降水
降水是地面從大氣中獲得的水汽凝結物。它包括兩部分,一是大氣中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝結物;另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝結物。降水的類型根據降水形成原因,可分為鋒面雨、對流雨、地形雨、臺風雨。

是指地面從大氣中獲得的水汽凝結物,總稱為降水,它包括兩部分,一是大氣中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝結物,如霜、露、霧和霧淞,又稱為水平降水;另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝結物,如雨、雪、霰雹和雨淞等,又稱為垂直降水。但是單純的霜、露、霧和霧淞等,不作降水量處理。在中國,國家氣象局地面觀測規范規定,降水量僅指的是垂直降水,水平降水不作為降水量處理。一天之內50毫米以上降水為暴雨(豪雨),25毫米以上為大雨,10-25毫米為中雨,10毫米以下為小雨,75毫米以上為大暴雨(大豪雨),200毫米以上為特大暴雨。
按降水的性質可分為連續性、陣性和間歇性降水。陣性降水開始和停止都比較突然,降水強度變化大;連續性降水持續時間較長,降水強度變化不大;間歇性降水的降水強度較弱,并常有一定長時間的斷續現象。降水的形成主要決定于上升氣流的強弱和水汽供應量充足與否。
按降水形式來分,主要可分為對流降水,地形降水和鋒面降水三種形式.

水汽在上升過程中,因周圍氣壓逐漸降低,體積膨脹,溫度降低而逐漸變為細小的水滴或冰晶漂浮在空中形成云。當云滴增大到能克服空氣的阻力和上升氣流的頂托,且在降落時不被蒸發掉才能形成降水。水汽分子在云滴表面上的凝聚,大小云滴在不斷運動中的合并,使云滴不斷凝結(或凝華)而增大。云滴增大為雨滴、雪花或其他降水物,最后降至地面。人工降雨是根據降水形成的原理,人為的向云中播撒催化劑促使云滴迅速凝結、合并增大,形成降水。
產生降水的主要過程有:
①天氣系統的發展,暖而濕的空氣與冷空氣交匯,促使暖濕空氣被冷空氣強迫抬升,或由暖濕空氣沿鋒面斜坡爬升。
②夏日的地方性熱力對流,使暖濕空氣隨強對流上升形成小型積雨云和雷陣雨。
③地形的起伏,使其迎風坡產生強迫抬升,但這是一個比較次要的因素。多數情況下,它和前兩種過程結合影響降水量的地理分布。
形成降水的條件有3個:一是要有充足的水汽;二是要使氣塊能夠抬升并冷卻凝結;三是要有較多的凝結核。
影響降水的因素
1,海路位置
2.地形
3.大氣環流


(1)測量工具:
雨量器是用于測量一段時間內累積降水量的儀器。常見的雨量器外殼是金屬圓筒,分上下兩節,上節是一個口徑為20厘米的盛水漏斗,為防止雨水濺失,保持容器口面積和形狀,筒口用堅硬銅質做成內直外斜的刀刃狀;下節筒內放一個儲水瓶用來收集雨水。測量時,將雨水倒入特制的雨量杯內讀出降水量毫米數。降雪季節將儲水瓶取出,換上不帶漏斗的筒口,雪花可直接收集在雨量筒內,待雪融化后再讀數,也可將雪稱出重量后根據筒口面積換算成毫米數。
(2)測量方法
一般每天上午8時,20時各一次,把一天,一月或一年的降水量相加,就分別時這個地方的日降水量,月降水量或年降水量。

大氣降水是地表淡水的主要來源。與人類關系特別密切的淡水量很少,因有蒸發、降水等過程,才使淡水成為可更新的資源。全球平均的降水周期較短,約11天,故能確保淡水資源的補給。但是,在許多地區降水量的年際與年內分配不均勻,往往形成各地的旱澇兄害,為此努力探明降水量的時空變化規律,具有重要的意義。
柱狀圖
橫坐標:月份 縱坐標:降水量
能直觀地反映出當地的降水量,能直觀地比較當地各個月份降水的多少,有易于繪制,易于觀看的特點。
降水量圖
降水量圖是表示降水量的空間分布、時間變化和變異情況的地圖。通常表示年降水量和降水日數、各季降水量占全年總降水量的百分率、降水強度和降水變率等降水量圖內容。如降水強度在降水圖中通常表示雨季日平均降水量、年24小時最大降水量和百年一遇24小時最大降水量。降水量圖主要以等值線和加色層表示,等值線間距并不完全相等,地圖比例尺大和所表示的降水量數值較小的地區間距小,反之則較大。中國年降水量全國圖多使用25~50~100~200~400~600~800~1000~1200~1400~1600~2000~2500~3000~3500~4000這種序列。色層一般采用藍~綠~黃~桔黃色,反映降水量由多到少的帶狀分布。

降水量在空間上的分布,常用降水量等值線地圖表示,由圖也可量算流域平均降水量。世界年降水量一般分布情況是由赤道向南、北漸趨減少。過了副熱帶高壓帶往南、北又趨增多。過盛行西風帶后降水量又趨減少,兩極地區年降水量較少。
世界“干極”
南美洲的阿塔卡馬沙漠位于世界上最大的大洋——太平洋的東岸,由于手沿岸秘魯寒流的影響,氣候極為干燥,成為世界“干極”。
世界“雨極”
印度的乞拉朋齊是世界的雨極。1861年年降水量達20447毫米。印度的乞拉朋齊位于喜馬拉雅山南麓的迎風坡處。
世界“濕極”
夏威夷群島中的考愛島威阿勒山的東北坡。此處被稱為世界的“濕極”, 1920-1972年的平均年降水量達11458毫米,比擁有最高年降雨量紀錄的印度的乞拉朋齊的年均降雨量還要高。這里一年中就有350天在下雨,不過真要濕成那樣,住在那里恐怕也不是什么舒服的事兒。
中國“濕極”
中國年降水量的最高記錄,要數臺灣的火燒寮,年平均降水量達6558.7毫米,最多的一年為8409毫米。
中國“干極”
年降水量最少的地方,則數吐魯番盆地中的托克遜,年平均降水量僅5.9毫米,年降水天數不足10天,有些年份滴水不見。在吐魯番沿公路兩旁,常見到用十字中空的土磚砌成的房屋,這就是專門用來制作葡萄干的“晾房”,在干旱少雨的氣候下,葡萄掛“晾房”內就能自然風干,中外聞名的吐魯番葡萄干就是這樣制成的。

降水量是用在不透水的平面上所形成的水層來計量的,單位為毫米。常用雨量器、自記雨量計,近年來也用遙測法來進行測量。固體降水量,是指固體降水融化后水層的深度值。中國日降水量時制采用北京標準時,并以20時為日分界。在水文研究中,降水過程的觀測用自記雨量計,雨量器則主要用于定時分段觀測。由雨量站測得的雨量值,只代表某一點或較小范圍內的降水情況,稱點雨量。在水文學中常利用點雨量推算整個流域或某特定水文區的平均降雨量(又稱面雨量)。計算流域平均降水量的方法很多,比較簡便的有加權平均法和等值線法等。
加權平均法(垂直平方法或泰森多邊形法)常用于流域平均降水量的計算。具體方法是在流域圖上將各雨量站用直線連成一些三角網,對各邊作垂直平分線,連結構成一些多邊形,每個多邊形內都含有一個雨量站,假設每個站的雨量可以代表該多邊形面積內的平均降水量,則全流域上降水量的平均值(?^)為:
式中xi為雨量站的雨量,單位為毫米;fi為該雨量站所在多邊形的面積,單位為平方公里;F為所計算的流域總面積,單位為平方公里。 各測點控制面積與總面積的比值,稱各雨量站的權重,故?^即加權平均降水量。

人工降水也稱人工增雨,是根據不同云層的物理特性,選擇合適時機,用飛機、火箭彈向云中播散干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑,促使云層降水或增加降水量。人工增雨常分為曖云催化劑增雨與冷云催化劑增雨。欲要曖云(溫度高于0℃的云)降水,就得使云中半徑大于0.04毫米的大云滴有足夠的數密度,讓它們迅速與小云滴碰并增長,成為半徑超過 1.0毫米的雨滴形成降水,因此在那些大云滴數密度小而無法形成降雨的云中,用飛機、炮彈攜帶等方法,播撒鹽粉、尿素等吸濕性粒子,使形成許多大云滴,便可導致形成或增加降水。欲要冷云降水,就得使冷云上部的冰晶數密度超過1個/升,對那些冰晶數密度不足的冷云,用飛機等播撒干冰、碘化銀等催化劑,便可產生大量冰晶,促成或增加降水。為了弄清楚人工催化劑的效果,弄清人工增雨量的多少,常常要進行檢驗。由于云和降水過程十分復雜,使人工降水和降水檢驗的方法措施還都很不完善,有待進一步深入研究。
降水的類型根據降水形成原因(主要是氣流上升特點),可分為四個基本類型:
鋒面雨、對流雨、地形雨、臺風雨。形成的原因分別是:
1,鋒面雨是由于冷暖鋒交會,暖濕空氣主動抬升或被動爬升,在上升過程中冷凝致雨,我國北方大部分地區夏季的暴雨都是鋒面雨。溫帶地區鋒面雨占主要地位。
2,對流雨是由于高空和地面的空氣對流強烈,地面熱空氣對流上升冷卻過程中形成降雨,一般在熱帶地區的午后比較常見。赤道全年以對流雨為主。我國西南夏季多對流雨。
3,地形雨是由于濕潤的氣團遇到高大山地的阻擋,在爬升過程中冷卻形成降雨,一般多發于盛行風的迎風坡,如加拿大西部和美國西北部的降雨、智利南部的降雨、澳大利亞東南部的降雨,山的迎風坡常成為多雨中心。相應的,盛行風的背風坡則形成了“雨影區”,降水稀少,氣候干燥。
4,臺風雨,顧名思義是由臺風引起的降雨,一般雨勢很大并伴隨著大風,常常出現“狂風驟雨”。臺風雨持續的時間不一,有時很短,只有幾小時甚至幾分鐘,有的很長,可以達到幾天,這全看降雨的地方是出于臺風近中心還是臺風邊緣。臺風是產生在熱帶海洋上的一種空氣漩渦。臺風中有大量暖空氣上升,可產生強度極大的降水。如果住在我國東南沿海,夏秋季節對臺風雨的感受強烈 。
大氣降水通常用降水量、降水時間、降水強度以及降水量季節變化和降水變率等指標來表示。
降水量即從云中降到地面的液態水和固態水,未經滲透、蒸發和流失而在水平面上積聚的水層深度(或厚度),以毫米(mm)為單位。常見的表示方法有日、月、年降水量,月、年平均降水量及多年(日、月)平均降水量等。
降水時間是指一次降水過程從開始到結束持續的時間,用日、時、分表示。
降水強度即單位時間內的降水量。通常取10分鐘、1小時或24小時時間內的降水量作為劃定指標,也可依部門需要而定。中央氣象臺將降水強度劃分為7 個等級。此外,大暴雨的日降水量達100mm-200mm,特大暴雨的日降水量達200mm以上。一般氣旋(臺風)24小時降水總量多在300mm以上。降水強度是水利、交通和建筑工程等設計的依據之一。
降水量的季節變化與緯度、大氣環流、地形等因素有關。一般而言,赤道帶降水春分、秋分相對較多;亞熱帶大陸西岸冬季多雨,大陸東岸夏季多雨;北半球溫帶大陸西岸降水量季節變化不明顯,而大陸東岸降水集中在夏季。
降水變率說明某一地區降水的穩定性與可靠性。一般沿海多雨區降水變率小;內陸少雨區降水變率大,穩定性差,可靠性小。在我國,降水變率基本上是南方小于北方,沿海小于內陸,西南季風區小于東亞季風區。