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文檔簡介
降水
是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物,從天空下降至地面而成的液態(tài)水或固態(tài)水的現(xiàn)象。降水是氣象要素之一,也是水循環(huán)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
1降水是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物,
①雨(1)降水的各種形態(tài):從云中降落下來的液態(tài)水滴,其直徑一般為0.5~6毫米。小雨滴呈球形,直徑在1毫米以上的雨滴呈扁球形,雨滴越大,形狀越扁平。②雪由較大的冰晶(即雪晶)組成。雪晶一般大于0.3
毫米,其基本形狀為六角形。2①雨(1)降水的各種形態(tài):從云中降落下來的液態(tài)③霰(Xiàn)又稱雪珠或軟雹,是白色不透明的圓錐形或球形的顆粒狀固態(tài)降水。直徑約2~5毫米,下降時(shí)常呈陣性,觸及硬地時(shí)常反跳。它是由各自凍結(jié)的小云滴組合在一起而成的,密度小而松脆易碎。④雹
又稱冰雹或雹塊,從對流云中產(chǎn)生的球狀、錐狀、橢球狀或形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬固態(tài)降水,直徑約2~50毫米。3③霰(Xiàn)3
(2)降水的成因:①大氣中存在水分,即水汽;
②降溫,降至露點(diǎn)溫度以下,或空氣冷卻③大氣中存在吸水性的微粒(凝結(jié)核)
露點(diǎn):空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的溫度。當(dāng)大氣溫度下降到露點(diǎn)以下時(shí),則形成了水汽凝結(jié)的必要條件。
大氣凝結(jié)核:指飄浮在大氣中的塵粒,其直徑約10-3~10μm。大氣凝結(jié)核由固態(tài)物質(zhì)、溶液滴或兩者的混合物組成,其化學(xué)成分很復(fù)雜,最常見的是氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。4(2)降水的成因:①大氣中存在水分,即水汽;4(3)降雨的分類及其特性按氣流上升運(yùn)動(dòng)的原因,常把降雨分成四種類型:對流雨地形雨鋒面雨氣旋雨5(3)降雨的分類及其特性按氣流上升運(yùn)動(dòng)的原因,常把降雨分對流雨(亦稱對流性降水)發(fā)生的條件:地面受輻射溫度升高,下層暖濕空氣膨脹上升,則暖濕空氣在上升過程中形成絕熱冷卻,水汽則會(huì)凝結(jié)成云(淡積云濃積云積雨云),形成降雨。1)對流雨:6對流雨(亦稱對流性降水)發(fā)生的條件:地面受對流雨發(fā)生的特點(diǎn):
對流雨是在大氣不穩(wěn)定的條件下產(chǎn)生的,多發(fā)生在夏季酷熱的午后;
其水平尺度很小(0.1~50公里),降雨歷時(shí)較短(幾十分鐘),形成陣性降水,常稱陣雨。
降水強(qiáng)度的變化很大。對流性降水常伴有雷暴(伴有閃電和雷聲),稱為雷陣雨。7對流雨發(fā)生的特點(diǎn):對流雨是在大氣不穩(wěn)定的條件1)對流雨的降雨特性是()
A.降雨強(qiáng)度大,雨區(qū)范圍大,降雨歷時(shí)長
B.降雨強(qiáng)度小,雨區(qū)范圍小,降雨歷時(shí)短C.降雨強(qiáng)度大,雨區(qū)范圍小,降雨歷時(shí)短
D.降雨強(qiáng)度小,雨區(qū)范圍大,降雨歷時(shí)長C例題81)對流雨的降雨特性是()C例題8地形雨形成示意圖山脈暖濕空氣在運(yùn)移過程中,因受地形(如山脈等)影響而被抬升,則由于動(dòng)力冷卻而形成的雨。
地形雨發(fā)生的條件:2)地形雨9地形雨形成示意圖山脈暖濕空氣在運(yùn)移過程中,因氣流(空氣)的濕度、溫度、抬升速度及地形特點(diǎn)的差異而不同。地形作用一般使山的迎風(fēng)面的降水量大,而背風(fēng)面降水量減少。
地形雨的特點(diǎn):10因氣流(空氣)的濕度、溫度、抬升速度及地形特點(diǎn)的差異而不地形雨實(shí)例西安市漢中秦嶺山脈P<600mmP>800mm11地形雨實(shí)例西安市漢中秦嶺山脈P<602)地形雨的特點(diǎn)是多發(fā)生在()
A.平原湖區(qū)中
B.盆地中C.背風(fēng)面的山坡上
D.迎風(fēng)面的山坡上D例題122)地形雨的特點(diǎn)是多發(fā)生在()D例題12由于不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇所形成的雨稱為鋒面雨。氣團(tuán):
物理屬性(物理屬性主要是溫度、濕度、大氣靜力穩(wěn)定度等物理量)在水平方向差異很小的空氣質(zhì)點(diǎn)群體。其水平范圍可達(dá)幾百萬平方公里,鉛直厚度可達(dá)幾公里至十幾公里。3)鋒面雨:13由于不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇所形成的雨稱為鋒面雨。氣團(tuán)氣團(tuán)的分類:
按氣團(tuán)的熱力性質(zhì)不同,可劃分為:冷氣團(tuán)(比其所經(jīng)下墊面冷)和暖氣團(tuán)(比其所經(jīng)下墊面暖);
按濕度特征的差異可分為:干氣團(tuán)和濕氣團(tuán);14氣團(tuán)的分類:按氣團(tuán)的熱力性質(zhì)不同,可劃分為:冷氣團(tuán)(比
按其靜力穩(wěn)定度的區(qū)別可分為穩(wěn)定氣團(tuán)和不穩(wěn)定氣團(tuán);
按氣團(tuán)的發(fā)源地的不同常分為極地氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)兩大類,再按發(fā)源地帶的海陸差別,這些氣團(tuán)還可劃分為一些亞類。15按其靜力穩(wěn)定度的區(qū)別可分為穩(wěn)定氣團(tuán)和不穩(wěn)定氣團(tuán);15在北半球的主要?dú)鈭F(tuán)有:北冰洋氣團(tuán):形成于北極的北冰洋,空氣極寒且干燥。極地氣團(tuán):形成于除北極的北冰洋以外的中、高緯度地區(qū),比較寒冷,其中形成于大陸上的有極地大陸氣團(tuán)、西伯利亞氣團(tuán);形成于海洋上的有極地海洋氣團(tuán)。16在北半球的主要?dú)鈭F(tuán)有:北冰洋氣團(tuán):極地氣團(tuán):16
赤道氣團(tuán):
形成于赤道海洋上,既熱又很潮濕,有時(shí)難以將它和熱帶海洋氣團(tuán)相區(qū)別。熱帶氣團(tuán):形成于熱帶、副熱帶的暖氣團(tuán)。其中形成于大陸上的,稱為熱帶大陸氣團(tuán);形成于海洋上的稱為熱帶海洋氣團(tuán)。17赤道氣團(tuán):熱帶氣團(tuán):17溫度或密度差異很大的兩個(gè)氣團(tuán)相遇,接觸區(qū)形成一過渡帶,簡稱鋒面。鋒面是傾斜的,坡度很小,一般約為1/100,冷氣團(tuán)在下,暖氣團(tuán)在上。鋒面的鉛直厚度約1公里,水平寬度在近地面約數(shù)十公里,其高度可達(dá)400公里以上(延伸到對流層頂),鋒的水平范圍可延伸數(shù)百公里甚至數(shù)千公里。?鋒面:18溫度或密度差異很大的兩個(gè)氣團(tuán)相遇,接觸區(qū)形?鋒線:鋒面與地面交線稱為地面鋒線,也簡稱為鋒。鋒線鋒面冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)地面19?鋒線:鋒面與地面交線稱為地面鋒線,也簡稱暖鋒雨暖鋒:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),暖氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作用,暖氣團(tuán)推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)。暖鋒雨示意圖水文氣象學(xué)根據(jù)鋒面二側(cè)冷暖氣團(tuán)移動(dòng)方向的不同,把所形成的鋒面雨分成以下幾種類型:20暖鋒雨暖鋒:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),暖氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作用,暖氣團(tuán)暖鋒雨的特點(diǎn):雨區(qū)位于鋒線前方;降雨強(qiáng)度較小(鋒面坡度小,介于1/100~1/300,暖濕氣團(tuán)上升緩慢);云和降雨區(qū)面積較大。21暖鋒雨的特點(diǎn):雨區(qū)位于鋒線前方;21冷鋒雨:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),冷氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作用,冷氣團(tuán)推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)。根據(jù)冷鋒推移速度的不同,又分為慢行冷鋒和急行冷鋒兩種:22冷鋒雨:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),冷氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作緩行冷鋒:?云和雨區(qū)分布及降雨強(qiáng)度與暖鋒雨相仿;雨區(qū)位于鋒線后方。
緩行冷鋒雨特點(diǎn):冷鋒運(yùn)移速度較慢緩行冷鋒雨示意圖23緩行冷鋒:?云和雨區(qū)分布緩行冷鋒雨特點(diǎn):冷鋒運(yùn)移冷鋒運(yùn)移速度較快,使得暖濕氣團(tuán)產(chǎn)生劇烈的上升運(yùn)動(dòng),鋒面坡度較陡,介于1/40~1/80。
降雨在鋒線附近,降雨強(qiáng)度大
歷時(shí)短、雨區(qū)窄急行冷鋒雨特點(diǎn):急行冷鋒:急行冷鋒雨示意圖24冷鋒運(yùn)移速度較快,使得暖濕氣團(tuán)產(chǎn)生劇烈的上升運(yùn)動(dòng),鋒面坡度較當(dāng)冷暖鋒面勢均力敵,則鋒面在一定地區(qū)來回?cái)[動(dòng),稱為準(zhǔn)靜止鋒?;蛑敢苿?dòng)很緩慢呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)的鋒。準(zhǔn)靜止鋒雨示意圖準(zhǔn)靜止鋒:25當(dāng)冷暖鋒面勢均力敵,則鋒面在一定地區(qū)來回?cái)[動(dòng)準(zhǔn)靜止鋒雨的特點(diǎn):
降雨持續(xù)時(shí)間較長降雨強(qiáng)度比較小
雨區(qū)比暖鋒雨更廣如江淮一帶6、7月的常出現(xiàn)的陰雨天氣即為典型的準(zhǔn)靜止鋒雨。26準(zhǔn)靜止鋒雨的特點(diǎn):降雨持續(xù)時(shí)間較長降雨強(qiáng)度比較小3)暖鋒雨的形成是由于()
A.暖氣團(tuán)比較強(qiáng)大,主動(dòng)沿鋒面滑行到冷氣團(tuán)上方
B.暖氣團(tuán)比較強(qiáng)大,冷氣團(tuán)主動(dòng)沿鋒面滑行到暖氣團(tuán)上方C.暖氣團(tuán)比較弱,冷氣團(tuán)主動(dòng)楔入到暖氣團(tuán)下方
D.暖氣團(tuán)比較強(qiáng)大,主動(dòng)楔入到冷氣團(tuán)下方A例題273)暖鋒雨的形成是由于()A例題27氣旋:北(南)半球,由于地球離心力、偏向力及摩擦力的共同作用下,大氣中水平氣流呈逆(順)時(shí)針旋轉(zhuǎn)的大型渦旋。在同高度上,氣旋中心的氣壓比四周低,又稱低壓。小氣旋水平尺度為幾百公里,大的可達(dá)三四千公里,氣旋中,天氣常發(fā)生劇烈的變化,是人們最關(guān)心和最早研究的天氣系統(tǒng)。4)氣旋雨28氣旋:北(南)半球,由于地球離心力、偏向力及摩擦力的共同作用氣旋區(qū)氣流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):氣旋平面圖低氣壓區(qū)氣旋立面圖低氣壓區(qū)在低氣壓中心區(qū),氣流從四周向中心輻合,垂直方向上運(yùn)動(dòng)是上升的,即暖濕氣流輻合上升,在水平面上溫度和濕度變化很大,故常常有凝結(jié)降水現(xiàn)象。可出現(xiàn)大范圍降雨和大風(fēng)的天氣現(xiàn)象,稱為氣旋雨29氣旋區(qū)氣流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):氣旋平面圖低氣壓區(qū)氣旋立面圖低氣壓區(qū)熱帶氣旋發(fā)生在熱帶海洋上強(qiáng)烈的氣旋性渦旋,即所謂的臺(tái)風(fēng)。風(fēng)的水平尺度約幾百公里至上千公里,鉛直尺度可從地面直達(dá)平流層低層,是一種深厚的天氣系統(tǒng)。臺(tái)風(fēng)中心氣壓很低,一般在990~870百帕之間,中心附近地面最大風(fēng)速一般為30~50米/秒,有時(shí)可超過80米/秒。氣旋按其生成的地理位置不同,可分為熱帶氣旋和溫帶氣旋30熱帶氣旋發(fā)生在熱帶海洋上強(qiáng)烈的氣旋性渦旋,98長江流域大洪水起因:
與發(fā)生在1997.5~1998.5上世紀(jì)最強(qiáng)的厄爾尼諾現(xiàn)象有關(guān);
冷暖空氣頻繁交綏于長江流域,造成二度梅雨(6.11~7.3和7.16~31)1998年長江流域降雨天氣圖3198長江流域大洪水起因:與發(fā)生在1997.5~1998熱帶氣旋的危害:
強(qiáng)風(fēng)引起的巨大海浪,可對海洋船舶造成很大破壞;當(dāng)臺(tái)風(fēng)移近海岸時(shí),狂風(fēng)可引起大范圍巨大的海潮(風(fēng)暴潮)。臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過的地區(qū)常有大暴雨或特大暴雨,日雨量可高達(dá)1000毫米以上,造成大范圍洪澇。它是重要天氣系統(tǒng)之一,一些河流特大洪水均與熱帶氣旋有關(guān)。1983年9月6日第9號(hào)臺(tái)風(fēng)的彩色增強(qiáng)顯示衛(wèi)星云圖32熱帶氣旋的危害:強(qiáng)風(fēng)引起的巨大海浪,可對海洋風(fēng)速平均風(fēng)力分類10.8~17.1m/s6~8級(jí)熱帶低氣壓17.2~32.7m/s8~9級(jí)熱帶風(fēng)暴10~11級(jí)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴>32.7m/s>12級(jí)臺(tái)風(fēng)(按中國氣象部門規(guī)定分類)按熱帶氣旋地面中心附近風(fēng)速大小,可分為:33風(fēng)速平均風(fēng)力分類10.8~17.1m/s6~8級(jí)熱帶溫帶氣旋雨(鋒面氣旋)
鋒面氣旋是由鋒面的波動(dòng)產(chǎn)生的,多發(fā)生于溫帶的極地氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)的交界面之上,這種波動(dòng)也稱氣旋波。溫帶地區(qū)的降水大部分同鋒面氣旋有關(guān),氣旋活動(dòng)的頻次、強(qiáng)弱對人類最密集的溫帶地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)有重要的影響,因此它是最受重視的天氣系統(tǒng)之一。34溫帶氣旋雨(鋒面氣旋)鋒面氣旋是由鋒面的波動(dòng)產(chǎn)生溫帶氣旋主要出現(xiàn)在中、高緯度地區(qū)。溫帶氣旋范圍大,風(fēng)區(qū)長,在海上形成大風(fēng)、降水和雷暴等危險(xiǎn)天氣和巨浪,在冬季有時(shí)也能引導(dǎo)冷空氣南下,形成寒潮天氣。溫帶氣旋的特點(diǎn):35溫帶氣旋主要出現(xiàn)在中、高緯度地區(qū)。溫帶氣旋影響中國近海的溫帶氣旋(主要發(fā)生在兩個(gè)地區(qū)):①從中國長江中下游到日本南部海上,命名為江淮氣旋和東海氣旋②從蒙古中部到中國東北的大興安嶺東側(cè),命名為蒙古氣旋和黃河氣旋36影響中國近海的溫帶氣旋①從中國長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)降雨的觀測
按降雨強(qiáng)度大小,降雨可分為暴雨、大雨、中雨、小雨四種:37 1)暴雨(>50mm/24h)暴雨:50~1002)20cm雨量器現(xiàn)場圖1、雨量器承雨器;漏斗;儲(chǔ)水瓶;
雨量杯觀測降雨量的常用儀器有:
雨量器
自記雨量計(jì)70cm20cm雨量器示意圖3820cm雨量器現(xiàn)場圖1、雨量器承雨器;觀測降雨量的常用儀虹吸式自計(jì)雨量計(jì)圖虹吸式自計(jì)雨量計(jì)構(gòu)造圖2、自記雨量計(jì):虹吸式/翻斗式39虹吸式自計(jì)雨量計(jì)圖虹吸式自計(jì)雨量計(jì)構(gòu)造圖2、自記雨量計(jì):虹吸由于雨量觀測站觀測到的降雨量僅代表其周圍小范圍內(nèi)的降水量,故稱為點(diǎn)降水量。(5)降雨的特性分析點(diǎn)降水量:40由于雨量觀測站觀測到的降雨量僅代表其周圍小范降雨量
為一定時(shí)段內(nèi)降落到地面上的總雨量(mm)
降雨歷時(shí)
一次降雨所經(jīng)歷的時(shí)間(天或小時(shí));降雨強(qiáng)度
為單位時(shí)間內(nèi)的降雨量(mm/min或mm/h);點(diǎn)降雨特性可用以下幾個(gè)特征值描述:41降雨量降雨歷時(shí)降雨強(qiáng)度點(diǎn)降雨特性可用以下幾個(gè)降雨面積
指降雨籠罩的水平面上的面積,其反映雨區(qū)的大??;降雨中心
指降雨面積上降雨量最為集中且范圍較小的局部地(區(qū))點(diǎn)。42降雨面積降雨中心42
降雨量過程線:降雨量在時(shí)間上的變化特性的圖形表示:★降雨量過程線/降雨強(qiáng)度過程線降雨量過程線圖注:其縱坐標(biāo)為時(shí)段內(nèi)降雨量(即為降雨強(qiáng)度),橫坐標(biāo)為時(shí)序,通常以直方圖或曲線表示。43降雨量過程線:降雨量在時(shí)間上的變化特性的圖形表示:★②
累積降雨過程線注:其橫坐標(biāo)為時(shí)序;縱坐標(biāo)為降雨開始到各時(shí)段的降雨量的累積值。累積降雨量曲線圖44②累積降雨過程線注:其橫坐標(biāo)為時(shí)序;累積降雨量曲線圖44降水強(qiáng)度~歷時(shí)曲線圖降雨強(qiáng)度過程線降水強(qiáng)度-歷時(shí)曲線說明:
根據(jù)一場降雨的降雨強(qiáng)度過程線,統(tǒng)計(jì)其不同歷時(shí)內(nèi)最大平均降雨強(qiáng)度,以其為縱坐標(biāo),以歷時(shí)為橫坐標(biāo),由大至小繪成的變化曲線。它的變化規(guī)律是雨強(qiáng)與歷時(shí)長短成反比。③
降水強(qiáng)度-歷時(shí)曲線:45降水強(qiáng)度~歷時(shí)曲線圖降雨強(qiáng)度過程線降水強(qiáng)度-歷時(shí)曲線說明面平均降水量流域降雨量的計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)上水文工作多以流域作為研究對象,面降雨量多指流域平均雨量,通常稱為面平均雨量。一般由已知的各點(diǎn)雨量來推求面雨量。46面平均降水量流域降雨量的計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)上水該法適用于流域內(nèi)地形起伏不大,雨量站分布較均勻較密的情況。由點(diǎn)雨量估算面雨量的常用方法:
1)算術(shù)平均法:142365式中:
pi
各雨量站同時(shí)期的降雨量(mm);
n
測站數(shù);
流域平均降雨量。47該法適用于流域內(nèi)地形起伏不大,雨量站分布較均勻較密的情況。分水嶺2)泰森多邊形法(面積加權(quán)平分法或垂直平分法)泰森多邊形法示意圖△A5P548分水嶺2)泰森多邊形法(面積加權(quán)平分法或垂直平分法)泰森多Pi=(Pi+Pi+1)/2=(40+20)/2=303)降雨量等值線法等值線法計(jì)算示意圖(單位:mm)100.670.35966.447.758.938.22020404060604040F2F3FiPiF1(=Pi)(=Pi+1)80流域邊界49Pi=(Pi+Pi+1)/23)降雨量等值線法等值線法計(jì)算求流域平均降水量精度較高,適合于地形變化顯著的流域;繪制等雨量線需較多站點(diǎn)雨量資料;不同時(shí)段的等值線圖需重繪,工作量大。等值線法的優(yōu)點(diǎn):能反映出降雨量在空間的實(shí)際分布情況。等值線法的不足點(diǎn):50求流域平均降水量精度較高,適合于地形變化顯著的流域;為了反映流域面降雨量的特性,可用以下兩種降水特性綜合曲線來反映:1)面平均雨深~面積曲線:
首先繪制出一場或一定歷時(shí)的降雨的等雨量線,從最大降雨深處(即降雨中心)開始量取不同等雨量線所包圍的累計(jì)面積,并求出相應(yīng)各包圍面積上的面平均雨深,點(diǎn)繪面平均降雨量與相應(yīng)面積曲線,即為雨深-面積曲線。
面降雨量特性分析51為了反映流域面降雨量的特性,可用以下兩種降水說明:該曲線表示不同累計(jì)面積上相應(yīng)最大平均雨深,其規(guī)律是:面積越大,平均雨深越小。面平均雨深~面積關(guān)系示意圖面平均雨深~面積曲線面平均雨深按下式計(jì)算:52說明:該曲線表示不同累計(jì)面積上相應(yīng)最大平均雨深,其規(guī)律是:面對一場降雨的不同歷時(shí)分別繪出其等雨量線,再作出相應(yīng)的雨深~面積曲線,綜合繪在同一張圖上,即可得到平均雨深~面積~歷時(shí)曲線。面平均雨深~面積~歷時(shí)曲線該曲線的一般規(guī)律:
當(dāng)歷時(shí)一定時(shí),隨面積F增大,平均雨深R降低;
當(dāng)面積一定時(shí),隨歷時(shí)t增加,平均雨深R增大。2)面平均雨深~面積~歷時(shí)曲線53對一場降雨的不同歷時(shí)分別繪出其等雨量線,再作(6)影響降雨的因素地形條件通過氣流的屏障作用與抬升作用對降水的強(qiáng)度與時(shí)空分布發(fā)生影響的地形雨形成示意圖山脈取決于地面坡向氣流方向地表高程54(6)影響降雨的因素地形條件通過氣流的屏障作用與抬升作用地形(6)影響降雨的因素森林對降水的影響存在著三種不同的看法森林不僅能保持水土,而且直接增大降水量;森林不會(huì)影響大尺度的氣候,對降水的影響不大;森林不僅不能增加降水,還可能減少降水。森林能抑制林區(qū)日間地面溫度升高,削弱對流,從而可能使降水量減少55(6)影響降雨的因素森林對降水的影響存在著三種不同的看法森林(6)影響降雨的因素森林對降水的影響以上三種觀點(diǎn)都有一定的根據(jù),亦各有局限性;受到地區(qū)的典型性、測試條件、測試精度等的影響??傮w來說,森林對降水的影響肯定存在,至于影響的程度,是增加或是減少,還有待進(jìn)一步研究;與森林面積、林冠的厚度、密度、樹種、樹齡以及地區(qū)氣象因子、降水本身的強(qiáng)度、歷時(shí)等特性有關(guān)。56(6)影響降雨的因素森林對降水的影響以上三種觀點(diǎn)都有一定的根(6)影響降雨的因素水體的影響主要是由于水面上方的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)條件與陸面上存在差別而引起的。根據(jù)觀測,水域?qū)邓挠绊?,總體來說是減少降水量,但因季節(jié)而有差異。57(6)影響降雨的因素水體的影響主要是由于水面上方的熱力學(xué)、根人類活動(dòng)通過改變下墊面條件而間接影響降水(6)影響降雨的因素植樹造林修建水庫圍湖造田砍伐森林人工直接控制降水使用飛機(jī)、火箭直接行云播雨,或者反之驅(qū)散雷雨云,消除雷雹等58人類活動(dòng)通過改變下墊面條件而間接影響降水(6)影響降雨的因素(7)中國降雨特性我國多年平均年降水量:648mm全球陸面平均降水量:800mm亞洲:
740mm59(7)中國降雨特性我國多年平均年降水量:648mm59按年降水量多少劃分為五個(gè)降水量帶:分區(qū)年降水(mm)分布地區(qū)1)十分濕潤帶>1600mm東南沿海,云南西南部,廣西南部,西藏東南角,湖南、江西、四川山地2)濕潤帶800~~1600mm長江中下游地區(qū),云貴川和廣西大部分地區(qū)3)半濕潤帶400~800mm華北平原,東北大部分,山西、陜西大部及甘肅東南部,四川西北,西藏東部4)半干旱帶200~400mm內(nèi)蒙,寧夏,甘肅,新疆西北部5)干旱帶<200mm內(nèi)蒙、寧夏、甘肅沙漠區(qū),青海、新疆的盆地60按年降水量多少劃分為五個(gè)降水量帶:分區(qū)年降水(
2.55204080120160200300(cm)十分濕潤帶1600-2000濕潤帶半濕潤帶半干旱帶干旱帶<200200-400400-800800-12001200-1600612.552040全年降水主要在夏半年,由于季風(fēng)的進(jìn)退影響,導(dǎo)致雨季的遲早及歷時(shí)的長短在地區(qū)上有所不同。
長江以南:雨季在3~6月或4~7月
華北與東北地區(qū):雨季為6~9月(大部分集中在7、8兩個(gè)月)
西南地區(qū):雨季在5~10月(11~4月為旱季)
新疆西部地區(qū):終年降水量不大,但四季較均勻降水量的年內(nèi)變化62全年降水主要在夏半年,由于季風(fēng)的進(jìn)退影響,導(dǎo)致雨季的我國年降水量年際變化很大,且有連續(xù)多年雨量偏多或連續(xù)多年雨量偏少的現(xiàn)象。年降水量越少的地區(qū),其年際之間的變化越大。*降水的年際變化可用各地歷年最大年降水量(Pmax)與最小年降水量(Pmax)之比值K來表示:中國降水量的多年變化特點(diǎn)63我國年降水量年際變化很大,且有連續(xù)多年雨量偏多或連續(xù)多?西北地區(qū):
K>8.0
說明豐枯變化很大。?北京地區(qū):
1959年P(guān)=1405mm,1869年P(guān)=242mmK=1405/242=5.8?
南方多雨地區(qū):
K=1.5-3.0
說明年際間降雨相對均勻;?北方少雨地區(qū):
K=3.0-6.0
說明豐枯變化較大;64?西北地區(qū):?北京地區(qū):?南方多雨地區(qū):?北方少雨
暴雨:指在短時(shí)期出現(xiàn)的大量降水,大暴雨往往形成大洪水。特大暴雨是一種災(zāi)害性天氣,往往造成洪澇災(zāi)害和嚴(yán)重的水土流失,導(dǎo)致工程失事、堤防潰決和農(nóng)作物被淹等重大的突發(fā)事故,另一方面,適度暴雨則是水資源的重要來源,可用來興利。中國暴雨的時(shí)空分布特點(diǎn)65暴雨:中國暴雨的時(shí)空分布特點(diǎn)65暴雨:
50~100mm大暴雨:100~200mm特大暴雨:>200mm
我國西部為暴雨低值區(qū),東南沿海及海南島為暴雨高值區(qū),海河、黃河、淮河及長江的下游均為大暴雨區(qū)。中國規(guī)定的暴雨量級(jí):66暴雨:50~100mm中國規(guī)定的暴雨量級(jí):66?4-6月:東南季風(fēng)登陸,大暴雨主要出現(xiàn)在長江以南地區(qū),是華南地區(qū)汛前暴雨和江南梅雨期暴雨出現(xiàn)的季節(jié);?6-7月:季風(fēng)南移,暴雨區(qū)主要發(fā)生在江淮流域,是長江中下游的梅雨期;?7-8月:由于西南與東南季風(fēng)盛行,暴雨區(qū)主要發(fā)生在華北、川西、東南沿海多熱帶氣旋暴雨。中國大陸上暴雨主要集中在三個(gè)時(shí)期:67?4-6月:東南季風(fēng)登陸,大暴雨主要出現(xiàn)在長江以南地區(qū),小結(jié)1、降雨的分類及其特性,例如對流雨的特點(diǎn)是什么?2、計(jì)算流域平均雨深的方法?3、影響降雨的因素?4、我國降雨特性?68小結(jié)1、降雨的分類及其特性,例如對流雨的特點(diǎn)是什么?681)日降水量50~100mm的降水稱為()
A.小雨
B.中雨C.大雨
D.暴雨D例題2)用垂直平分法(即泰森多邊形法)計(jì)算流域平均降雨量時(shí),它的出發(fā)點(diǎn)是流域上各點(diǎn)的雨量用離該點(diǎn)最近的雨量站的降雨量代表?()
√691)日降水量50~100mm的降水稱為()D例題2)3)影響大氣降水和蒸發(fā)的四類基本氣象要素是()
A.溫度、水汽壓、露點(diǎn)、濕度
B.氣壓、露點(diǎn)、絕對濕度、溫度C.氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)
D.氣壓、氣溫、露點(diǎn)、比濕C例題703)影響大氣降水和蒸發(fā)的四類基本氣象要素C例題704)某流域如圖,流域面積300,流域內(nèi)及其附近有A、B、C三個(gè)雨量站,其上有一次降雨,他們的雨量依次為260㎜、120mm和150㎜,試?yán)L出泰森多邊形圖,并用算術(shù)平均法和泰森多邊形法計(jì)算該次降雨的平均面雨量。(提示:A、C雨量站泰森多邊形權(quán)重分別為0.56、0.44)
例題ACB714)某流域如圖,流域面積300,流域內(nèi)及其附近有A、B、C解:(1)算術(shù)平均法:按流域內(nèi)的兩站的雨量計(jì)算:例題ACB(2)泰森多邊形法:由三站分布情況,作泰森多邊形于圖上。可見B站離流域過遠(yuǎn),在流域內(nèi)的代表面積為0。A、C站代表面積的權(quán)重分別為0.56、0.44,故得:72解:例題ACB(2)泰森多邊形法:由三站分布情況,作泰森多邊例題5)某雨量站測得一次降雨的各時(shí)段雨量如表,試計(jì)算和繪制該次降雨的時(shí)段平均降雨強(qiáng)度過程線和累積雨量過程線。時(shí)間t(h)(1)0-88-1212-1414-1616-2020-24(2)8.036.248.654.030.06.873例題5)某雨量站測得一次降雨的各時(shí)段雨量如表,試計(jì)算和繪制該例題解:(1)計(jì)算和繪制時(shí)段平均降雨強(qiáng)度過程線:將表2-2-1中(2)欄的時(shí)段雨量除以第(1)欄的時(shí)段長,即得第(3)欄的各時(shí)段平均雨強(qiáng),依此繪制該次降雨的時(shí)段平均降雨強(qiáng)度過程線。74例題解:74例題解:(2)計(jì)算和繪制累積雨量過程線:
將表中(2)欄的時(shí)段雨量逐時(shí)段累加,即得第(4)欄各時(shí)刻的累積雨量,依此繪制該次降雨的累積雨量過程線。75例題解:75例題解:繪制該次降雨的時(shí)段平均降雨強(qiáng)度過程線和累積雨量過程線:
76例題解:76降水
是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物,從天空下降至地面而成的液態(tài)水或固態(tài)水的現(xiàn)象。降水是氣象要素之一,也是水循環(huán)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
77降水是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物,
①雨(1)降水的各種形態(tài):從云中降落下來的液態(tài)水滴,其直徑一般為0.5~6毫米。小雨滴呈球形,直徑在1毫米以上的雨滴呈扁球形,雨滴越大,形狀越扁平。②雪由較大的冰晶(即雪晶)組成。雪晶一般大于0.3
毫米,其基本形狀為六角形。78①雨(1)降水的各種形態(tài):從云中降落下來的液態(tài)③霰(Xiàn)又稱雪珠或軟雹,是白色不透明的圓錐形或球形的顆粒狀固態(tài)降水。直徑約2~5毫米,下降時(shí)常呈陣性,觸及硬地時(shí)常反跳。它是由各自凍結(jié)的小云滴組合在一起而成的,密度小而松脆易碎。④雹
又稱冰雹或雹塊,從對流云中產(chǎn)生的球狀、錐狀、橢球狀或形狀不規(guī)則的堅(jiān)硬固態(tài)降水,直徑約2~50毫米。79③霰(Xiàn)3
(2)降水的成因:①大氣中存在水分,即水汽;
②降溫,降至露點(diǎn)溫度以下,或空氣冷卻③大氣中存在吸水性的微粒(凝結(jié)核)
露點(diǎn):空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的溫度。當(dāng)大氣溫度下降到露點(diǎn)以下時(shí),則形成了水汽凝結(jié)的必要條件。
大氣凝結(jié)核:指飄浮在大氣中的塵粒,其直徑約10-3~10μm。大氣凝結(jié)核由固態(tài)物質(zhì)、溶液滴或兩者的混合物組成,其化學(xué)成分很復(fù)雜,最常見的是氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。80(2)降水的成因:①大氣中存在水分,即水汽;4(3)降雨的分類及其特性按氣流上升運(yùn)動(dòng)的原因,常把降雨分成四種類型:對流雨地形雨鋒面雨氣旋雨81(3)降雨的分類及其特性按氣流上升運(yùn)動(dòng)的原因,常把降雨分對流雨(亦稱對流性降水)發(fā)生的條件:地面受輻射溫度升高,下層暖濕空氣膨脹上升,則暖濕空氣在上升過程中形成絕熱冷卻,水汽則會(huì)凝結(jié)成云(淡積云濃積云積雨云),形成降雨。1)對流雨:82對流雨(亦稱對流性降水)發(fā)生的條件:地面受對流雨發(fā)生的特點(diǎn):
對流雨是在大氣不穩(wěn)定的條件下產(chǎn)生的,多發(fā)生在夏季酷熱的午后;
其水平尺度很小(0.1~50公里),降雨歷時(shí)較短(幾十分鐘),形成陣性降水,常稱陣雨。
降水強(qiáng)度的變化很大。對流性降水常伴有雷暴(伴有閃電和雷聲),稱為雷陣雨。83對流雨發(fā)生的特點(diǎn):對流雨是在大氣不穩(wěn)定的條件1)對流雨的降雨特性是()
A.降雨強(qiáng)度大,雨區(qū)范圍大,降雨歷時(shí)長
B.降雨強(qiáng)度小,雨區(qū)范圍小,降雨歷時(shí)短C.降雨強(qiáng)度大,雨區(qū)范圍小,降雨歷時(shí)短
D.降雨強(qiáng)度小,雨區(qū)范圍大,降雨歷時(shí)長C例題841)對流雨的降雨特性是()C例題8地形雨形成示意圖山脈暖濕空氣在運(yùn)移過程中,因受地形(如山脈等)影響而被抬升,則由于動(dòng)力冷卻而形成的雨。
地形雨發(fā)生的條件:2)地形雨85地形雨形成示意圖山脈暖濕空氣在運(yùn)移過程中,因氣流(空氣)的濕度、溫度、抬升速度及地形特點(diǎn)的差異而不同。地形作用一般使山的迎風(fēng)面的降水量大,而背風(fēng)面降水量減少。
地形雨的特點(diǎn):86因氣流(空氣)的濕度、溫度、抬升速度及地形特點(diǎn)的差異而不地形雨實(shí)例西安市漢中秦嶺山脈P<600mmP>800mm87地形雨實(shí)例西安市漢中秦嶺山脈P<602)地形雨的特點(diǎn)是多發(fā)生在()
A.平原湖區(qū)中
B.盆地中C.背風(fēng)面的山坡上
D.迎風(fēng)面的山坡上D例題882)地形雨的特點(diǎn)是多發(fā)生在()D例題12由于不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇所形成的雨稱為鋒面雨。氣團(tuán):
物理屬性(物理屬性主要是溫度、濕度、大氣靜力穩(wěn)定度等物理量)在水平方向差異很小的空氣質(zhì)點(diǎn)群體。其水平范圍可達(dá)幾百萬平方公里,鉛直厚度可達(dá)幾公里至十幾公里。3)鋒面雨:89由于不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇所形成的雨稱為鋒面雨。氣團(tuán)氣團(tuán)的分類:
按氣團(tuán)的熱力性質(zhì)不同,可劃分為:冷氣團(tuán)(比其所經(jīng)下墊面冷)和暖氣團(tuán)(比其所經(jīng)下墊面暖);
按濕度特征的差異可分為:干氣團(tuán)和濕氣團(tuán);90氣團(tuán)的分類:按氣團(tuán)的熱力性質(zhì)不同,可劃分為:冷氣團(tuán)(比
按其靜力穩(wěn)定度的區(qū)別可分為穩(wěn)定氣團(tuán)和不穩(wěn)定氣團(tuán);
按氣團(tuán)的發(fā)源地的不同常分為極地氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)兩大類,再按發(fā)源地帶的海陸差別,這些氣團(tuán)還可劃分為一些亞類。91按其靜力穩(wěn)定度的區(qū)別可分為穩(wěn)定氣團(tuán)和不穩(wěn)定氣團(tuán);15在北半球的主要?dú)鈭F(tuán)有:北冰洋氣團(tuán):形成于北極的北冰洋,空氣極寒且干燥。極地氣團(tuán):形成于除北極的北冰洋以外的中、高緯度地區(qū),比較寒冷,其中形成于大陸上的有極地大陸氣團(tuán)、西伯利亞氣團(tuán);形成于海洋上的有極地海洋氣團(tuán)。92在北半球的主要?dú)鈭F(tuán)有:北冰洋氣團(tuán):極地氣團(tuán):16
赤道氣團(tuán):
形成于赤道海洋上,既熱又很潮濕,有時(shí)難以將它和熱帶海洋氣團(tuán)相區(qū)別。熱帶氣團(tuán):形成于熱帶、副熱帶的暖氣團(tuán)。其中形成于大陸上的,稱為熱帶大陸氣團(tuán);形成于海洋上的稱為熱帶海洋氣團(tuán)。93赤道氣團(tuán):熱帶氣團(tuán):17溫度或密度差異很大的兩個(gè)氣團(tuán)相遇,接觸區(qū)形成一過渡帶,簡稱鋒面。鋒面是傾斜的,坡度很小,一般約為1/100,冷氣團(tuán)在下,暖氣團(tuán)在上。鋒面的鉛直厚度約1公里,水平寬度在近地面約數(shù)十公里,其高度可達(dá)400公里以上(延伸到對流層頂),鋒的水平范圍可延伸數(shù)百公里甚至數(shù)千公里。?鋒面:94溫度或密度差異很大的兩個(gè)氣團(tuán)相遇,接觸區(qū)形?鋒線:鋒面與地面交線稱為地面鋒線,也簡稱為鋒。鋒線鋒面冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)地面95?鋒線:鋒面與地面交線稱為地面鋒線,也簡稱暖鋒雨暖鋒:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),暖氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作用,暖氣團(tuán)推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)。暖鋒雨示意圖水文氣象學(xué)根據(jù)鋒面二側(cè)冷暖氣團(tuán)移動(dòng)方向的不同,把所形成的鋒面雨分成以下幾種類型:96暖鋒雨暖鋒:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),暖氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作用,暖氣團(tuán)暖鋒雨的特點(diǎn):雨區(qū)位于鋒線前方;降雨強(qiáng)度較小(鋒面坡度小,介于1/100~1/300,暖濕氣團(tuán)上升緩慢);云和降雨區(qū)面積較大。97暖鋒雨的特點(diǎn):雨區(qū)位于鋒線前方;21冷鋒雨:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),冷氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作用,冷氣團(tuán)推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)。根據(jù)冷鋒推移速度的不同,又分為慢行冷鋒和急行冷鋒兩種:98冷鋒雨:冷暖氣團(tuán)相遇時(shí),冷氣團(tuán)較強(qiáng)起主導(dǎo)作緩行冷鋒:?云和雨區(qū)分布及降雨強(qiáng)度與暖鋒雨相仿;雨區(qū)位于鋒線后方。
緩行冷鋒雨特點(diǎn):冷鋒運(yùn)移速度較慢緩行冷鋒雨示意圖99緩行冷鋒:?云和雨區(qū)分布緩行冷鋒雨特點(diǎn):冷鋒運(yùn)移冷鋒運(yùn)移速度較快,使得暖濕氣團(tuán)產(chǎn)生劇烈的上升運(yùn)動(dòng),鋒面坡度較陡,介于1/40~1/80。
降雨在鋒線附近,降雨強(qiáng)度大
歷時(shí)短、雨區(qū)窄急行冷鋒雨特點(diǎn):急行冷鋒:急行冷鋒雨示意圖100冷鋒運(yùn)移速度較快,使得暖濕氣團(tuán)產(chǎn)生劇烈的上升運(yùn)動(dòng),鋒面坡度較當(dāng)冷暖鋒面勢均力敵,則鋒面在一定地區(qū)來回?cái)[動(dòng),稱為準(zhǔn)靜止鋒?;蛑敢苿?dòng)很緩慢呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)的鋒。準(zhǔn)靜止鋒雨示意圖準(zhǔn)靜止鋒:101當(dāng)冷暖鋒面勢均力敵,則鋒面在一定地區(qū)來回?cái)[動(dòng)準(zhǔn)靜止鋒雨的特點(diǎn):
降雨持續(xù)時(shí)間較長降雨強(qiáng)度比較小
雨區(qū)比暖鋒雨更廣如江淮一帶6、7月的常出現(xiàn)的陰雨天氣即為典型的準(zhǔn)靜止鋒雨。102準(zhǔn)靜止鋒雨的特點(diǎn):降雨持續(xù)時(shí)間較長降雨強(qiáng)度比較小3)暖鋒雨的形成是由于()
A.暖氣團(tuán)比較強(qiáng)大,主動(dòng)沿鋒面滑行到冷氣團(tuán)上方
B.暖氣團(tuán)比較強(qiáng)大,冷氣團(tuán)主動(dòng)沿鋒面滑行到暖氣團(tuán)上方C.暖氣團(tuán)比較弱,冷氣團(tuán)主動(dòng)楔入到暖氣團(tuán)下方
D.暖氣團(tuán)比較強(qiáng)大,主動(dòng)楔入到冷氣團(tuán)下方A例題1033)暖鋒雨的形成是由于()A例題27氣旋:北(南)半球,由于地球離心力、偏向力及摩擦力的共同作用下,大氣中水平氣流呈逆(順)時(shí)針旋轉(zhuǎn)的大型渦旋。在同高度上,氣旋中心的氣壓比四周低,又稱低壓。小氣旋水平尺度為幾百公里,大的可達(dá)三四千公里,氣旋中,天氣常發(fā)生劇烈的變化,是人們最關(guān)心和最早研究的天氣系統(tǒng)。4)氣旋雨104氣旋:北(南)半球,由于地球離心力、偏向力及摩擦力的共同作用氣旋區(qū)氣流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):氣旋平面圖低氣壓區(qū)氣旋立面圖低氣壓區(qū)在低氣壓中心區(qū),氣流從四周向中心輻合,垂直方向上運(yùn)動(dòng)是上升的,即暖濕氣流輻合上升,在水平面上溫度和濕度變化很大,故常常有凝結(jié)降水現(xiàn)象。可出現(xiàn)大范圍降雨和大風(fēng)的天氣現(xiàn)象,稱為氣旋雨105氣旋區(qū)氣流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):氣旋平面圖低氣壓區(qū)氣旋立面圖低氣壓區(qū)熱帶氣旋發(fā)生在熱帶海洋上強(qiáng)烈的氣旋性渦旋,即所謂的臺(tái)風(fēng)。風(fēng)的水平尺度約幾百公里至上千公里,鉛直尺度可從地面直達(dá)平流層低層,是一種深厚的天氣系統(tǒng)。臺(tái)風(fēng)中心氣壓很低,一般在990~870百帕之間,中心附近地面最大風(fēng)速一般為30~50米/秒,有時(shí)可超過80米/秒。氣旋按其生成的地理位置不同,可分為熱帶氣旋和溫帶氣旋106熱帶氣旋發(fā)生在熱帶海洋上強(qiáng)烈的氣旋性渦旋,98長江流域大洪水起因:
與發(fā)生在1997.5~1998.5上世紀(jì)最強(qiáng)的厄爾尼諾現(xiàn)象有關(guān);
冷暖空氣頻繁交綏于長江流域,造成二度梅雨(6.11~7.3和7.16~31)1998年長江流域降雨天氣圖10798長江流域大洪水起因:與發(fā)生在1997.5~1998熱帶氣旋的危害:
強(qiáng)風(fēng)引起的巨大海浪,可對海洋船舶造成很大破壞;當(dāng)臺(tái)風(fēng)移近海岸時(shí),狂風(fēng)可引起大范圍巨大的海潮(風(fēng)暴潮)。臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過的地區(qū)常有大暴雨或特大暴雨,日雨量可高達(dá)1000毫米以上,造成大范圍洪澇。它是重要天氣系統(tǒng)之一,一些河流特大洪水均與熱帶氣旋有關(guān)。1983年9月6日第9號(hào)臺(tái)風(fēng)的彩色增強(qiáng)顯示衛(wèi)星云圖108熱帶氣旋的危害:強(qiáng)風(fēng)引起的巨大海浪,可對海洋風(fēng)速平均風(fēng)力分類10.8~17.1m/s6~8級(jí)熱帶低氣壓17.2~32.7m/s8~9級(jí)熱帶風(fēng)暴10~11級(jí)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴>32.7m/s>12級(jí)臺(tái)風(fēng)(按中國氣象部門規(guī)定分類)按熱帶氣旋地面中心附近風(fēng)速大小,可分為:109風(fēng)速平均風(fēng)力分類10.8~17.1m/s6~8級(jí)熱帶溫帶氣旋雨(鋒面氣旋)
鋒面氣旋是由鋒面的波動(dòng)產(chǎn)生的,多發(fā)生于溫帶的極地氣團(tuán)和熱帶氣團(tuán)的交界面之上,這種波動(dòng)也稱氣旋波。溫帶地區(qū)的降水大部分同鋒面氣旋有關(guān),氣旋活動(dòng)的頻次、強(qiáng)弱對人類最密集的溫帶地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)有重要的影響,因此它是最受重視的天氣系統(tǒng)之一。110溫帶氣旋雨(鋒面氣旋)鋒面氣旋是由鋒面的波動(dòng)產(chǎn)生溫帶氣旋主要出現(xiàn)在中、高緯度地區(qū)。溫帶氣旋范圍大,風(fēng)區(qū)長,在海上形成大風(fēng)、降水和雷暴等危險(xiǎn)天氣和巨浪,在冬季有時(shí)也能引導(dǎo)冷空氣南下,形成寒潮天氣。溫帶氣旋的特點(diǎn):111溫帶氣旋主要出現(xiàn)在中、高緯度地區(qū)。溫帶氣旋影響中國近海的溫帶氣旋(主要發(fā)生在兩個(gè)地區(qū)):①從中國長江中下游到日本南部海上,命名為江淮氣旋和東海氣旋②從蒙古中部到中國東北的大興安嶺東側(cè),命名為蒙古氣旋和黃河氣旋112影響中國近海的溫帶氣旋①從中國長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)降雨的觀測
按降雨強(qiáng)度大小,降雨可分為暴雨、大雨、中雨、小雨四種:113 1)暴雨(>50mm/24h)暴雨:50~1002)20cm雨量器現(xiàn)場圖1、雨量器承雨器;漏斗;儲(chǔ)水瓶;
雨量杯觀測降雨量的常用儀器有:
雨量器
自記雨量計(jì)70cm20cm雨量器示意圖11420cm雨量器現(xiàn)場圖1、雨量器承雨器;觀測降雨量的常用儀虹吸式自計(jì)雨量計(jì)圖虹吸式自計(jì)雨量計(jì)構(gòu)造圖2、自記雨量計(jì):虹吸式/翻斗式115虹吸式自計(jì)雨量計(jì)圖虹吸式自計(jì)雨量計(jì)構(gòu)造圖2、自記雨量計(jì):虹吸由于雨量觀測站觀測到的降雨量僅代表其周圍小范圍內(nèi)的降水量,故稱為點(diǎn)降水量。(5)降雨的特性分析點(diǎn)降水量:116由于雨量觀測站觀測到的降雨量僅代表其周圍小范降雨量
為一定時(shí)段內(nèi)降落到地面上的總雨量(mm)
降雨歷時(shí)
一次降雨所經(jīng)歷的時(shí)間(天或小時(shí));降雨強(qiáng)度
為單位時(shí)間內(nèi)的降雨量(mm/min或mm/h);點(diǎn)降雨特性可用以下幾個(gè)特征值描述:117降雨量降雨歷時(shí)降雨強(qiáng)度點(diǎn)降雨特性可用以下幾個(gè)降雨面積
指降雨籠罩的水平面上的面積,其反映雨區(qū)的大??;降雨中心
指降雨面積上降雨量最為集中且范圍較小的局部地(區(qū))點(diǎn)。118降雨面積降雨中心42
降雨量過程線:降雨量在時(shí)間上的變化特性的圖形表示:★降雨量過程線/降雨強(qiáng)度過程線降雨量過程線圖注:其縱坐標(biāo)為時(shí)段內(nèi)降雨量(即為降雨強(qiáng)度),橫坐標(biāo)為時(shí)序,通常以直方圖或曲線表示。119降雨量過程線:降雨量在時(shí)間上的變化特性的圖形表示:★②
累積降雨過程線注:其橫坐標(biāo)為時(shí)序;縱坐標(biāo)為降雨開始到各時(shí)段的降雨量的累積值。累積降雨量曲線圖120②累積降雨過程線注:其橫坐標(biāo)為時(shí)序;累積降雨量曲線圖44降水強(qiáng)度~歷時(shí)曲線圖降雨強(qiáng)度過程線降水強(qiáng)度-歷時(shí)曲線說明:
根據(jù)一場降雨的降雨強(qiáng)度過程線,統(tǒng)計(jì)其不同歷時(shí)內(nèi)最大平均降雨強(qiáng)度,以其為縱坐標(biāo),以歷時(shí)為橫坐標(biāo),由大至小繪成的變化曲線。它的變化規(guī)律是雨強(qiáng)與歷時(shí)長短成反比。③
降水強(qiáng)度-歷時(shí)曲線:121降水強(qiáng)度~歷時(shí)曲線圖降雨強(qiáng)度過程線降水強(qiáng)度-歷時(shí)曲線說明面平均降水量流域降雨量的計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)上水文工作多以流域作為研究對象,面降雨量多指流域平均雨量,通常稱為面平均雨量。一般由已知的各點(diǎn)雨量來推求面雨量。122面平均降水量流域降雨量的計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)上水該法適用于流域內(nèi)地形起伏不大,雨量站分布較均勻較密的情況。由點(diǎn)雨量估算面雨量的常用方法:
1)算術(shù)平均法:142365式中:
pi
各雨量站同時(shí)期的降雨量(mm);
n
測站數(shù);
流域平均降雨量。123該法適用于流域內(nèi)地形起伏不大,雨量站分布較均勻較密的情況。分水嶺2)泰森多邊形法(面積加權(quán)平分法或垂直平分法)泰森多邊形法示意圖△A5P5124分水嶺2)泰森多邊形法(面積加權(quán)平分法或垂直平分法)泰森多Pi=(Pi+Pi+1)/2=(40+20)/2=303)降雨量等值線法等值線法計(jì)算示意圖(單位:mm)100.670.35966.447.758.938.22020404060604040F2F3FiPiF1(=Pi)(=Pi+1)80流域邊界125Pi=(Pi+Pi+1)/23)降雨量等值線法等值線法計(jì)算求流域平均降水量精度較高,適合于地形變化顯著的流域;繪制等雨量線需較多站點(diǎn)雨量資料;不同時(shí)段的等值線圖需重繪,工作量大。等值線法的優(yōu)點(diǎn):能反映出降雨量在空間的實(shí)際分布情況。等值線法的不足點(diǎn):126求流域平均降水量精度較高,適合于地形變化顯著的流域;為了反映流域面降雨量的特性,可用以下兩種降水特性綜合曲線來反映:1)面平均雨深~面積曲線:
首先繪制出一場或一定歷時(shí)的降雨的等雨量線,從最大降雨深處(即降雨中心)開始量取不同等雨量線所包圍的累計(jì)面積,并求出相應(yīng)各包圍面積上的面平均雨深,點(diǎn)繪面平均降雨量與相應(yīng)面積曲線,即為雨深-面積曲線。
面降雨量特性分析127為了反映流域面降雨量的特性,可用以下兩種降水說明:該曲線表示不同累計(jì)面積上相應(yīng)最大平均雨深,其規(guī)律是:面積越大,平均雨深越小。面平均雨深~面積關(guān)系示意圖面平均雨深~面積曲線面平均雨深按下式計(jì)算:128說明:該曲線表示不同累計(jì)面積上相應(yīng)最大平均雨深,其規(guī)律是:面對一場降雨的不同歷時(shí)分別繪出其等雨量線,再作出相應(yīng)的雨深~面積曲線,綜合繪在同一張圖上,即可得到平均雨深~面積~歷時(shí)曲線。面平均雨深~面積~歷時(shí)曲線該曲線的一般規(guī)律:
當(dāng)歷時(shí)一定時(shí),隨面積F增大,平均雨深R降低;
當(dāng)面積一定時(shí),隨歷時(shí)t增加,平均雨深R增大。2)面平均雨深~面積~歷時(shí)曲線129對一場降雨的不同歷時(shí)分別繪出其等雨量線,再作(6)影響降雨的因素地形條件通過氣流的屏障作用與抬升作用對降水的強(qiáng)度與時(shí)空分布發(fā)生影響的地形雨形成示意圖山脈取決于地面坡向氣流方向地表高程130(6)影響降雨的因素地形條件通過氣流的屏障作用與抬升作用地形(6)影響降雨的因素森林對降水的影響存在著三種不同的看法森林不僅能保持水土,而且直接增大降水量;森林不會(huì)影響大尺度的氣候,對降水的影響不大;森林不僅不能增加降水,還可能減少降水。森林能抑制林區(qū)日間地面溫度升高,削弱對流,從而可能使降水量減少131(6)影響降雨的因素森林對降水的影響存在著三種不同的看法森林(6)影響降雨的因素森林對降水的影響以上三種觀點(diǎn)都有一定的根據(jù),亦各有局限性;受到地區(qū)的典型性、測試條件、測試精度等的影響??傮w來說,森林對降水的影響肯定存在,至于影響的程度,是增加或是減少,還有待進(jìn)一步研究;與森林面積、林冠的厚度、密度、樹種、樹齡以及地區(qū)氣象因子、降水本身的強(qiáng)度、歷時(shí)等特性有關(guān)。132(6)影響降雨的因素森林對降水的影響以上三種觀點(diǎn)都有一定的根(6)影響降雨的因素水體的影響主要是由于水面上方的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)條件與陸面上存在差別而引起的。根據(jù)觀測,水域?qū)邓挠绊?,總體來說是減少降水量,但因季節(jié)而有差異。133(6)影響降雨的因素水體的影響主要是由于水面上方的熱力學(xué)、根人類活動(dòng)通過改變下墊面條件而間接影響降水(6)影響降雨的因素植樹造林修建水庫圍湖造田砍伐森林人工直接控制降水使用飛機(jī)、火箭直接行云播雨,或者反之驅(qū)散雷雨云,消除雷雹等134人類活動(dòng)通過改變下墊面條件而間接影響降水(6)影響降雨的因素(7)中國降雨特性我國多年平均年降水量:648mm全球陸面平均降水量:800mm亞洲:
740mm135(7)中國降雨特性我國多年平均年降水量:648mm59按年降水量多少劃分為五個(gè)降水量帶:分區(qū)年降水(mm)分布地區(qū)1)十分濕潤帶>1600mm東南沿海,云南西南部,廣西南部,西藏東南角,湖南、江西、四川山地2)濕潤帶800~~1600mm長江中下游地區(qū),云貴川和廣西大部分地區(qū)3)半濕潤帶400~800mm華北平原,東北大部分,山西、陜西大部及甘肅東南部,四川西北,西藏東部4)半干旱帶200~400mm內(nèi)蒙,寧夏,甘肅,新疆西北部5)干旱帶<200mm內(nèi)蒙、寧夏、甘肅沙漠區(qū),青海、新疆的盆地136按年降水量多少劃分為五個(gè)降水量帶:分區(qū)年降水(
2.55204080120160200300(cm)十分濕潤帶1600-2000濕潤帶半濕潤帶半干旱帶干旱帶<200200-400400-800800-12001200-16001372.552040全年降水主要在夏半年,由于季風(fēng)的進(jìn)退影響,導(dǎo)致雨季的遲早及歷時(shí)的長短在地區(qū)上有所不同。
長江以南:雨季在3~6月或4~7月
華北與東北地區(qū):雨季為6~9月(大部分集中
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