书城科普读物新课程百科知识-揭开大气面纱
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第8章 雨的形成

雨形成的过程离不开水成云,水成云是由液态水滴(包括过冷却水滴)所组成的云体。水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件,并使雨滴具有一定的下降速度,这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰晶组成的云体称为冰成云,而由水滴(主要是过冷却水滴)和冰晶共同组成的云称为混合云。从冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花,下落到0℃以上的气层内,融化以后也成为雨滴下落到地面,形成降雨。

大水滴在雨的形成过程中起着重要的作用。当水滴半径增大到2毫米~3毫米时,水分子间的引力难以维持这样大的水滴,在降落途中,就很容易受气流的冲击而分裂,通过“连锁反应”,使大水滴下降,小水滴继续存在,形成新的大水滴。这是上升气流较强的水成云和混合云中形成雨的重要原因。

雨量的等级

雨量的等级就是指“小雨”“中雨”“中到大雨”等这些我们常常在天气预报中听到的词。降落在地面上的雨水还没有蒸发、渗透和流失作用,用积聚的深度来确定的就是雨量。我国规定以毫米为深度的单位。雨量的等级依据24小时内降雨量的大小划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨几个等级。

降雨量在10毫米以内的为小雨,雨滴清晰可辨,落到屋瓦和硬地上不四溅,雨声缓和淅沥,通常需两分钟后,才能完全润湿石板和屋瓦,水洼形成很慢。

降雨量在10毫米~25毫米之间的为中雨,雨滴不容易分辨,而且有沙沙的雨声,雨落如线,落到屋孔和硬地上略有四溅,水洼形成较快。

降雨量在25毫米~50毫米之间的为大雨,大雨时,雨落模糊成片,雨滴落到屋瓦和硬地上四溅可达数寸,雨声如擂鼓,水潭形成极快。

降雨量在50毫米~100毫米之间的为暴雨,马路上到处是积水。

降雨量在100毫米~200毫米之间的叫大暴雨。

降雨量在200毫米以上的叫特大暴雨,地势低的地方会被淹。

阵雨指阵性降水,雨点较大,时降时停,强度变化急剧,下雨时天空阴暗,有时忽然开朗,露出晴天,有时还伴有雷声。

酸雨的形成与危害

酸雨是指pH值小于5.60的降水。为什么这么说呢?降水酸度是按年降水的平均pH值划分的,pH分为碱性(pH7.00)、中性(5.60~7.00)、弱酸性(4.50~5.59)、较强酸性(4.00~4.49)和强酸性(4.00)。

酸雨对环境的危害非常大,它是重大的环境问题之一,它与云雾降水、大气污染程度密切相关。大气化学把酸雨作为一个重要的研究课题。一般认为,酸雨是由于工业过程的化石燃料燃烧,排放硫和氮的氧化物到大气中,随后转化为硫酸(盐)和硝酸(盐)所引起的。实际上,影响降水酸度的因素很复杂,它们包括气体向粒子转化,光化学和催化化学,云滴和降水的物理化学过程,以及区域和全球的大气输送等,降水的pH是所有这些复杂过程相对贡献的一个综合测量。近数十年来,世界范围内广泛地监测到酸雨,并有酸度上升、范围扩大的趋势。

酸雨污染江河湖泊、土壤,危害林业、渔牧业生产,能加速石质建筑物、铜像等文物,金属材料、器物的侵蚀作用,甚至影响人体的健康。

梅雨浅谈

在我国长江中下游地区(大约在东经110°以东、北纬27°~34°之间)经常出现一段持续阴雨或降水次数较频繁的时间,这时正是梅子成熟的时期,所以又把这种天气称之为梅雨天气;就平均情况而言,每年6月中旬到7月上旬前后,西起湖北宜昌,北至淮河,南至湖南、江西中部。主要涉及到湖北、湖南、安徽、江西、浙江、上海市和江苏省会出现这种天气。因为这段时期潮湿多雨,有时长达半月不见太阳,衣物及器具容易长霉,所以也叫“霉雨”。

扩大范围来讲,梅雨是从我国长江中下游及黄海直到韩国、日本南部雨期较长的连阴雨,不仅是长江中下游地区的气候特色之一,也是东亚特有的一种气候现象。在降水异常偏多的年份还会形成整个流域的洪涝灾害。在1931、1954、1980、1991、1998年都发生了特大洪水。

梅雨的成因及天气特点

梅雨从造成因素来看,一般在西北太平洋副热带高压北部边缘的梅雨锋面中出现,它是冷暖空气连续相持在长江流域所造成的。

梅雨锋面形成的雨带中,天气往往出现多云雨、多雾、雷暴天气,小、中雨、大、暴雨和特大暴雨相间出现。在东海、黄海至日本南部的梅雨带上,海面极低的能见度,常常出现锋面气旋,加大海面风力。

每年开始梅雨的日期称为“入梅”,结束日期叫做“出梅”。气候统计表明,梅雨一般在6月上中旬开始,7月上旬结束。梅雨期间有时连阴雨过程中断几天,会出现两段或以上的阴雨天气,有两段梅雨的,民间又称为“二度梅”。平均而言,每年6月17日入梅,7月10日梅雨结束,梅雨期24天。

林之光《气象万千》一书中曾经记载:梅雨期以梅雨区中部的时间最长,上海多年平均6月15日入梅,7月9日出梅,长达25天;武汉6月10日入梅,7月9日出梅,长达30天。而梅雨区南北界附近一般只有20天左右。

曾有“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”的古诗句来形容梅雨期的情况,只是个气候平均情况,具体到每一年,入梅、出梅的时间往往会有所不同。未必黄梅时节家家雨。

梅雨期的长短并不完全一样。有的梅雨期的长短可以相差很大。最长的梅雨期长达一个多月,最短的只有几天,称为空梅。

梅雨能持续多久,取决于梅雨锋能维持多长稳定时间。当副热带高压再次北抬,脊线移到北纬25°附近时,暖湿空气越过江淮一带,北方冷空气活动位置偏北,长江中下游梅雨期结束。

冻雨

人们在初冬或冬末初春,有时可以看到一种现象,当空中的雨落到近地面很冷的电线、物体和地面上时,迅速就凝结形成冰了,电线被“装饰”成粗粗的冰条,地面上也生成了一层薄薄的冰,这就是冻雨。而这种冻结物体,气象上称为雨淞。我国南方把冻雨叫做“下冰凌”“天凌”或“牛皮凌”。

冻雨的形成需要怎样的过程呢?它多是在强冷空气或寒潮来临时,由于冷暖空气交锋而产生的。当冷锋侵入时,锋面下的气温和地面温度都降至0℃以下,而锋面上方的气温却在0℃以上且较潮湿,当锋面上方的云层内形成的雨滴落入温度小于0℃的气层时,就能变成了过冷雨滴,这种过冷雨滴只要降到温度低于0℃的地面或地物上,立即就会冻结成冰,形成一层密实光滑的、有时是透明的玻璃状冰壳。冻雨落在表面温度低于冰点的树、电线上后,马上在它们外围结成晶莹透明的冰层,这时雨滴继续落在结了冰的物体表面上慢慢下垂,于是结成了一条条冰柱,俗语称它为“冰挂”。冰挂景色万千,耀眼夺目。在冬季,如果你到庐山、黄山等名山,就会发现山上被冻雨打扮得分外妖娆。吉林松花江畔冬季的雨凇是我国奇景之一,每年总吸引成千上万的中外游客前来观光赏景。

冻雨风光虽然有观赏价值,但它毕竟是一种灾害性天气,它所造成的危害是不可忽视的。电线结冰后,遇冷收缩,加上冻雨重量的影响,就会绷断。有时,成排的电线杆被拉倒,使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多。大田结冰,会冻断返青的冬麦,或冻死早春播种的作物幼苗。另外,冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。