chater2第三节降水3~4课件

第四节降水（precipitation）

一、概念自然界的水是在不断的循环着，它们所处的位置大体上分三个方面：空中、地表、和地下，各部分的水量相互交替运动着。其中降水和蒸发是水文循环中最活跃的因子。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。它既是水文要素，又是一种气象要素。降水的各种形态：①雨（Rainfall)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(Snow)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。③霰(Graupel)霰又称雪丸或软雹，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(Hail)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二、降水的要素和表示方法1、降水要素包括：降水量（P）

降水历时降水强度（雨强i）

降水面积

暴雨中心

2、降水的表示方法降水量过程线

降水量累积曲线

等雨量线

降水特性综合曲线：强度——历时曲线平均深度——面积曲线

雨深——面积——历时曲线三、降水的形成和分类1、降水的成因：①

大气中存在水分，即水汽(Vapor)②

降温，降至露点温度以下，或空气冷却(AirCooling)

【名词解释】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。③大气中存在吸水性的微粒(凝结核)(Freezingnuclei)

水汽、上升运动和冷却凝结是形成降水的三个因素。在水汽具备的条件下，只有空气冷却，水汽才能凝结形成降水。而促使水汽冷却凝结的主要条件是空气的垂直上升运动。当湿空气在某种外力作用下被抬升后就会被促使空气冷却，导致降水。但是上升运动能否继续发展，与大气层结的稳定度有关。(2)

地形雨(OrographicRain)：空气在运移过程中，遇山脉的阻挡，气流被迫沿迎风坡上升，由于动力冷却而成云致雨称为地形雨。(a)地形抬升(b)喇叭口地形气流辐合(c)马蹄形地形内气流辐合因气流（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。（3）锋面雨(FrontalRain)：由锋面活动形成的。（锋面、锋、锋区）

锋面（Frontalsurface）

：两个温湿特性不同的气团相遇时，在其接触区由于性质不同来不及混合而形成一个不连续面。锋区：不连续面实际上是一个过渡带，所以又称为锋区。锋（Surfacefront）

：锋面和地面的交线。气团：物理属性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。锋线锋面冷气团暖气团锋面随冷暖气团的移动而移动。从运动学观点分类，可分为：冷锋、暖锋、静止锋、锢囚锋（4）气旋雨(CyclonicRain)：气旋或低气压过境带来的降雨。气旋是中心气压低于四周的大气旋涡。在北半球，气旋内的空气作逆时针旋转，并向中心辐合，引起大规模的上升运动，水汽因动力冷却而致雨，称为气旋雨。

气旋平面图低气压区气旋立面图低气压区a温带气旋雨:多由锋面波动产生，称为锋面气旋。

b热带气旋雨：热带气旋指发生在低纬度海洋上的强大而深厚的气旋性旋涡。根据气旋地面中心附近的风速的大小，将其分为四类：风速平均风力分类10.8~17.1m/s6~8级热带低气压Tropicallowatmospherepressure17.2~32.7m/s8~9级热带风暴Storm10~11级强热带风暴Strongstorm>32.7m/s>12级台风Typhoon强热带风暴“纳尔吉斯”5月2日在缅甸伊洛瓦底省海基岛附近登陆。风暴登陆时最大风力超过190公里。目前已造成至少1.5万人死亡，尚有数千人失踪俯瞰台风台风散去了台风眼水龙卷暴风浪发展成熟的台风，起低空风场的水平结构可分为三个区域：外圈、中圈、内圈。台风区内水汽充沛，气流上升强烈，往往造成大量暴雨，强度很大，分布不均匀，台风眼区由于有气流下沉，多晴空无云。按降雨强度大小，降雨可分为暴雨、大雨、中雨、小雨四种：1)暴雨

(Storm):

暴雨：

50~100（Storm）大暴雨：100~200（HeavyStorm）特大暴雨：>200（ExtraordinaryStorm）(2)大雨(25~50mm)(3)中雨(10~25mm)(4)小雨(<10mm)2)泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法）计算公式:适用于地形起伏较大,雨量站分布不太均匀的地方3)降雨量等值线法求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域；能反映出降雨量在空间的实际分布情况。100.670.35966.447.758.938.2202040406040F2F3FiPiF1(=Pi)(=Pi+1)80五与降水有关的气象因素降水现象发生在大气中的对流层内。对流层内与降水有关的主要气象因素有：气温、气压、风、湿度、云、蒸发等

1、气温：表示空气的冷热程度的物理量

2、气压：单位面积上所受大气的重力称为气压。

3、风：大气运动中，垂直运动称为对流；近乎水平运动在高空称平流，在低空称为风。风是矢量，用风向风速表示。大气的水平运动主要是由于气压不同引起的。

（2）绝对湿度a和相对湿度f：单位体积空气中所含水汽质量称为绝对湿度。空气中水汽压与同温度下饱和水汽压的比值称为相对湿度。（3）露点Td：水汽量不变，在气压一定的条件下，气温下降，空气达到饱和水汽压时的温度称为露点温度。（4）比湿：指在一团湿空气中，水汽质量与该团空气的总质量之比。比湿与气压、水汽压之间的关系式为：

1、

云云是大气中的水汽凝结或凝华产生的。（若按云底高度和性状分类有：高云族，包括卷云、卷云层、卷积云；中云族，包括高层云、高积云。高层云常有雨、雪产生；低云族，包括层积云、雨层云、层云，低云都可能有雨，其中雨层云常常伴有连续性雨、雪；直展云族，包括积云、积雨云，积雨云常发生雷阵雨，有时伴有狂风、冰雹。）2、

蒸发水汽是产生降水的必要条件，而水汽是有蒸发产生的。

2、降水量年内分配我国大部分地区降水的季节分配不均匀，主要集中在夏季。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：雨季较长在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3、降水量年际变化我国降水量年际见变化很大，且发现常有连续几年雨量偏多，或连续偏少的现象。月降水量年际之间变化更大。

（二）我国大暴雨时空分布我国是暴雨较多的国家，暴雨分布受季风环流、地理纬度、距海远近、地势与地形的影响十分显著。4~6月，东亚季风初登大陆，大暴雨主要出现在长江以南地区，是华南前汛期和江南梅雨期暴雨出现的季节。在此期间出现的大暴雨，其量级有明显从南到北递减的趋势。7~8月，西南和东南季风最为强盛，随西太平洋副高北抬西伸，江南梅雨结束，大暴雨移到川西、华北一带。同时，受台风影响，东南沿海多台风暴雨。在此期间，大暴雨分布范围很广，苏北、华南、黄河流域的太行山前、伏牛山东麓，都出现过特大暴雨。9~11月，北方冷空气增强，雨区南移，但东南沿海、海南，台湾一带受台风和南下冷空气的影响而出现大暴雨。七降水量观测降水量可采用器测法、雷达探测或利用气象卫星云图估算。器测法用来测量降水量，雷达探测和卫星云图一般用来预报降水量。

（一）

器测法器测法是观测降水量最常用的方法，观测仪器有雨量器和自记雨量计。1、

雨量器：是直接观测降水量的器具，它由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成。2、自记雨量计：是观测降雨过程的自记过程。常用的自记雨量计有三种类型：称重式、虹吸式（浮子式）和翻斗式。称重式能够测量各种类型的降水，其实两种基本上只限于观测降雨。（1）

称重式（2）

虹吸式（3）

翻斗式（二）雷达探测气象雷达是利用云、雷、雪等对无线电波的反射现象来发现目标的。雷达的回波可在雷达显示