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暴雨的产生
发布时间:2022-09-07     作者:巩建波 王耀庭 李威   来源:气象知识   分享到:

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大气降水是指从云中降落到地面上的液态水或固态水,是自然界发生的雨、雪、霰、冰粒、冰雹等现象的统称。

降水是水循环过程中的关键环节,由降水形成的地表径流也是地下水的主要补给来源。而降水在空间分布上的不均匀与时间变化上的不稳定性,则是引起洪涝和旱灾的直接原因。

降水量是表征降水强度的重要指标。

1毫米降雨量是指在没有蒸发、流失和渗透的情况下,雨水降落到平坦地面上,积累形成了1毫米高度的水量,这相当于平均给1亩地(约667平方米)浇了0.667立方米的水。因为1立方米的水重1000千克,所以每1毫米的降雨量,约等于平均给每亩地浇了667千克的水。

暴雨是指在短时间内产生较强降雨的天气现象。当24小时内降雨量达到或超过50毫米时,就达到了暴雨的标准。气象上所说的降雨量级指的是累计降雨量,所以有时候看起来雨势比较平缓,雨并不“暴”,但是只要累计起来的降雨量达到了相应标准也可能会成为一次暴雨事件。

暴雨的产生首先要具备一般降水形成的条件,也就是降水地区需要具备充足的水汽供应,即水汽要由源地水平输送到降水地区,这是降水形成的重要物质条件。

其次,降水地区的水汽要有垂直上升运动。水汽在降水地区辐合上升,在上升过程中冷却凝结为水滴或凝华为冰晶,持续不断的垂直运动使云中的水滴和冰晶相互碰撞并不断增大。

最后,当云中的水滴或冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便会从云中落下,形成雨、雪或其他形式的降水。

除上述一般降水所必须满足的条件外,要形成暴雨还必须具备源源不断的水汽供应,强盛而持久的气流上升运动,以及大气层结构的不稳定。源源不断的水汽供应能够让降水地区的降水持续而又充足,而后两个条件能够保证降水地区上空拥有足够强盛的垂直对流运动,从而使降水能够达到暴雨的量级。

暴雨按照降水强度大小又分为3个等级:暴雨、大暴雨和特大暴雨。特大暴雨并不常见,但危害极大。特大暴雨形成的原因概括起来主要有以下4个方面:

大气环流形势持续异常,导致河南强降雨时间长,累计雨量大。在此期间的西太平洋副热带高压和大陆高压分别稳定维持在日本海和我国西北地区,处在黄淮地区的强降雨系统被夹在大陆高压和西太平洋副热带高压之间,导致强降雨系统持续停滞,降雨时间长,累计雨量大,从而造成河南中西部长时间出现降水天气。

水汽供应充足,为河南强降雨提供了充沛的水汽条件。7月中旬河南处于西太平洋副热带高压边缘,对流不稳定能量充足;与此同时,7月18日西太平洋有台风“烟花”生成并向我国靠近,受到台风“烟花”和副高南侧的偏东气流引导,大量的海上水汽向河南地区持续输送,为河南强降雨提供了充沛的水汽来源。

地形抬升作用显著,能够形成强盛而持久的气流上升运动。受到深厚的偏东风急流以及低涡切变天气系统影响,同时位于河南省西北部的太行山、西部的嵩山和伏牛山对偏东气流起到地形抬升作用,导致强降水区在河南省西部以及西北部沿山地区能够形成强盛而持久的气流上升运动。

对流“列车效应”明显,导致河南出现极端强降水天气。在大气环流形势稳定的背景条件下,中小尺度天气系统反复在伏牛山前地区发展并向郑州方向移动,形成“列车效应”,从而导致降水强度强、维持时间长,对河南全省造成了严重冲击。此外,河南省郑州市的地形西南高、东北低,属丘陵山区向平原过渡地带,河流洪水汇集叠加,造成外洪内涝并发,使得灾情非常严重。


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