书城童书风雨雷电(自然瞭望书坊)
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第17章 各种各样的雨

对流雨

大气对流运动引起的降水现象,习惯上称为对流雨,也叫热雷雨。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。对流雨来临前常有大风,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。在中高纬度,对流雨主要出现在夏季半年,冬半年极为少见。

赤道地带全年以对流雨为主。我国对流雨最多地区是海南岛和南岭山区,就季节而言,以夏季最多,春季和秋季次之。就日变化而言,陆上(指平原地区)多出现在下午到傍晚,海上和盆地区域多出现在夜间。海洋上的对流雨比大陆上少。

锋面雨

锋面活动时,暖湿气流在上升过程中,由于气温不断降低,水汽就会冷却凝结,成云致雨,这种雨称锋面雨。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。

两种性质不同的气流相遇,它们中间的交界面叫锋面。在锋面上,暖、湿、较轻的空气被抬升到冷、干、较重的空气上面去。在抬升的过程中,空气中的水汽冷却凝结,形成的降水叫锋面雨。

锋面雨主要产生在雨层云中,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路程长。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”,就是对我国江南春季的锋面降水现象的准确而恰当的描述。

我国东部地区的降水主要是由夏季风带来的。当夏季风的暖气流登陆北上,与北方南下的冷空气相遇时,因暖空气轻,冷空气重,较轻的暖湿气就会被抬升到冷空气之上,形成了锋面雨。每年夏初,长江中游地区的地区的冬夏季风势均力敌,这条雨带在此徘徊,阴雨连绵长达1个月之久,此时正值梅子黄熟的时节,所以人们又称之为梅雨季节。等到7~8月份,梅雨季节刚过,随着冬季风的北退,雨带移出长江中下游地区,出现晴朗干旱的这种天气,在伏天发生的干旱又被称为伏旱。

地形雨

当潮湿的气团前进时,遇到高山阻挡,气流被迫缓慢上升,引起绝热降温,发生凝结,这样形成的降雨,称为地形雨。地形雨多降在迎风面的山坡(迎风坡)上,背风坡面则因空气下沉引起绝热增温,反使云量消减,降雨减少。

地形雨常随着地形高度增高而增加。地形雨如不与对流雨或气旋雨结合,雨势一般不会很强。

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。印度的乞拉朋齐年降水量11418毫米,成为世界年降雨量最多的地方。也是位于喜马拉雅山迎风坡的缘故,而处于背风坡的青藏高原,年降水量却为200~400毫米。

亚马孙盆地、刚果盆地、澳大利亚大分水岭东侧等地的降水,地形雨也占有一定的因素。

台风雨

台风雨是热带海洋上的台风风暴带来的降雨,这种风暴是由异常强大的海洋湿热气团组成的,台风经过之处暴雨狂泻,一次可达数百毫米,有时可达1000毫米以上,极易造成灾害,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。

雷雨

夏季,太阳光直射使地面上的水蒸发得比冬、春、秋都快。贴近地面的空气因温度较高,能够接纳更多的水汽,导致空气的密度减小,空气变轻,变轻了的空气不停地上升。随着海拔高度的增加,温度会逐渐下降(每上升100米,气温降低0.6℃),空气也就渐渐凉下来。空气凉了,就无法容纳原先丰沛的水汽,一部分水汽就会凝结成小水滴,天空就会起云。那么,这些小水滴怎么不迅速落下来成为雨呢?这是因为小水滴太小,上升的热气流托住了它们,并把悬浮着的小水滴不停地往更高处推,云就越堆越大越高,这样的云,气象上叫积雨云,其云底离地面约1000米。

当积雨云内的小水滴不断碰撞合并成较大的小水滴时开始往下落,而从地面上升的热空气却一个劲往上冲,两者之间摩擦后就带上了电荷。上升的气流带正电荷,下落的水滴带负电荷。随着时间的推移,积雨云的顶部积累了大量的正电荷,底部则积聚许多负电荷。地面因受积雨云底部负电荷的感应,也带上了正电荷。

云中水滴合并增大,直到上升热气流托不住了,就从云中直掉下来。下层的热气流给雨一淋,骤然变冷,不再上冲,转而向地面扑下来。此时,空中的电荷开始放电,并伴随着轰隆隆的雷声。因电闪以光速30万千米/秒的速度传播,雷是以331米/秒的声速传播,故人们先看到电光尔后才听到雷响。有时候雷声的时间拖得很长,那是云层、山峰及地面把雷声来回反射所致。

在中国,雷雨大多发生在5~8月份温高湿重的天气中。

梅雨

梅雨是初夏季节长江中下游特有的天气气候现象,它是我国东部地区主要雨带北移过程中在长江流域停滞的结果,梅雨结束,盛夏随之到来。这种季节的转变以及雨带随季节的移动,年年大致如此,已形成一定的气候规律性。但是,每年的梅雨并不完全一致,存在很大的年际变化。

每年6月中旬至7月上旬,正是江南梅子成熟的季节,这时天上也常常阴云蔽日,雨水连绵。因此,人们把梅和雨联系到一起,称这个时期的雨为梅雨。由于空气潮湿,不见阳光,所以人们的家具、书籍、衣服和食物常会发霉,有的人也称这个时期的雨为霉雨。

梅雨是两种性质不同的气团交锋的结果。每到初夏时节,随着太阳直射点的北移,热带海洋上的暖气团便向北向西发展,向盘踞着我国大陆的冷气团进攻,它们对垒的阵地就是一条又宽又长的准静止锋。这条准静止锋又叫梅雨锋,锋面经常西起湖北宜昌附近,东达日本九洲岛一带,锋面上笼罩着长长的云带。在太阳的支持下,暖气团越战越勇,频频进攻,冷气团也不甘示弱,顽强抗击。雨就这样下个不停,有时还会下大雨或暴雨,淹没田地,发洪水。经过一场激烈的交锋,冷气团全线撤退,于是梅雨便结束了,暖空气占据了长江中下游地区,给那里带去了盛夏酷暑。这时北方的雨季就开始了。

在不同的年份里,进入梅雨期和结束梅雨期的日期是不相同的,有时可差40多天。梅雨期的长短也是不同的,有时可达2个月之久,有时只有10多天;还有的年份基本没有梅雨,这种气候反常现象被称为“空梅”。