陆地水文学之降水课件

降水

是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。

1降水是指液态或固态的水汽凝结物，

①雨（1）降水的各种形态：从云中降落下来的液态水滴,其直径一般为0.5～6毫米。小雨滴呈球形，直径在1毫米以上的雨滴呈扁球形，雨滴越大，形状越扁平。②雪由较大的冰晶（即雪晶）组成。雪晶一般大于0.3

毫米，其基本形状为六角形。2①雨（1）降水的各种形态：从云中降落下来的液态③霰(Xiàn)又称雪珠或软雹，是白色不透明的圆锥形或球形的颗粒状固态降水。直径约2～5毫米，下降时常呈阵性，触及硬地时常反跳。它是由各自冻结的小云滴组合在一起而成的，密度小而松脆易碎。④雹

又称冰雹或雹块，从对流云中产生的球状、锥状、椭球状或形状不规则的坚硬固态降水，直径约2～50毫米。3③霰(Xiàn)3

（2）降水的成因：①大气中存在水分，即水汽；

②降温，降至露点温度以下，或空气冷却③大气中存在吸水性的微粒(凝结核)

露点：空气中水汽达到饱和时的温度。当大气温度下降到露点以下时，则形成了水汽凝结的必要条件。

大气凝结核：指飘浮在大气中的尘粒，其直径约10-3~10μm。大气凝结核由固态物质、溶液滴或两者的混合物组成，其化学成分很复杂，最常见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙等化合物。4（2）降水的成因：①大气中存在水分，即水汽；4（3）降雨的分类及其特性按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种类型：对流雨地形雨锋面雨气旋雨5（3）降雨的分类及其特性按气流上升运动的原因，常把降雨分对流雨(亦称对流性降水)发生的条件：地面受辐射温度升高，下层暖湿空气膨胀上升，则暖湿空气在上升过程中形成绝热冷却，水汽则会凝结成云（淡积云浓积云积雨云），形成降雨。1）对流雨：6对流雨(亦称对流性降水)发生的条件：地面受对流雨发生的特点：

对流雨是在大气不稳定的条件下产生的，多发生在夏季酷热的午后；

其水平尺度很小(0.1～50公里)，降雨历时较短（几十分钟），形成阵性降水，常称阵雨。

降水强度的变化很大。对流性降水常伴有雷暴（伴有闪电和雷声），称为雷阵雨。7对流雨发生的特点：对流雨是在大气不稳定的条件1）对流雨的降雨特性是（）

A.降雨强度大，雨区范围大，降雨历时长

B.降雨强度小，雨区范围小，降雨历时短C.降雨强度大，雨区范围小，降雨历时短

D.降雨强度小，雨区范围大，降雨历时长C例题81）对流雨的降雨特性是（）C例题8地形雨形成示意图山脉暖湿空气在运移过程中，因受地形（如山脉等）影响而被抬升，则由于动力冷却而形成的雨。

地形雨发生的条件：2）地形雨9地形雨形成示意图山脉暖湿空气在运移过程中，因气流（空气）的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而不同。地形作用一般使山的迎风面的降水量大，而背风面降水量减少。

地形雨的特点：10因气流（空气）的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而不地形雨实例西安市汉中秦岭山脉P<600mmP>800mm11地形雨实例西安市汉中秦岭山脉P<602）地形雨的特点是多发生在（）

A.平原湖区中

B.盆地中C.背风面的山坡上

D.迎风面的山坡上D例题122）地形雨的特点是多发生在（）D例题12由于不同性质的气团相遇所形成的雨称为锋面雨。气团：

物理属性（物理属性主要是温度、湿度、大气静力稳定度等物理量）在水平方向差异很小的空气质点群体。其水平范围可达几百万平方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。3）锋面雨:13由于不同性质的气团相遇所形成的雨称为锋面雨。气团气团的分类：

按气团的热力性质不同,可划分为：冷气团(比其所经下垫面冷)和暖气团（比其所经下垫面暖）;

按湿度特征的差异可分为：干气团和湿气团；14气团的分类：按气团的热力性质不同,可划分为：冷气团(比

按其静力稳定度的区别可分为稳定气团和不稳定气团；

按气团的发源地的不同常分为极地气团和热带气团两大类，再按发源地带的海陆差别，这些气团还可划分为一些亚类。15按其静力稳定度的区别可分为稳定气团和不稳定气团；15在北半球的主要气团有：北冰洋气团：形成于北极的北冰洋，空气极寒且干燥。极地气团：形成于除北极的北冰洋以外的中、高纬度地区，比较寒冷，其中形成于大陆上的有极地大陆气团、西伯利亚气团；形成于海洋上的有极地海洋气团。16在北半球的主要气团有：北冰洋气团：极地气团：16

赤道气团：

形成于赤道海洋上，既热又很潮湿，有时难以将它和热带海洋气团相区别。热带气团：形成于热带、副热带的暖气团。其中形成于大陆上的，称为热带大陆气团；形成于海洋上的称为热带海洋气团。17赤道气团：热带气团：17温度或密度差异很大的两个气团相遇，接触区形成一过渡带，简称锋面。锋面是倾斜的，坡度很小，一般约为1/100，冷气团在下，暖气团在上。锋面的铅直厚度约1公里，水平宽度在近地面约数十公里，其高度可达400公里以上（延伸到对流层顶），锋的水平范围可延伸数百公里甚至数千公里。•锋面：18温度或密度差异很大的两个气团相遇，接触区形•锋线：锋面与地面交线称为地面锋线，也简称为锋。锋线锋面冷气团暖气团地面19•锋线：锋面与地面交线称为地面锋线，也简称暖锋雨暖锋：冷暖气团相遇时，暖气团较强起主导作用，暖气团推动锋面向冷气团一侧移动。暖锋雨示意图水文气象学根据锋面二侧冷暖气团移动方向的不同，把所形成的锋面雨分成以下几种类型：20暖锋雨暖锋：冷暖气团相遇时，暖气团较强起主导作用，暖气团暖锋雨的特点：雨区位于锋线前方；降雨强度较小(锋面坡度小，介于1/100~1/300，暖湿气团上升缓慢）；云和降雨区面积较大。21暖锋雨的特点：雨区位于锋线前方；21冷锋雨:冷暖气团相遇时，冷气团较强起主导作用，冷气团推动锋面向暖气团一侧移动。根据冷锋推移速度的不同，又分为慢行冷锋和急行冷锋两种：22冷锋雨:冷暖气团相遇时，冷气团较强起主导作缓行冷锋：•云和雨区分布及降雨强度与暖锋雨相仿；雨区位于锋线后方。

缓行冷锋雨特点：冷锋运移速度较慢缓行冷锋雨示意图23缓行冷锋：•云和雨区分布缓行冷锋雨特点：冷锋运移冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升运动，锋面坡度较陡，介于1/40~1/80。

降雨在锋线附近，降雨强度大

历时短、雨区窄急行冷锋雨特点：急行冷锋：急行冷锋雨示意图24冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升运动，锋面坡度较当冷暖锋面势均力敌，则锋面在一定地区来回摆动，称为准静止锋。或指移动很缓慢呈准静止状态的锋。准静止锋雨示意图准静止锋:25当冷暖锋面势均力敌，则锋面在一定地区来回摆动准静止锋雨的特点：

降雨持续时间较长降雨强度比较小

雨区比暖锋雨更广如江淮一带6、7月的常出现的阴雨天气即为典型的准静止锋雨。26准静止锋雨的特点：降雨持续时间较长降雨强度比较小3）暖锋雨的形成是由于（）

A.暖气团比较强大，主动沿锋面滑行到冷气团上方

B.暖气团比较强大，冷气团主动沿锋面滑行到暖气团上方C.暖气团比较弱，冷气团主动楔入到暖气团下方

D.暖气团比较强大，主动楔入到冷气团下方A例题273）暖锋雨的形成是由于（）A例题27气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用下，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。小气旋水平尺度为几百公里，大的可达三四千公里，气旋中，天气常发生剧烈的变化，是人们最关心和最早研究的天气系统。4）气旋雨28气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用气旋区气流运动特点：气旋平面图低气压区气旋立面图低气压区在低气压中心区，气流从四周向中心辐合，垂直方向上运动是上升的，即暖湿气流辐合上升，在水平面上温度和湿度变化很大，故常常有凝结降水现象。可出现大范围降雨和大风的天气现象，称为气旋雨29气旋区气流运动特点：气旋平面图低气压区气旋立面图低气压区热带气旋发生在热带海洋上强烈的气旋性涡旋，即所谓的台风。风的水平尺度约几百公里至上千公里，铅直尺度可从地面直达平流层低层，是一种深厚的天气系统。台风中心气压很低，一般在990～870百帕之间，中心附近地面最大风速一般为30～50米/秒，有时可超过80米/秒。气旋按其生成的地理位置不同，可分为热带气旋和温带气旋30热带气旋发生在热带海洋上强烈的气旋性涡旋，98长江流域大洪水起因：

与发生在1997.5～1998.5上世纪最强的厄尔尼诺现象有关;

冷暖空气频繁交绥于长江流域，造成二度梅雨（6.11～7.3和7.16～31）1998年长江流域降雨天气图3198长江流域大洪水起因：与发生在1997.5～1998热带气旋的危害：

强风引起的巨大海浪，可对海洋船舶造成很大破坏；当台风移近海岸时，狂风可引起大范围巨大的海潮（风暴潮）。台风中心经过的地区常有大暴雨或特大暴雨，日雨量可高达1000毫米以上，造成大范围洪涝。它是重要天气系统之一，一些河流特大洪水均与热带气旋有关。1983年9月6日第9号台风的彩色增强显示卫星云图32热带气旋的危害：强风引起的巨大海浪，可对海洋风速平均风力分类10.8～17.1m/s6～8级热带低气压17.2～32.7m/s8～9级热带风暴10～11级强热带风暴>32.7m/s>12级台风（按中国气象部门规定分类）按热带气旋地面中心附近风速大小，可分为：33风速平均风力分类10.8～17.1m/s6～8级热带温带气旋雨（锋面气旋）

锋面气旋是由锋面的波动产生的，多发生于温带的极地气团和热带气团的交界面之上，这种波动也称气旋波。温带地区的降水大部分同锋面气旋有关，气旋活动的频次、强弱对人类最密集的温带地区的经济和社会活动有重要的影响，因此它是最受重视的天气系统之一。34温带气旋雨（锋面气旋）锋面气旋是由锋面的波动产生温带气旋主要出现在中、高纬度地区。温带气旋范围大，风区长，在海上形成大风、降水和雷暴等危险天气和巨浪，在冬季有时也能引导冷空气南下，形成寒潮天气。温带气旋的特点：35温带气旋主要出现在中、高纬度地区。温带气旋影响中国近海的温带气旋（主要发生在两个地区）：①从中国长江中下游到日本南部海上，命名为江淮气旋和东海气旋②从蒙古中部到中国东北的大兴安岭东侧，命名为蒙古气旋和黄河气旋36影响中国近海的温带气旋①从中国长江中下游到日本南部海上，命

1)暴雨(>50mm/24h)暴雨：50~100大暴雨：100~200特大暴雨：>2002)大雨：25~50mm/24h3)中雨：10~25mm/24h4)小雨：<10mm/24h

(4)降雨的观测

按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种：37 1)暴雨(>50mm/24h)暴雨：50~1002)20cm雨量器现场图1、雨量器承雨器；漏斗；储水瓶；

雨量杯观测降雨量的常用仪器有：

雨量器

自记雨量计70cm20cm雨量器示意图3820cm雨量器现场图1、雨量器承雨器；观测降雨量的常用仪虹吸式自计雨量计图虹吸式自计雨量计构造图2、自记雨量计：虹吸式/翻斗式39虹吸式自计雨量计图虹吸式自计雨量计构造图2、自记雨量计：虹吸由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围小范围内的降水量，故称为点降水量。（5）降雨的特性分析点降水量：40由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围小范降雨量

为一定时段内降落到地面上的总雨量(mm)

降雨历时

一次降雨所经历的时间(天或小时)；降雨强度

为单位时间内的降雨量(mm/min或mm/h)；点降雨特性可用以下几个特征值描述:41降雨量降雨历时降雨强度点降雨特性可用以下几个降雨面积

指降雨笼罩的水平面上的面积，其反映雨区的大小；降雨中心

指降雨面积上降雨量最为集中且范围较小的局部地(区)点。42降雨面积降雨中心42

降雨量过程线：降雨量在时间上的变化特性的图形表示：★降雨量过程线/降雨强度过程线降雨量过程线图注：其纵坐标为时段内降雨量（即为降雨强度），横坐标为时序，通常以直方图或曲线表示。43降雨量过程线：降雨量在时间上的变化特性的图形表示：★②

累积降雨过程线注：其横坐标为时序；纵坐标为降雨开始到各时段的降雨量的累积值。累积降雨量曲线图44②累积降雨过程线注：其横坐标为时序；累积降雨量曲线图44降水强度~历时曲线图降雨强度过程线降水强度-历时曲线说明：

根据一场降雨的降雨强度过程线，统计其不同历时内最大平均降雨强度，以其为纵坐标，以历时为横坐标，由大至小绘成的变化曲线。它的变化规律是雨强与历时长短成反比。③

降水强度-历时曲线：45降水强度~历时曲线图降雨强度过程线降水强度-历时曲线说明面平均降水量流域降雨量的计算实际生产上水文工作多以流域作为研究对象，面降雨量多指流域平均雨量，通常称为面平均雨量。一般由已知的各点雨量来推求面雨量。46面平均降水量流域降雨量的计算实际生产上水该法适用于流域内地形起伏不大，雨量站分布较均匀较密的情况。由点雨量估算面雨量的常用方法：

1)算术平均法：142365式中:

pi

各雨量站同时期的降雨量(mm)；

n

测站数；

流域平均降雨量。47该法适用于流域内地形起伏不大，雨量站分布较均匀较密的情况。分水岭2)泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法）泰森多边形法示意图△A5P548分水岭2)泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法）泰森多Pi=(Pi+Pi+1)/2=（40+20）/2=303)降雨量等值线法等值线法计算示意图(单位：mm)100.670.35966.447.758.938.22020404060604040F2F3FiPiF1(=Pi)(=Pi+1)80流域边界49Pi=(Pi+Pi+1)/23)降雨量等值线法等值线法计算求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域；绘制等雨量线需较多站点雨量资料；不同时段的等值线图需重绘，工作量大。等值线法的优点：能反映出降雨量在空间的实际分布情况。等值线法的不足点：50求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域；为了反映流域面降雨量的特性，可用以下两种降水特性综合曲线来反映：1）面平均雨深~面积曲线：

首先绘制出一场或一定历时的降雨的等雨量线，从最大降雨深处(即降雨中心）开始量取不同等雨量线所包围的累计面积，并求出相应各包围面积上的面平均雨深，点绘面平均降雨量与相应面积曲线，即为雨深-面积曲线。

面降雨量特性分析51为了反映流域面降雨量的特性，可用以下两种降水说明：该曲线表示不同累计面积上相应最大平均雨深，其规律是：面积越大，平均雨深越小。面平均雨深~面积关系示意图面平均雨深~面积曲线面平均雨深按下式计算：52说明：该曲线表示不同累计面积上相应最大平均雨深，其规律是：面对一场降雨的不同历时分别绘出其等雨量线，再作出相应的雨深~面积曲线，综合绘在同一张图上，即可得到平均雨深~面积~历时曲线。面平均雨深~面积~历时曲线该曲线的一般规律：

当历时一定时，随面积F增大，平均雨深R降低；

当面积一定时，随历时t增加，平均雨深R增大。2）面平均雨深~面积~历时曲线53对一场降雨的不同历时分别绘出其等雨量线，再作（6）影响降雨的因素地形条件通过气流的屏障作用与抬升作用对降水的强度与时空分布发生影响的地形雨形成示意图山脉取决于地面坡向气流方向地表高程54（6）影响降雨的因素地形条件通过气流的屏障作用与抬升作用地形（6）影响降雨的因素森林对降水的影响存在着三种不同的看法森林不仅能保持水土，而且直接增大降水量；森林不会影响大尺度的气候，对降水的影响不大；森林不仅不能增加降水，还可能减少降水。森林能抑制林区日间地面温度升高，削弱对流，从而可能使降水量减少55（6）影响降雨的因素森林对降水的影响存在着三种不同的看法森林（6）影响降雨的因素森林对降水的影响以上三种观点都有一定的根据，亦各有局限性；受到地区的典型性、测试条件、测试精度等的影响。总体来说，森林对降水的影响肯定存在，至于影响的程度，是增加或是减少，还有待进一步研究；与森林面积、林冠的厚度、密度、树种、树龄以及地区气象因子、降水本身的强度、历时等特性有关。56（6）影响降雨的因素森林对降水的影响以上三种观点都有一定的根（6）影响降雨的因素水体的影响主要是由于水面上方的热力学、动力学条件与陆面上存在差别而引起的。根据观测，水域对降水的影响，总体来说是减少降水量，但因季节而有差异。57（6）影响降雨的因素水体的影响主要是由于水面上方的热力学、根人类活动通过改变下垫面条件而间接影响降水（6）影响降雨的因素植树造林修建水库围湖造田砍伐森林人工直接控制降水使用飞机、火箭直接行云播雨，或者反之驱散雷雨云，消除雷雹等58人类活动通过改变下垫面条件而间接影响降水（6）影响降雨的因素（7）中国降雨特性我国多年平均年降水量：648mm全球陆面平均降水量：800mm亚洲：

740mm59（7）中国降雨特性我国多年平均年降水量：648mm59按年降水量多少划分为五个降水量带：分区年降水(mm)分布地区1)十分湿润带>1600mm东南沿海，云南西南部，广西南部，西藏东南角，湖南、江西、四川山地2)湿润带800～~1600mm长江中下游地区，云贵川和广西大部分地区3)半湿润带400～800mm华北平原，东北大部分，山西、陕西大部及甘肃东南部，四川西北，西藏东部4)半干旱带200～400mm内蒙，宁夏，甘肃，新疆西北部5)干旱带<200mm内蒙、宁夏、甘肃沙漠区，青海、新疆的盆地60按年降水量多少划分为五个降水量带：分区年降水(

2.55204080120160200300(cm)十分湿润带1600-2000湿润带半湿润带半干旱带干旱带<200200-400400-800800-12001200-1600612.552040全年降水主要在夏半年，由于季风的进退影响，导致雨季的迟早及历时的长短在地区上有所不同。

长江以南：雨季在3~6月或4~7月

华北与东北地区：雨季为6~9月（大部分集中在7、8两个月）

西南地区：雨季在5~10月（11~4月为旱季）

新疆西部地区：终年降水量不大，但四季较均匀降水量的年内变化62全年降水主要在夏半年，由于季风的进退影响，导致雨季的我国年降水量年际变化很大，且有连续多年雨量偏多或连续多年雨量偏少的现象。年降水量越少的地区，其年际之间的变化越大。＊降水的年际变化可用各地历年最大年降水量(Pmax)与最小年降水量(Pmax)之比值K来表示：中国降水量的多年变化特点63我国年降水量年际变化很大，且有连续多年雨量偏多或连续多•西北地区：

K>8.0

说明丰枯变化很大。•北京地区：

1959年P=1405mm，1869年P=242mmK=1405/242=5.8•

南方多雨地区：

K=1.5-3.0

说明年际间降雨相对均匀；•北方少雨地区：

K=3.0-6.0

说明丰枯变化较大；64•西北地区：•北京地区：•南方多雨地区：•北方少雨

暴雨：指在短时期出现的大量降水，大暴雨往往形成大洪水。特大暴雨是一种灾害性天气,往往造成洪涝灾害和严重的水土流失,导致工程失事、堤防溃决和农作物被淹等重大的突发事故，另一方面，适度暴雨则是水资源的重要来源，可用来兴利。中国暴雨的时空分布特点65暴雨：中国暴雨的时空分布特点65暴雨：

50~100mm大暴雨：100~200mm特大暴雨：>200mm

我国西部为暴雨低值区，东南沿海及海南岛为暴雨高值区，海河、黄河、淮河及长江的下游均为大暴雨区。中国规定的暴雨量级：66暴雨：50~100mm中国规定的暴雨量级：66•4-6月：东南季风登陆，大暴雨主要出现在长江以南地区，是华南地区汛前暴雨和江南梅雨期暴雨出现的季节；•6-7月：季风南移，暴雨区主要发生在江淮流域，是长江中下游的梅雨期；•7-8月：由于西南与东南季风盛行，暴雨区主要发生在华北、川西、东南沿海多热带气旋暴雨。中国大陆上暴雨主要集中在三个时期：67•4-6月：东南季风登陆，大暴雨主要出现在长江以南地区，小结1、降雨的分类及其特性，例如对流雨的特点是什么？2、计算流域平均雨深的方法？3、影响降雨的因素？4、我国降雨特性?68小结1、降雨的分类及其特性，例如对流雨的特点是什么？681）日降水量50～100mm的降水称为（）

A.小雨

B.中雨C.大雨

D.暴雨D例题2）用垂直平分法（即泰森多边形法）计算流域平均降雨量时，它的出发点是流域上各点的雨量用离该点最近的雨量站的降雨量代表?（）

√691）日降水量50～100mm的降水称为（）D例题2）3）影响大气降水和蒸发的四类基本气象要素是（）

A.温度、水汽压、露点、湿度

B.气压、露点、绝对湿度、温度C.气温、气压、湿度、风

D.气压、气温、露点、比湿C例题703）影响大气降水和蒸发的四类基本气象要素C例题704）某流域如图，流域面积300，流域内及其附近有A、B、C三个雨量站，其上有一次降雨，他们的雨量依次为260㎜、120mm和150㎜，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该次降雨的平均面雨量。（提示：A、C雨量站泰森多边形权重分别为0.56、0.44）

例题ACB714）某流域如图，流域面积300，流域内及其附近有A、B、C解：（1）算术平均法：按流域内的两站的雨量计算：例题ACB（2）泰森多边形法：由三站分布情况，作泰森多边形于图上。可见B站离流域过远，在流域内的代表面积为0。A、C站代表面积的权重分别为0.56、0.44，故得：72解：例题ACB（2）泰森多边形法：由三站分布情况，作泰森多边例题5）某雨量站测得一次降雨的各时段雨量如表，试计算和绘制该次降雨的时段平均降雨强度过程线和累积雨量过程线。时间t(h)（1）0-88-1212-1414-1616-2020-24（2）8.036.248.654.030.06.873例题5）某雨量站测得一次降雨的各时段雨量如表，试计算和绘制该例题解：（1）计算和绘制时段平均降雨强度过程线：将表2-2-1中（2）栏的时段雨量除以第（1）栏的时段长，即得第（3）栏的各时段平均雨强，依此绘制该次降雨的时段平均降雨强度过程线。74例题解：74例题解：（2）计算和绘制累积雨量过程线:

将表中（2）栏的时段雨量逐时段累加，即得第（4）栏各时刻的累积雨量，依此绘制该次降雨的累积雨量过程线。75例题解：75例题解：绘制该次降雨的时段平均降雨强度过程线和累积雨量过程线:

76例题解：76降水

是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。

77降水是指液态或固态的水汽凝结物，

①雨（1）降水的各种形态：从云中降落下来的液态水滴,其直径一般为0.5～6毫米。小雨滴呈球形，直径在1毫米以上的雨滴呈扁球形，雨滴越大，形状越扁平。②雪由较大的冰晶（即雪晶）组成。雪晶一般大于0.3

毫米，其基本形状为六角形。78①雨（1）降水的各种形态：从云中降落下来的液态③霰(Xiàn)又称雪珠或软雹，是白色不透明的圆锥形或球形的颗粒状固态降水。直径约2～5毫米，下降时常呈阵性，触及硬地时常反跳。它是由各自冻结的小云滴组合在一起而成的，密度小而松脆易碎。④雹

又称冰雹或雹块，从对流云中产生的球状、锥状、椭球状或形状不规则的坚硬固态降水，直径约2～50毫米。79③霰(Xiàn)3

（2）降水的成因：①大气中存在水分，即水汽；

②降温，降至露点温度以下，或空气冷却③大气中存在吸水性的微粒(凝结核)

露点：空气中水汽达到饱和时的温度。当大气温度下降到露点以下时，则形成了水汽凝结的必要条件。

大气凝结核：指飘浮在大气中的尘粒，其直径约10-3~10μm。大气凝结核由固态物质、溶液滴或两者的混合物组成，其化学成分很复杂，最常见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙等化合物。80（2）降水的成因：①大气中存在水分，即水汽；4（3）降雨的分类及其特性按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种类型：对流雨地形雨锋面雨气旋雨81（3）降雨的分类及其特性按气流上升运动的原因，常把降雨分对流雨(亦称对流性降水)发生的条件：地面受辐射温度升高，下层暖湿空气膨胀上升，则暖湿空气在上升过程中形成绝热冷却，水汽则会凝结成云（淡积云浓积云积雨云），形成降雨。1）对流雨：82对流雨(亦称对流性降水)发生的条件：地面受对流雨发生的特点：

对流雨是在大气不稳定的条件下产生的，多发生在夏季酷热的午后；

其水平尺度很小(0.1～50公里)，降雨历时较短（几十分钟），形成阵性降水，常称阵雨。

降水强度的变化很大。对流性降水常伴有雷暴（伴有闪电和雷声），称为雷阵雨。83对流雨发生的特点：对流雨是在大气不稳定的条件1）对流雨的降雨特性是（）

A.降雨强度大，雨区范围大，降雨历时长

B.降雨强度小，雨区范围小，降雨历时短C.降雨强度大，雨区范围小，降雨历时短

D.降雨强度小，雨区范围大，降雨历时长C例题841）对流雨的降雨特性是（）C例题8地形雨形成示意图山脉暖湿空气在运移过程中，因受地形（如山脉等）影响而被抬升，则由于动力冷却而形成的雨。

地形雨发生的条件：2）地形雨85地形雨形成示意图山脉暖湿空气在运移过程中，因气流（空气）的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而不同。地形作用一般使山的迎风面的降水量大，而背风面降水量减少。

地形雨的特点：86因气流（空气）的湿度、温度、抬升速度及地形特点的差异而不地形雨实例西安市汉中秦岭山脉P<600mmP>800mm87地形雨实例西安市汉中秦岭山脉P<602）地形雨的特点是多发生在（）

A.平原湖区中

B.盆地中C.背风面的山坡上

D.迎风面的山坡上D例题882）地形雨的特点是多发生在（）D例题12由于不同性质的气团相遇所形成的雨称为锋面雨。气团：

物理属性（物理属性主要是温度、湿度、大气静力稳定度等物理量）在水平方向差异很小的空气质点群体。其水平范围可达几百万平方公里，铅直厚度可达几公里至十几公里。3）锋面雨:89由于不同性质的气团相遇所形成的雨称为锋面雨。气团气团的分类：

按气团的热力性质不同,可划分为：冷气团(比其所经下垫面冷)和暖气团（比其所经下垫面暖）;

按湿度特征的差异可分为：干气团和湿气团；90气团的分类：按气团的热力性质不同,可划分为：冷气团(比

按其静力稳定度的区别可分为稳定气团和不稳定气团；

按气团的发源地的不同常分为极地气团和热带气团两大类，再按发源地带的海陆差别，这些气团还可划分为一些亚类。91按其静力稳定度的区别可分为稳定气团和不稳定气团；15在北半球的主要气团有：北冰洋气团：形成于北极的北冰洋，空气极寒且干燥。极地气团：形成于除北极的北冰洋以外的中、高纬度地区，比较寒冷，其中形成于大陆上的有极地大陆气团、西伯利亚气团；形成于海洋上的有极地海洋气团。92在北半球的主要气团有：北冰洋气团：极地气团：16

赤道气团：

形成于赤道海洋上，既热又很潮湿，有时难以将它和热带海洋气团相区别。热带气团：形成于热带、副热带的暖气团。其中形成于大陆上的，称为热带大陆气团；形成于海洋上的称为热带海洋气团。93赤道气团：热带气团：17温度或密度差异很大的两个气团相遇，接触区形成一过渡带，简称锋面。锋面是倾斜的，坡度很小，一般约为1/100，冷气团在下，暖气团在上。锋面的铅直厚度约1公里，水平宽度在近地面约数十公里，其高度可达400公里以上（延伸到对流层顶），锋的水平范围可延伸数百公里甚至数千公里。•锋面：94温度或密度差异很大的两个气团相遇，接触区形•锋线：锋面与地面交线称为地面锋线，也简称为锋。锋线锋面冷气团暖气团地面95•锋线：锋面与地面交线称为地面锋线，也简称暖锋雨暖锋：冷暖气团相遇时，暖气团较强起主导作用，暖气团推动锋面向冷气团一侧移动。暖锋雨示意图水文气象学根据锋面二侧冷暖气团移动方向的不同，把所形成的锋面雨分成以下几种类型：96暖锋雨暖锋：冷暖气团相遇时，暖气团较强起主导作用，暖气团暖锋雨的特点：雨区位于锋线前方；降雨强度较小(锋面坡度小，介于1/100~1/300，暖湿气团上升缓慢）；云和降雨区面积较大。97暖锋雨的特点：雨区位于锋线前方；21冷锋雨:冷暖气团相遇时，冷气团较强起主导作用，冷气团推动锋面向暖气团一侧移动。根据冷锋推移速度的不同，又分为慢行冷锋和急行冷锋两种：98冷锋雨:冷暖气团相遇时，冷气团较强起主导作缓行冷锋：•云和雨区分布及降雨强度与暖锋雨相仿；雨区位于锋线后方。

缓行冷锋雨特点：冷锋运移速度较慢缓行冷锋雨示意图99缓行冷锋：•云和雨区分布缓行冷锋雨特点：冷锋运移冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升运动，锋面坡度较陡，介于1/40~1/80。

降雨在锋线附近，降雨强度大

历时短、雨区窄急行冷锋雨特点：急行冷锋：急行冷锋雨示意图100冷锋运移速度较快，使得暖湿气团产生剧烈的上升运动，锋面坡度较当冷暖锋面势均力敌，则锋面在一定地区来回摆动，称为准静止锋。或指移动很缓慢呈准静止状态的锋。准静止锋雨示意图准静止锋:101当冷暖锋面势均力敌，则锋面在一定地区来回摆动准静止锋雨的特点：

降雨持续时间较长降雨强度比较小

雨区比暖锋雨更广如江淮一带6、7月的常出现的阴雨天气即为典型的准静止锋雨。102准静止锋雨的特点：降雨持续时间较长降雨强度比较小3）暖锋雨的形成是由于（）

A.暖气团比较强大，主动沿锋面滑行到冷气团上方

B.暖气团比较强大，冷气团主动沿锋面滑行到暖气团上方C.暖气团比较弱，冷气团主动楔入到暖气团下方

D.暖气团比较强大，主动楔入到冷气团下方A例题1033）暖锋雨的形成是由于（）A例题27气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用下，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。小气旋水平尺度为几百公里，大的可达三四千公里，气旋中，天气常发生剧烈的变化，是人们最关心和最早研究的天气系统。4）气旋雨104气旋：北（南）半球，由于地球离心力、偏向力及摩擦力的共同作用气旋区气流运动特点：气旋平面图低气压区气旋立面图低气压区在低气压中心区，气流从四周向中心辐合，垂直方向上运动是上升的，即暖湿气流辐合上升，在水平面上温度和湿度变化很大，故常常有凝结降水现象。可出现大范围降雨和大风的天气现象，称为气旋雨105气旋区气流运动特点：气旋平面图低气压区气旋立面图低气压区热带气旋发生在热带海洋上强烈的气旋性涡旋，即所谓的台风。风的水平尺度约几百公里至上千公里，铅直尺度可从地面直达平流层低层，是一种深厚的天气系统。台风中心气压很低，一般在990～870百帕之间，中心附近地面最大风速一般为30～50米/秒，有时可超过80米/秒。气旋按其生成的地理位置不同，可分为热带气旋和温带气旋106热带气旋发生在热带海洋上强烈的气旋性涡旋，98长江流域大洪水起因：

与发生在1997.5～1998.5上世纪最强的厄尔尼诺现象有关;

冷暖空气频繁交绥于长江流域，造成二度梅雨（6.11～7.3和7.16～31）1998年长江流域降雨天气图10798长江流域大洪水起因：与发生在1997.5～1998热带气旋的危害：

强风引起的巨大海浪，可对海洋船舶造成很大破坏；当台风移近海岸时，狂风可引起大范围巨大的海潮（风暴潮）。台风中心经过的地区常有大暴雨或特大暴雨，日雨量可高达1000毫米以上，造成大范围洪涝。它是重要天气系统之一，一些河流特大洪水均与热带气旋有关。1983年9月6日第9号台风的彩色增强显示卫星云图108热带气旋的危害：强风引起的巨大海浪，可对海洋风速平均风力分类10.8～17.1m/s6～8级热带低气压17.2～32.7m/s8～9级热带风暴10～11级强热带风暴>32.7m/s>12级台风（按中国气象部门规定分类）按热带气旋地面中心附近风速大小，可分为：109风速平均风力分类10.8～17.1m/s6～8级热带温带气旋雨（锋面气旋）

锋面气旋是由锋面的波动产生的，多发生于温带的极地气团和热带气团的交界面之上，这种波动也称气旋波。温带地区的降水大部分同锋面气旋有关，气旋活动的频次、强弱对人类最密集的温带地区的经济和社会活动有重要的影响，因此它是最受重视的天气系统之一。110温带气旋雨（锋面气旋）锋面气旋是由锋面的波动产生温带气旋主要出现在中、高纬度地区。温带气旋范围大，风区长，在海上形成大风、降水和雷暴等危险天气和巨浪，在冬季有时也能引导冷空气南下，形成寒潮天气。温带气旋的特点：111温带气旋主要出现在中、高纬度地区。温带气旋影响中国近海的温带气旋（主要发生在两个地区）：①从中国长江中下游到日本南部海上，命名为江淮气旋和东海气旋②从蒙古中部到中国东北的大兴安岭东侧，命名为蒙古气旋和黄河气旋112影响中国近海的温带气旋①从中国长江中下游到日本南部海上，命

1)暴雨(>50mm/24h)暴雨：50~100大暴雨：100~200特大暴雨：>2002)大雨：25~50mm/24h3)中雨：10~25mm/24h4)小雨：<10mm/24h

(4)降雨的观测

按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种：113 1)暴雨(>50mm/24h)暴雨：50~1002)20cm雨量器现场图1、雨量器承雨器；漏斗；储水瓶；

雨量杯观测降雨量的常用仪器有：

雨量器

自记雨量计70cm20cm雨量器示意图11420cm雨量器现场图1、雨量器承雨器；观测降雨量的常用仪虹吸式自计雨量计图虹吸式自计雨量计构造图2、自记雨量计：虹吸式/翻斗式115虹吸式自计雨量计图虹吸式自计雨量计构造图2、自记雨量计：虹吸由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围小范围内的降水量，故称为点降水量。（5）降雨的特性分析点降水量：116由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围小范降雨量

为一定时段内降落到地面上的总雨量(mm)

降雨历时

一次降雨所经历的时间(天或小时)；降雨强度

为单位时间内的降雨量(mm/min或mm/h)；点降雨特性可用以下几个特征值描述:117降雨量降雨历时降雨强度点降雨特性可用以下几个降雨面积

指降雨笼罩的水平面上的面积，其反映雨区的大小；降雨中心

指降雨面积上降雨量最为集中且范围较小的局部地(区)点。118降雨面积降雨中心42

降雨量过程线：降雨量在时间上的变化特性的图形表示：★降雨量过程线/降雨强度过程线降雨量过程线图注：其纵坐标为时段内降雨量（即为降雨强度），横坐标为时序，通常以直方图或曲线表示。119降雨量过程线：降雨量在时间上的变化特性的图形表示：★②

累积降雨过程线注：其横坐标为时序；纵坐标为降雨开始到各时段的降雨量的累积值。累积降雨量曲线图120②累积降雨过程线注：其横坐标为时序；累积降雨量曲线图44降水强度~历时曲线图降雨强度过程线降水强度-历时曲线说明：

根据一场降雨的降雨强度过程线，统计其不同历时内最大平均降雨强度，以其为纵坐标，以历时为横坐标，由大至小绘成的变化曲线。它的变化规律是雨强与历时长短成反比。③

降水强度-历时曲线：121降水强度~历时曲线图降雨强度过程线降水强度-历时曲线说明面平均降水量流域降雨量的计算实际生产上水文工作多以流域作为研究对象，面降雨量多指流域平均雨量，通常称为面平均雨量。一般由已知的各点雨量来推求面雨量。122面平均降水量流域降雨量的计算实际生产上水该法适用于流域内地形起伏不大，雨量站分布较均匀较密的情况。由点雨量估算面雨量的常用方法：

1)算术平均法：142365式中:

pi

各雨量站同时期的降雨量(mm)；

n

测站数；

流域平均降雨量。123该法适用于流域内地形起伏不大，雨量站分布较均匀较密的情况。分水岭2)泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法）泰森多边形法示意图△A5P5124分水岭2)泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法）泰森多Pi=(Pi+Pi+1)/2=（40+20）/2=303)降雨量等值线法等值线法计算示意图(单位：mm)100.670.35966.447.758.938.22020404060604040F2F3FiPiF1(=Pi)(=Pi+1)80流域边界125Pi=(Pi+Pi+1)/23)降雨量等值线法等值线法计算求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域；绘制等雨量线需较多站点雨量资料；不同时段的等值线图需重绘，工作量大。等值线法的优点：能反映出降雨量在空间的实际分布情况。等值线法的不足点：126求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域；为了反映流域面降雨量的特性，可用以下两种降水特性综合曲线来反映：1）面平均雨深~面积曲线：

首先绘制出一场或一定历时的降雨的等雨量线，从最大降雨深处(即降雨中心）开始量取不同等雨量线所包围的累计面积，并求出相应各包围面积上的面平均雨深，点绘面平均降雨量与相应面积曲线，即为雨深-面积曲线。

面降雨量特性分析127为了反映流域面降雨量的特性，可用以下两种降水说明：该曲线表示不同累计面积上相应最大平均雨深，其规律是：面积越大，平均雨深越小。面平均雨深~面积关系示意图面平均雨深~面积曲线面平均雨深按下式计算：128说明：该曲线表示不同累计面积上相应最大平均雨深，其规律是：面对一场降雨的不同历时分别绘出其等雨量线，再作出相应的雨深~面积曲线，综合绘在同一张图上，即可得到平均雨深~面积~历时曲线。面平均雨深~面积~历时曲线该曲线的一般规律：

当历时一定时，随面积F增大，平均雨深R降低；

当面积一定时，随历时t增加，平均雨深R增大。2）面平均雨深~面积~历时曲线129对一场降雨的不同历时分别绘出其等雨量线，再作（6）影响降雨的因素地形条件通过气流的屏障作用与抬升作用对降水的强度与时空分布发生影响的地形雨形成示意图山脉取决于地面坡向气流方向地表高程130（6）影响降雨的因素地形条件通过气流的屏障作用与抬升作用地形（6）影响降雨的因素森林对降水的影响存在着三种不同的看法森林不仅能保持水土，而且直接增大降水量；森林不会影响大尺度的气候，对降水的影响不大；森林不仅不能增加降水，还可能减少降水。森林能抑制林区日间地面温度升高，削弱对流，从而可能使降水量减少131（6）影响降雨的因素森林对降水的影响存在着三种不同的看法森林（6）影响降雨的因素森林对降水的影响以上三种观点都有一定的根据，亦各有局限性；受到地区的典型性、测试条件、测试精度等的影响。总体来说，森林对降水的影响肯定存在，至于影响的程度，是增加或是减少，还有待进一步研究；与森林面积、林冠的厚度、密度、树种、树龄以及地区气象因子、降水本身的强度、历时等特性有关。132（6）影响降雨的因素森林对降水的影响以上三种观点都有一定的根（6）影响降雨的因素水体的影响主要是由于水面上方的热力学、动力学条件与陆面上存在差别而引起的。根据观测，水域对降水的影响，总体来说是减少降水量，但因季节而有差异。133（6）影响降雨的因素水体的影响主要是由于水面上方的热力学、根人类活动通过改变下垫面条件而间接影响降水（6）影响降雨的因素植树造林修建水库围湖造田砍伐森林人工直接控制降水使用飞机、火箭直接行云播雨，或者反之驱散雷雨云，消除雷雹等134人类活动通过改变下垫面条件而间接影响降水（6）影响降雨的因素（7）中国降雨特性我国多年平均年降水量：648mm全球陆面平均降水量：800mm亚洲：

740mm135（7）中国降雨特性我国多年平均年降水量：648mm59按年降水量多少划分为五个降水量带：分区年降水(mm)分布地区1)十分湿润带>1600mm东南沿海，云南西南部，广西南部，西藏东南角，湖南、江西、四川山地2)湿润带800～~1600mm长江中下游地区，云贵川和广西大部分地区3)半湿润带400～800mm华北平原，东北大部分，山西、陕西大部及甘肃东南部，四川西北，西藏东部4)半干旱带200～400mm内蒙，宁夏，甘肃，新疆西北部5)干旱带<200mm内蒙、宁夏、甘肃沙漠区，青海、新疆的盆地136按年降水量多少划分为五个降水量带：分区年降水(

2.55204080120160200300(cm)十分湿润带1600-2000湿润带半湿润带半干旱带干旱带<200200-400400-800800-12001200-16001372.552040全年降水主要在夏半年，由于季风的进退影响，导致雨季的迟早及历时的长短在地区上有所不同。

长江以南：雨季在3~6月或4~7月

华北与东北地区：雨季为6~9月（大部分集中