中华学生百科全书-第701部分
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天,不雨也风颠”,就是指这种情况。如果云的顺序是:雨层云→高层云→
卷层云→卷云,说明有冷锋移过,晴天将来临。
另外,高积云或透光层积云的出现,表明大气状况稳定,“瓦块云,晒
死人”“天上鲤鱼斑,晒谷不用翻”,就是指这种情况。日常生活中还有很
多这样的例子。
雨和雪
雨雪何处来
雨和雪都是一种降水现象,霰和雹也是降水现象。雨是液态的水汽凝结
物,雪是固态的水汽凝结物,都是从云中下降至地面的降落物。雨和雪虽然
都是来自云中的降水现象,但是有云并不等于就一定产生降水。因为,由水
滴或冰晶组成的云滴一般很小。例如,一滴半径 1 毫米的雨滴,约等于 100
万个半径 10 微米的云滴。这样小的云滴,很难克服空气的阻力和上升气流的
顶托。只有当云滴增长到足够大的时候,才能克服下降的困难,形成降水。
同时,降水过程中水滴还可能被蒸发,只有水滴大到不致于被蒸发掉的程度,
降水才能达到地面。
云滴的增长,是由于云外有水汽不断输入云内,使云内空气的水汽压,
大于云滴的饱和水汽压,这时空气中的水汽就会附着到云滴上,使云滴增长,
称为云滴的凝结(凝华)增长过程:如果云内水汽减少,凝结增长就会停止。
在云滴下降过程中,大云滴下降速度快,小云滴下降速度慢,在下降过程中
大云滴就会追上小云滴,相互碰撞而粘附在一起,成为较大的云滴,而大小
云滴被上升气流上带的时候,小云滴也会追上大云滴,碰撞合并成为更大的
云滴的冲并增长过程。
当云内温度在 0℃以上,云块完全由水滴组成,水滴增大到具有下降速
度时,降落到地面的是雨,如果云内温度在 0℃以下,而云块下层气温在 0
℃以上,从云内下降的虽然是冰晶或雪花或小冰雹,也可以能在下降途中融
化成雨滴下落到达地面。
当云内温度在 0℃以下,云块下层气温也在 0℃以下,云内水晶不断凝华
增大,形成的雪花,可以一直降落到地面。雪花的形态多如牛毛,有柱状、
星状枝叉形、棱形和针形及片状等等种类,但基本形状是六角形。为什么不
是五角形、四角形呢?这是因为冰晶的分子以六角形为基础,水汽在冰晶上
凝华,形成雪花,也就以六角形为基础。至于雪花的各种形状,则与它在形
成时的温度及水汽条件有关系。
对流雨
大气对流运动引起的降水现象,习惯上也称为对流雨。近地面层空气受
热或高层空气强烈降温,促使低层空气上升,水汽冷却凝结,就会形成对流
雨,对流雨一般在积状云中产生。对流雨来临前常有大风,强大风可拔起直
径 50 厘米的大树,并伴有闪电和雷声,有时还下冰雹。
对流雨主要产生在积雨云中,积雨云内冰晶和水滴共存,云的垂直厚度
和水汽含量特别大,气流升降都十分强烈,可达 20~30 米/秒,云中带有电
荷,所以积雨云常发展成强对流天气,产生大暴雨,雷击事件,大风拔木,
暴雨成灾常发生在这种雷暴雨中。
淡积云云层薄,含水量少,一般没有雨落到地面。浓积云在中高纬度地
区很少降水,但是在低纬度地区,因为含水量丰富,对流强烈,有时可以产
生降水。
对流雨以低纬度最多,降水时间一般在午后,特别是在赤道地区,降水
时间非常准确。早晨天空晴朗,随着太阳升起,天空积云逐渐形成并很快发
展,越积越厚,到了午后,积雨云汹涌澎湃,天气闷热难熬,大风掠过,雷
电交加,暴雨倾盆而下,降水延续到黄昏时停止,雨后天晴,天气稍觉凉爽,
但是第二天,又重复有雷阵雨出现。印度尼西亚的茂物,一年中雷雨达 320
天。在中高纬度,对流雨主要出现在夏季半年,冬半年极为少见。
地形雨
气流沿山坡被迫抬升引起的降水现象,称地形雨。地形雨常发生在迎风
坡。在暖湿气流过山时,如果大气处于不稳定状态,也可以产生对流,形成
积状云;如果气流过山时的上升运动,同山坡前的热力对流结合在一起,积
云就会发展成积雨云,形成对流性降水。
在锋面移动过程中,如果其前进方向有山脉阻拦,锋面移动速度就会减
慢,降水区域扩大,降水强度增强,降水时间延长,形成连阴雨天气,持续
可在 10~15 天以上。
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南麓的缘故。
锋面雨
锋面活动时,暖湿空气中上升冷却凝结而引起的降水现象,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,现说明如下:
锋面雨主要产生在雨层中,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途程长,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。
锋面降水的特点是:水平范围大,常常形成沿锋面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
和降水强度都比较小,有些纯粹的水成云很少发生降水,有降水发生也是毛
毛雨。但是,锋面降水持续时间长,短则几天,长则 10 天半个月以上,有时
长达 1 个月以上,“清明时节雨纷纷”,就是我国江南春季的锋面降水现象
的准确而恰当的描述。
台风雨
台风活动带来的降水现象,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 毫米以上。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。
小雨、大雨和暴雨
降水量是在假定没有渗漏、蒸发和流失等情况下,一定时间内降落到地
面的全部降水所累积的水层深度,以毫米为单位,降水量有时也称为雨量。
单位时间内的降水量称为降水强度,常以 10 分钟、1 小时或 24 小时(1 日)
作为时间单位。我国按降水强度,将降水情况分为小雨、中雨、大雨和暴雨
四级。
降水的分级
雨级 1 小时雨量(毫米) 24 小时雨量(毫米)
小雨 ≤ 2。5 10。0
中雨 2。6 ~ 8。0 10。0 ~ 24。9
大雨 8。1 ~ 15。0 25。0 ~ 49。9
暴雨 ≥ 16。0 ≥ 50。0
暴雨是一种降水急剧而雨量很大的降水现象。有些时候虽然降水强度很
大,一分钟就有十几毫米,但是降水时间短,总降水量不大,并不能造成明
显的灾害。有时降水强度虽小,一分钟只 1 毫米,但是持续 10 个小时,就达
到 600 毫米,足以造成水灾。因此,我国气象部门又规定,暴雨的分级按日
降水量来定义。
暴雨分级
雨级 24 小时降水量(毫米)
暴雨 ≥ 50
大暴雨 ≥ 100
特大暴雨 ≥ 200
各地区降水强度,出现次数,及其对生产影响程度并不完全相同,各地
又规定很多地方标准。例如,多雨的广东就规定 24 小时降水量≥40 毫米为
大雨,≥80 毫米为暴雨;而少雨的西北地区却规定:≥30 毫米即为暴雨。
北方降雪,雪量是规定时间内的降雪量,通常把雨量器承受到的降雪融
成水以后,再测量其降水量。所以,不论是雨是雪,都是测定其降水量的标
准。
地球上的多雨带
整个地球表面的降水量分布,与两个因素有关,一是大气中水汽的多少,
二是大气中上升运动的有无和强弱。因此,从总的情况来说,降水量是从赤
道向两极减少的,但是温带地区也有一个次多雨季存在。
在赤道地区海洋广阔,陆地如亚马逊河流域、扎伊尔河流域和印度尼西
亚等地,又分布着广阔的热带雨林,气温又高,蒸发强烈,大气中水分含量
充足,对流上升运动发展旺盛,因此形成为降水量最多的地带。年降水量一
般为 1000~2000 毫米以上,太平洋的一些岛屿上可达 5000~6000 毫米。
从赤道向两极降水量渐渐减少,在南、北纬度约 15~30°27 的热带和亚
热带地区,由于下沉运动占优势,不利于云雨形成,降水量达到最小值,一
般不到 500 毫米。地球上的沙漠多数都分布在这个地带。
在温带是锋面气旋活动频繁的地方,暖空气沿锋面上升,降水又有增加,
年降水量可达 500~1000 毫米,成为地球上第二个多雨带。
到两极地区,温度低,水汽少,降水量显著减少,而且主要是降雪,极
地也是地球上的少雨带。
地球上最大年降水量出现在印度乞拉朋齐,1861 年曾降水 23000 毫米,
平均年降水量以夏威夷考爱岛的迎风坡最多,达 12040 毫米,乞拉朋齐其次,
达 11418 毫米。一日最大降水量出现在印度洋的留民旺岛,1952 年 3 月,一
日最大降水量达 1870 毫米,比我国台湾新寮还多出 200 毫米。
最少的降水量出现在沙漠上。撒