暴雨

一、暴雨的定義

暴雨(torrential rain)是降水強度很大的雨。雨勢傾盆。一般指每小時降雨量16毫米以上,或連續12小時降雨量30毫米以上,或連續24小時降雨量50毫米以上的降水。

中國氣象上規定, 24小時降水量為50毫米或以上的雨稱為“暴雨”。按其降水強度大小又分為三個等級,即24小時降水量為50~99.9毫米稱“暴雨”;100~250毫米以下為“大暴雨”;250毫米以上稱“特大暴雨”。

在業務實踐中,又可按照發生和影響範圍的大小將暴雨劃分為:局地暴雨、區域性暴雨、大範圍暴雨、特大範圍暴雨。

局地暴雨歷時僅幾個小時或幾十個小時左右,一般會影響幾十至幾千平方千米,造成的危害較輕。但當降雨強度極大時,也可造成嚴重的人員傷亡和財產損失。

區域性暴雨一般可持續3~7天,影響範圍可達10~20萬平方千米或更大,災情為一般,但有時因降雨強度極強,可能造成區域性的嚴重暴雨洪澇災害。

特大範圍暴雨歷時最長,一般都是多個地區內連續多次暴雨組合,降雨可斷斷續續地持續1~3個月左右,雨帶長時期維持。 特大暴雨是一種災害性天氣,往往造成洪澇災害和嚴重的水土流失,導致工程失事、堤防潰決和農作物被淹等重大的經濟損失。特別是對於一些地勢低窪、地形閉塞的地區,雨水不能迅速宣洩造成農田積水和土壤水分過度飽和,會造成更多的災害。

世界上最大的暴雨出現在南印度洋上的留尼汪島,24小時降水量為1870毫米。中國最大暴雨出現在臺灣省新寮,24小時降水量為1672毫米,均是熱帶氣旋活動引起的。中國是多暴雨國家之一,幾乎各省(市、區)均有出現。主要集中在夏半年。暴雨日數的地域分佈呈明顯的南方多,北方少;沿海多,內陸少;迎風坡側多,背風坡側少的特徵。臺灣山地的年暴雨日達16天以上,華南沿海的東興、陽江、汕尾及江淮流域一些地區在10天以上,而西北地區平均每年不到1天。

假設,50毫米降雨如果均勻分佈在24小時,給人的感覺是細雨紛飛。如果9毫米降水在一分鐘完成,給人的感覺將是天塌地陷,非暴雨傾盆所能形容,9毫米只能算小雨。任何事情都是相對的,有其特定的背景。南方部分地區基本上把暴雨標準定為80毫米/24小時,不過就像中國啟用新的颱風標準一樣,暴雨的定義仍需要進一步完善。

二、暴雨形成

暴雨形成的過程是相當複雜的,一般從宏觀物理條件來說,產生暴雨的主要物理條件是充足的源源不斷的水汽、強盛而持久的氣流上升運動和大氣層結構的不穩定。大中小各種尺度的天氣系統和下墊面特別是地形的有利組合可產生較大的暴雨。引起中國大範圍暴雨的天氣系統主要有鋒、氣旋、切變線、低渦、槽、颱風、東風波和熱帶輻合帶等。此外,在乾旱與半乾旱的局部地區熱力性雷陣雨也可造成短歷時、小面積的特大暴雨。暴雨常常是從積雨雲中落下的。形成積雨雲的條件是大氣中要含有充足的水汽,並有強烈的上升運動,把水汽迅速向上輸送,雲內的水滴受上升運動的影響不斷增大,直到上升氣流託不住時,就急劇地降落到地面。

積雨雲體積通常相當龐大,一塊塊的積雨雲就是暴雨區中的降水單位,雖然每塊單位水平範圍只有1~20千米,但它們排列起來,可形成100~200千米寬的雨帶。一團團的積雨雲就像一座座的高山峻嶺,強烈發展時,從離地面0.4~1千米高處一直伸展到10千米以上的高空。越往高空,溫度越低,常達零下十幾攝氏度,甚至更低,雲上部的水滴就要結冰,人們在地面用肉眼看到雲頂的絲縷狀白帶,正是高空的冰晶、雪花飛舞所致。地面上是大雨傾盆的夏日,高空卻是白雪紛飛的嚴冬。

中國氣象上規定,24小時之內,由空中降落的雨量在50.0毫米99.9毫米的為暴雨,100.0毫米至199.9毫米的為大暴雨,超過200.0毫米的為特大暴雨。產生暴雨要有充足的源源不斷的水汽、強盛而持久的氣流上升運動和大氣層結構的不穩定。大中小各種尺度的天氣系統和下墊面特別是地形的有利組合可產生較大暴雨。暴雨常常是從積雨雲中落下的。積雨雲內上升氣流非常強烈,垂直速度可達20~30米/秒,最大可達60米/秒,比颱風的風速還要大。在強烈的上升氣流中,水滴不斷增大,雲內的水滴直到上升氣流託不住時,就急劇地降落到地面。

在中國,暴雨的水汽一是來自偏南方向的南海或孟加拉灣;二是來自偏東方向的東海或黃海。有時在一次暴雨天氣過程中,水汽同時來自東、南兩個方向,或者前期以偏南為主,後期又以偏東為主。中國中原地區流傳“東南風,雨祖宗”,正是降水規律的客觀反映。大氣的運動和流水一樣,常產生波動或渦旋。當兩股來自不同方向或不同的溫度、溼度的氣流相遇時,就會產生波動或渦旋。其大的達幾千千米,小的只有幾千米。在這些有波動的地區,常伴隨氣流運行出現上升運動,併產生水平方向的水汽迅速向同一地區集中的現象,形成暴雨中心。

另外,地形對暴雨形成和雨量大小也有影響。例如,由於山脈的存在,在迎風坡迫使氣流上升,從而垂直運動加大,暴雨增大;而在山脈背風坡,氣流下沉,雨量大大減小,有的背風坡的雨量僅是迎風坡的1/10。在1963年8月上旬,從南海有一股溼空氣輸送到華北,這股氣流恰與太行山相交,受山脈抬升作用的影響,導致沿太行山東側出現歷史上罕見的特大暴雨。山谷的狹管作用也能使暴雨加強。1975年8月4號,河南的一次特大暴雨,其中心林莊,正處在南、北、西三面環山,而向東逐漸形成喇叭口地形之中,由於這樣的地形,氣流上升速度增大,雨量驟增,8月5~7日降水量達1600多毫米,而距林莊東南不到40千米地處平原區的駐馬店,在同期內只有400多毫米。


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