chater2第三节降水3~4.ppt
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1、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:, 雨(Rainfall) 从云中降落下来的液态水滴,其直径一般为0.56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。 雪 (Snow) 由较大的冰晶(即雪晶)组成。雪晶一般大于0.3 毫米
2、,其基本形状为六角形。 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25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。 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、 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: 大气中存在水分,即水汽(Vapor) 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。 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
4、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。,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
5、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
6、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。,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:,强热带风暴“纳尔
7、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,莫拉克台风带来的强降水,形成泥石流,过去两星期,台风造成菲律宾约600人死亡,http:/ 暴雨 (Storm) :,暴雨: 50100(Storm) 大暴雨:100200 (Heavy Storm) 特大暴雨:200 (Extraordinary Storm),(2)大雨(2550mm) (3)中雨(1025mm) (4)小雨(10mm),四、降水量的计算,通常雨量站所观测的降水量,只代表临近小范围的降水情况,称点降水量。实际水文分析工作中,常要知道一个流域或地区的
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