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三大地方降水的类型

时间:2022-01-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:其特点类似气旋雨,降水范围广,持续时间长。单位时间内的降水量称为降水强度。大暴雨的日降水量一般达100~200mm,特大暴雨的日降水量达200mm以上。中纬度大陆性气候条件下,降水的特点是有两个最大值,分别出现在午后和清晨;两个最小值,分别出现在夜间和午前。降水变率表征某一地区降水的稳定性与可靠性。
大气降水_自然地理学

三、大气降水

从云中降落到地面上的液态水或固态水,统称为大气降水,包括雨、雪、霰、冰雹等。

(一)降水类型

降水的类型可按不同方式进行划分。若按降水的物态,可分为雨、雪、霰、雹等;按降水的性质,可分为连续性降水、阵性降水和毛毛雨;按降水的强度,可分为小雨—特大暴雨,小雪—大雪。这里主要介绍降水的成因分类,按降水形成的原因可分为对流雨、地形雨、锋面雨、气旋雨和台风雨等。

1.对流雨

近地面气层强烈受热,引起近地面空气急剧上升,绝热冷却迅速达到水汽饱和所形成的降水,称对流雨。这类降水多以暴雨形式出现,并常伴有雷电现象,故又称热雷雨。在赤道地区,全年以对流雨为主,我国则在夏季常见。

2.地形雨

暖湿气流在移行过程中,遇到较高的山地,被迫在迎风坡抬升、绝热冷却而形成的降水,称地形雨。在山的迎风坡常形成多雨中心,而山的背风坡因水汽早已凝结降落,且下沉增温,将发生焚风效应,降水很少,形成雨影区(见图7-16)。世界年降水量最多的地方基本上都与地形雨有关。如印度的乞拉朋齐,年平均降水量为12665mm,绝对最高年降水量为26461mm。

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图7-16 地形雨和焚风

3.气旋雨

气旋中心气压低,空气辐合上升绝热冷却凝结成雨,称气旋雨。气旋的规模较大,因此产生降水的范围较广,降水时间也较长。

4.锋面雨

冷暖气团相接触,暖湿气流沿锋面抬升冷却,到凝结高度便产生云雨,称锋面雨。其特点类似气旋雨,降水范围广,持续时间长。温带地区,锋面雨占有重要地位。

5.台风雨

台风是产生于热带海洋上的一种大型空气旋涡。台风中心气压很低,气流螺旋式强烈上升,产生高耸的云墙和狂风暴雨,称台风雨。我国东南沿海地区,常遭台风侵袭。台风雨和对流雨的性质比较近似,但对流雨较普遍且一般强度较弱,范围较小,台风扰动剧烈且范围很大,半径可达数百千米。台风雨的产生仅限于夏、秋两季,有时可造成灾害。

(二)降水变化

1.降水强度

从云中降到地面的液态水和固态水,未经渗透、蒸发和流失而在水平面上积聚的水层深度(或厚度),称为降水量,以毫米(mm)为单位。不同时间的降水量,常表示为日、月、年降水量,月、年平均降水量及多年(日、月)平均降水量等。

降水时间是指一次降水过程从开始到结束持续的时间,用日、时、分表示。

单位时间内的降水量称为降水强度。通常取10分钟、1小时或24小时时间内的降水量作为划定降水强度的指标,也可依部门需要而定。降水强度是水利、交通和建筑工程等设计的依据之一,具体表达式为:

时间降水强度=该时段内降水量(mm)/历时(分或时、日)

最大降水强度=每场雨历时最大降水量(mm)/历时(分或时、日)中央气象台将降水强度划分为七个等级(见表7-4)。大暴雨的日降水量一般达100~200mm,特大暴雨的日降水量达200mm以上。一般台风雨24小时降水总量多在300mm以上。如1975年8月河南省泌阳县林庄地区的特大暴雨,三天降水量达1605mm,为多年平均降水量的2倍以上,造成特大洪灾。

表7-4 降水强度等级

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2.降水的日变化

降水的日变化在很大程度上受地方条件制约,可大致分为两大类型:

(1)大陆型。中纬度大陆性气候条件下,降水的特点是有两个最大值,分别出现在午后和清晨;两个最小值,分别出现在夜间和午前。这是因为午后上升气流最为强盛,多对流雨;清晨,则相对湿度最大,云层较低,稍经扰动即可降雨。午夜前后,气温直减率小,气层稳定,降水机会少;上午8~10时左右,相对湿度已没有早晨大,对流未达到最盛,所以降水的可能性亦小。

(2)海洋或海岸型。其特点是一天只有一个最大值,出现在清晨,一个最小值,出现在午后。因为午后海面温度低于气温,大气低层稳定,难以形成云雨;夜间,海面温度高于气温,大气不稳定,易促使对流发展,产生云雨。

3.降水的季节变化

降水季节变化因纬度、海陆位置、大气环流等因素而不同。赤道附近地区,降水全年分配比较均匀,但在春分、秋分月份相对较多。北半球温带大陆西岸,降水全年分布均匀;而大陆东岸降水则主要集中于夏季;地中海区域,降水主要集中在冬季;而同纬度的大陆东岸则主要集中在夏季。我国东部,降水集中在夏季,而且,南方雨季长,北方雨季短。雨季愈短,夏雨愈集中。如广州夏季降水量占全年降水总量的46.5%,冬季占9%。北京夏季降水量占全年的75%,冬季只占1.7%。降水的季节分配对水资源的有效利用有重大影响。

全球降水的年内变化大致可分为:赤道型、海洋型、夏雨型、冬雨型四种类型。

(1)赤道型。南北纬10°以内的赤道地区,春秋分前后,太阳直射,对流旺盛,降水较多,冬、夏至期间,太阳高度小,对流减弱,降水较少。

(2)海洋型。中纬度大陆西岸海洋性气候地区,常年受来自海洋的暖湿西风气流影响,低纬度的大陆东岸及海岛,常年受来自海洋的信风影响,年内降水量分配均匀。

(3)夏雨型。中纬度大陆和季风气候区,夏季热对流和受来自低纬暖湿海洋的夏季风影响,夏季降水丰沛,冬季降水稀少。

(4)冬雨型。南北纬30°~40°的大陆西岸地区,受西风和副热带高压交替控制,冬季有大量降水,夏季炎热干旱。

4.降水变率

降水量的年际变化,通常用降水变率来表示。

降水变率(Cv)是各年降水量的距平数与多年平均降水量之比的百分数。其关系式为

Cv=(距平数/平均数)×100%

式中:平均数为某地多年平均降水量;距平数为当年降水量与多年平均降水量之间的差值,用平均距平数计算就得出平均变率。如庐山多年平均降水量为1833.5mm,多年平均距平数为288.7mm,平均降水变率为16%。

降水变率表征某一地区降水的稳定性与可靠性。变率愈小,表明年际间降水量愈接近平均数,稳定性和可靠性大;相反表示降水愈不稳定,其可靠性小。一般沿海多雨区的降水变率小,各年降水量较接近多年平均数。内陆少雨区降水变率大,各年降水不是多便是少,稳定性差,可靠性小。我国降水变率基本上是南方小于北方,沿海小于内陆,西南季风区小于东亚季风区。一般长江以南在20%左右,黄淮之间为20%~30%,华北达30%,西北内陆超过40%,吐鲁番接近60%,为全国降水变率最大之地,西南季风区最小仅10%左右,青藏高原为10%~20%。降水变率对降水量稀少的大陆内部干旱地区已无实际意义。

(三)降水地理分布

全球降水的地理分布受地理纬度、海陆位置、大气环流、地形等多种因素的影响。世界年降水量分布总的特点是低纬度地区降水量多,高纬度地区降水量少,但各纬度带降水量很不均匀,全球降水大致分为以下四个基本降水带。

1.赤道多雨带

赤道及其两侧海面辽阔,太阳终年接近直射,蒸发强,对流旺盛,是全球降水量最多的地带,年降水量一般为2000~3000mm,个别地区和山地迎风坡可达3000~4000mm,甚至更大,如哥伦比亚中部的阿诺利(7°N)年降水量为7139mm。

2.副热带少雨带

受副热带高压控制,年降水量一般不足500mm,尤其大陆西岸与大陆内部有些地方只有100~300mm,为荒漠相对集中地。但本带受季风环流和地形等影响,少数地区降水量十分丰富。如喜马拉雅山南麓迎风坡上的乞拉朋齐(25°N)年平均降水量高达12665mm,1860年8月~1861年7月的年降水量为26461mm,是全球年降水的最高值区。我国东南沿海一带,因受东亚季风和台风影响,以季风雨和气旋(台风)雨为主,年降水量通常在1500mm左右。

3.温带多雨带

西风带控制的中纬度地区,受锋面活动影响,年降水量一般在500~1000mm。大陆西岸终年受来自海洋的暖湿西风气流影响,锋面气旋活动频繁,降水量较多,大陆东岸受季风影响,降水量也较多,但西岸比东岸降水更丰富。如智利西海岸(42°S~54°S)年降水量达3000~5000mm。

4.极地少雨带

受极地高压控制,气温很低,蒸发微弱,年降水量一般低于300mm。

某地区的年降水量多少与湿润程度是两种概念。该地的湿润系数(K)为年降水量(R)与蒸发量(E)之比,K=R/E。若K≥1,多为湿润地区;若K<1为半湿润、半干旱或干旱地区。如赤道带属湿润地区,副热带属半干旱、干旱地区,高纬地带水汽含量不算多,却因气温低、蒸发微弱反为湿润、较湿润地区。

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