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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 1、时段平均雨强过程线 2、瞬时雨强过程线 3、累积雨量过程线 平均雨强： 瞬时雨强： 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( Air Cooling) 【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) (Freezing nuclei) 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、降水的分类 降水通常按空气抬升形成动力冷却的原因分为：对流雨、地形雨、锋面雨、气旋雨。 (1) 对流雨(Convective Rain) ：空气冷却上升，积状云，降雨强度大，历时短，雨区小。 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。 (2)?地形雨(Orographic Rain)：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(Frontal Rain)：由锋面活动形成的。（锋面、锋、锋区） 锋面（Frontal surface） ：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（Surface front） ：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 暖锋雨特点： 雨区大、雨强不大、历时长； 冷峰雨: 缓行冷锋雨的特点类型暖峰雨 急行冷锋雨：雨区小、雨强大、历时短。 准静止锋雨的特点： 降雨持续时间较长； 降雨强度比较小； 云和降雨区比暖锋更为宽广。 锢囚峰： 保留原来峰面降水特性，并且降水量增加，雨区扩大 （4）气旋雨 (Cyclonic Rain) ：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/s 6~8级 热带低气压 Tropical low atmosph