨(rain),是指在大气冷凝的水汽以不同方式下降到地球表面的天气现象。降雨的原理,是地球上的水受到太阳光的照射后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了,水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。之后成为雨滴。
形成原理
降雨的形成原理,因地球上的水受到太阳光的照射后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小,直径只有0.01~0.02毫米,最大也只有0.2毫米。它们又小又轻,被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。但如果云体内的水气能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。
这些小水滴要变成雨滴降到地面,它的体积大约要增大100多万倍。这些小水滴是怎样使自己的体积增长到100多万倍的呢?它主要依靠两个手段,其一是凝结和凝华增大。其二是依靠云滴的碰并增大。在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。
如果云体内的水气能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水气含量有限,在同一块云里,水气往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。
当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。
类型
综述
降雨等级分为:小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨
降雨类型:对流雨、台风雨地形雨锋面雨
降雨可分为全年多雨型,如热带雨林气候,全年少雨型,如热带沙漠气候,夏雨型,如亚热带季风气候,冬雨型,如地中海气候。
我国是季风气候,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,6月中旬到7月上中旬,我国东部主雨带一般由华南、江南一带北抬至长江中下游或江淮地区;进入7月下旬,伴随副高等环流系统的季节性北抬,西南季风也会向北推进,副高外围的西南风将来自热带、副热带的暖湿气流输送到北方地区,其与中纬度的冷空气在华北、东北一带交汇,华北、东北开始进入雨季。
对流雨
(Duìliúyǔ)
近地面空气局部受热或高层空气强烈降温,导致上下层空气发生对流,使低层空气上升,水汽在高空冷却、凝结而形成的雨,也叫热雷雨。强度比较大,强烈的对流雨有可伴强风、雷电冰雹或龙卷,但雨时较短,雨区范围也较小,或呈不连续的条块分布。有时在连绵雨中会夹有对流雨。这是因为在这时,空中的层状雨云中夹有强烈对流性的积雨云,形成积层混合的雨云所致。对流云有明显的地域性、季节性和日变化。赤道地带全年以对流雨为主。我国对流雨最多地区是海南岛和南岭山区,就季节而言,以夏季最多,春季和秋季次之。就日变化而言,陆上(指平原地区)多出现在下午到傍晚,海上和盆地区域多出现在夜间。海洋上的对流雨比大陆上少。
地形雨
(Orographic rains)
地形雨。当潮湿的气团前进时,遇到高山阻挡,气流被迫缓慢上升,引起绝热降温,发生凝结,这样形成的降雨,称为地形雨。地形雨多降在迎风面的山坡(迎风坡)上,背风坡面则因空气下沉引起绝热增温,反使云量消减,降雨减少。
地形雨常随着地形高度增高而增加。地形雨如不与对流雨气旋雨结合,雨势一般不会很强。
在世界上,最多雨的地方,常常发生在山地的迎风坡,称为雨坡;背风坡降水量很少,成为干坡或称为“雨影”地区。如挪威斯堪的那维亚山地西坡迎风,降水量达1000~2000毫米,背风坡只有300毫米。又如,我国台湾山脉的北、东、南都迎风,降水都比较多,年降雨量2000毫米以上,台北火烧寮达8408毫米,成为我国降水量最多的地方。一到西侧就成为雨影地区,降水量减少到1000毫米左右,夏威夷群岛的考爱岛迎风坡年降水量12040毫米,成为世界年降雨量最多的地方。印度的乞拉朋齐年降水量11418毫米,也是因为位于喜马拉雅山迎风坡的缘故,而处于背风坡的青藏高原,年降水量却为200~400毫米。
台风雨
台风雨。台风雨是热带海洋上的风暴带来的降雨。这种风暴是由异常强大的海洋湿热气团组成的,台风经过之处暴雨狂泻,一次可达数百毫米,有时可达1000mm以上,极易造成灾害。称为台风雨。台风不但带来大风,而且相伴发生降水。台风云系有一定规律,台风中的降水分布在海洋上也很有规律,但是在台风登陆后,由于地形摩擦作用,就不那么有规律了。例如风中有上升气流的整个涡旋区,都有降水存在,但是以上升运动最强的云墙区降水量最大,螺旋云带中降水量已经减少,有时也形成暴雨,台风眼区气流下沉,一般没有降水。
台风区内水汽充足,上升运动强烈,降水量常常很大,台风到来,日降水量平均在800毫米以上,强度很大,多属阵性。台风登陆常常产生暴雨,少则200~300毫米,多则在1000以上。我国台湾新寮在1967年11月17日,由于6721号台风影响,一天降水量达1672毫米,两天总降水量达2259毫米,台风登陆后,若维持时间较长,或由于地形作用,或与冷空气结合,都能产生大暴雨。我国东南沿海,是台风登陆的主要地区,台风雨所占比重相当大。
锋面雨
锋面活动时,暖湿气流在上升过程中,由于气温不断降低,水汽就会冷却凝结,成云致雨,这种雨称锋面雨。锋面常与气旋相伴而生,所以又把锋面雨称为气旋雨。锋面有系统性的云系,但是并不是每一种云都能产生降水的。
锋面雨
两种性质不同的气流相遇,它们中间的交界面叫锋面。在锋面上,暖、湿、较轻的空气被抬升到冷、干、较重的空气上面去。在抬升的过程中,空气中的水汽冷却凝结,形成的降水叫锋面雨。
锋面雨主要产生在雨层云中,在锋面云系中雨层云最厚,又是一种冷暖空气交接而成的混合云,其上部为冰晶,下部为水滴,中部常常冰水共存,能很快引起冲并作用,因为云的厚度大,云滴在冲并过程中经过的路程长,有利于云滴增大,雨层云的底部离地面近,雨滴在下降过程中不易被蒸发,很有利于形成降水。雨层越厚,云底距离地面越近,降水就越强。
高层云也可以产生降水,但卷层云一般是不降水的。因为卷层云云体较薄,云底距离地面远,含水量又少,即使有雨滴下落,也不易达到地面。
特点
水平范围大,常常形成沿锋而产生大范围的呈带状分布的降水区域,称为降水带。随着锋面平均位置的季节移动,降水带的位置也移动。例如,我国从冬季到夏季,降水带的位置逐渐向北移动,5月份在华南,6月上旬到南岭-武夷山一线,6月下旬到长江一线,7月到淮河,8月到华北,从夏季到冬季,则向南移动,在8月下旬从东北华北开始向南撤,9月即可到华南沿海,所以南撤比北进快得多。
锋面降水的另一个特点是持续时间长,因为层状云上升速度小,含水量和降水强度
我国东部地区的降水主要是由夏季风带来的。当夏季风的暖气流登陆北上,与北方南下的冷空气相遇时,因暖空气轻,冷空气重,较轻的暖湿气就会被抬升到冷空气之上。形成了锋面雨。每年夏初,长江中游地区的地区的冬夏季风势均力敌,这条雨在此徘徊,阴雨连绵长达一个月之久,此时正值梅子黄熟的时节,所以人们又称之为梅雨季节。等到7、8月份,梅雨季节刚过,,随着冬季风的北退,雨带移出长江中下游地区,出现晴朗干旱的这种天气,这种在伏天发生的干旱又被称为伏旱
锋面雨对河流清浊度的影响
首先,对河流清浊度影响最直接的是河流沿岸植被的多少。
其次,降雨期间,也会对河流清浊度产生短期的影响。影响程度与降雨时间和降雨强度有关。
但总的来说,锋面雨是一种长时间,高降水量的降雨,但是降雨的强度比较小。由于这些特点,锋面雨对地表的冲刷力相对于对流雨要小很多,而对地表的渗透程度要大很多。
此外,还与河流沿岸地形和土壤构成有关。
因此,在河流沿岸植被保护好的情况下,锋面雨对河流的清浊度影响不大,假如河流沿岸有茂密的森林的话,长时间的锋面雨甚至还会让河流一定程度变清,如漓江。
但是,如果河流沿岸的植被保护不好,甚至是赤裸的地表的情况下,长时间的峰面雨会使河流含沙量大幅度长时间的增加,如黄河。
人工降雨
人工降水,是根据不同云层的物理特性,选择合适时机,用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂,使云层降水或增加降水量,以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力,或增加发电水量等。中国最早的人工降雨试验是在1958年,吉林省这年夏季遭受到60年未遇的大旱,人工降雨获得了成功。1987年在扑灭大兴安岭特大森林火灾中,人工降雨发挥了重要作用。
运用云和降水物理学原理,通过向云中撒播降雨剂(盐粉、干冰碘化银等),使云滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。撒播的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等。是人工影响天气中进行得最多的一项试验。
人工影响云的微物理过程,可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水,也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云,提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少,因此人工催化的经济价值有限。
最新修订时间:2024-05-20 20:35
目录
概述
形成原理
参考资料