暴雨的形成过程相当复杂。一般来说,暴雨的主要物理条件是丰富而持续的水汽、强烈而持续的气流上升运动和不稳定的大气结构。大、中、小各种尺度的天气系统和下垫面的有利组合,尤其是地形,可以产生暴雨。造成我国暴雨的主要天气系统有锋面、气旋、切变线、涡旋、槽、台风、东风波和热带辐合带。此外,干旱和半干旱地区的热雷暴也可能造成短期和小面积的暴雨。
暴雨经常从积雨云中落下。积雨云形成的条件是大气中要有足够的水汽,要有强大的向上运动把水汽迅速向上输送。云中的水滴受到向上运动的影响,然后在上升气流无法托住的情况下急速落到地面。
暴雨是怎么形成的?为什么雨下得这么大?
积雨云通常体积相当大,每个积雨云都是暴雨区的降水单位。虽然每个单元的水平范围只有1-20公里,但它们被排列成一个宽度为100-200公里的雨带。积雨云的云就像高山和高山。当它们强烈发展时,它们从地面以上0.4至1公里延伸到10公里以上的高度空。你走得越高空,温度越低,往往达到零下十摄氏度,甚至更低,云上部的水滴就会结冰。人们在地面上肉眼可以看到云顶上的缕缕白带,这是由空高度的冰晶和雪花飞舞造成的。在地面上,这是一个有大雨的夏天,但这是一个有雪的严冬。
根据中国气象规定,24小时内,空50.0毫米和99.9毫米的雨量为暴雨,100.0毫米至199.9毫米的雨量为暴雨,超过200.0毫米的雨量为特大暴雨。暴雨必须有充足而持续的水汽,强大而持续的气流向上运动,以及不稳定的大气结构。大、中、小各种尺度的天气系统和下垫面的有利组合,尤其是地形,可以产生暴雨。暴雨经常从积雨云中落下。积雨云中的上升气流很强,垂直速度20 ~ 30m/s,最大速度60m/s,大于台风的风速。在强烈的上升气流中,水滴不断增加,云中的水滴急剧下落到地面,直到上升气流托不住为止。
在中国,暴雨的水汽来自南海南部或孟加拉湾;第二,来自东海或者黄海。有时在暴雨过程中,水汽同时来自东、南两个方向,或者前期主要是偏南,后期主要是偏东。“东南风,雨祖”在中原地区的传播是降水规律的客观反映。大气的运动,就像流水一样,经常会产生波动或漩涡。当来自不同方向或不同温度和湿度的两股气流相遇时,它们会产生波动或涡流。它大至几千千米,小至几公里。在这些波动区域,随着气流的运行往往会发生向上运动,水平水汽迅速集中在同一区域,形成暴雨中心
。此外,地形对暴雨和降雨的形成也有影响。比如由于山脉的存在,迫使气流在迎风坡上升,使垂直运动增加,暴雨增加;而在山区背风坡,气流下沉,降雨量大幅度减少,部分背风坡降雨量仅为迎风坡的1/10。1963年8月上旬,一股湿空气从南海输送到华北,刚好穿越太行山。受山脉隆升的影响,历史上太行山东侧发生了罕见的特大暴雨。山谷的窄管效应也能加强暴雨。
1975年8月4日,河南省发生特大暴雨。它的中心庄琳被南部、北部和西部的山脉所包围,逐渐形成了东部的喇叭状地形。由于这种地形,空气流量增加,降雨量急剧增加。8月5日至7日降水量达到1600毫米以上,而位于庄琳东南不到40公里的平原地区驻马店同期降水量仅为400毫米。另外,暴雨发生时,一般下层的空是暖湿的,上层的空是干冷的,使得大气处于极不稳定的状态,有利于大气中能量的释放,促进积雨云的充分发展。
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