地方性降水

地方性降水

地方性降水(local precipitation)是指在有限的地區內,受該地區的地理位置、地形特點、地表狀況影響而產生的帶有地方性特徵降水

基本介紹

  • 中文名:地方性降水
  • 外文名:local precipitation
背景,影響因素,熱力 條件,水汽條件,森林與地方性降水,冬季冷流降雪,地方雲與降水,測定,計算方法,

背景

降水是指空氣中的水汽冷凝並降落到地表的現象,它包括兩部分,一是大氣中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝結物,如霜、露、霧和霧淞,又稱為水平降水;另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝結物,如雨、雪、霰雹和雨淞等,又稱為垂直降水。

影響因素

主要體現在熱力條件和水汽條件兩個方 面,以及由海陸熱力條件差異引發的中、小尺度輻合流場。

熱力 條件

海陸熱力性質及傳遞方式根本不同,表現在海面溫度變化,較陸地溫度變化平緩且具有滯後性。
當極地乾冷空氣到達暖海面以後,必然會有熱量、水汽向大氣輸入。通過感熱通量表達式可以看出,海氣間感熱交換量情形海氣溫差、風速成正比。低層大氣的增、溫增濕,導致大氣層結呈不穩定狀態,是冬季 山東半島產生冷流降雪的主要成因 。
當冷空氣越過渤海海面進入半島內陸後,內陸冷下墊面的作用,使低層大氣層結趨於穩定,同時水汽來源被切斷,因此,山東半島的冷流降雪自北而南迅速減弱 。

水汽條件

黃渤海廣闊的海面是山東半島降水的重要水汽源地。冬季 冷流降雪的水汽來自渤海海面。夏季西北氣流條件下產生降水,其水汽也主要來自渤海海面。

森林與地方性降水

森林對垂直降水的影響,目前仍是爭論的問題。但從森林氣候環境和形成降水的物理過程看,森林對降水形成還是有利的。
首先,森林高達十幾米甚至幾十米,氣流由平坦的田野通過森林或林網地區時,氣流的流線常被抬高几百米甚至千米以上。氣流的這種系統性抬升有利於雲和降水的形成。在前蘇聯歐洲部分,這一作用可使降水量增加5%~10%。
其次,森林地區濕度大,氣流系統抬升,使林冠上部空氣中的水汽含量增加,降低了凝結高度,有利於形成雲和降水。
另外,植物體上廣泛存在冰核活性細菌。如闊葉林內有一種棘生鞭毛菌,在-1.3℃的過冷水中具有成冰核性能。大氣中凝結核雖多,但凍結核較少,當這類細菌隨上升氣流進入過冷雲層時,可促使過冷水滴凍結下降。因此,在森林地區引進這類細菌,使之大量繁殖,可促進地方性降水增加。
通過對比觀測,森林地區比附近無林區年降水量增加10%~30%。森林覆蓋率越大,增加降水愈多,愈明顯。

冬季冷流降雪

冬季冷流降雪是山東半島最常見的地方性降水天氣。冷流降雪的特定天氣條件一是必須在西北氣流控制下,二是有強冷空氣南下影響山東半島。
冬季冷流主要指當高空冷槽過境後,山東半島以西地區的天氣迅速轉晴。而山東半島,尤其是半島北部沿海地區,隨著強勁的西北風,大片、大片結構鬆散,顏色灰白的低雲,不斷地從渤海海面上湧來,造成持續性降雪或間隔不一的陣性降雪。由於這一特點,山東半島冬季降水日數比內陸明顯偏多。
冷流降雪時空分布有如下特點無論是降雪日數,還是降雪強度,自北而南明顯遞減。據氣象資料統計,位於半島北海岸的威海比南部的海陽平均降雪日數多天,平均降雪量多,其主要差異是由冷流降雪造成的。冷流降雪從月至次年月均可出現。主要集中在月中旬至月下旬

地方雲與降水

雲是氣象觀測的重要項目之一,是大氣中的小水滴、過冷卻水滴、冰晶或它們的混合物組成的可見聚合體;其底部不接觸地面,並有一定厚度。 各種雲的形成和演變,是大氣中錯綜複雜的物理過程的具體表現,也是預示未來天氣變化的重要徵兆。如民眾根據云的形狀、出現時間、所在方位和地理位置等進行長期觀測後總結出如“ 夏天八、九點鐘有黃色饅頭雲,天下大雨”等一系列對降水具有指示意義的觀察經驗。這種“黃色饅頭雲”對降水的指示意義,當觀測到“黃色饅頭雲”時,預示未來24h內或48h內將會出現降水,而且出現中雨以上量級降水的可能性很大,未來48h的過程降水量出現大雨的可能性也較大,對全州中雨以上量級降水預報具有很好的指示意義。臨夏州本站出現“黃色饅頭雲”能夠預示全州將出現區域性降水過程,對全州區域性降水和久旱逢雨的轉折性天氣預報均具有很好的指示意義。

測定

(1)測量工具:雨量器
是用於測量一段時間內累積降水量的儀器。常見的雨量器外殼是金屬圓筒,分上下兩節,上節是一個口徑為20厘米的盛水漏斗,為防止雨水濺失,保持容器口面積和形狀,筒口用堅硬銅質做成內直外斜的刀刃狀;下節筒內放一個儲水瓶用來收集雨水。測量時,將雨水倒入特製的雨量杯內讀出降水量毫米數。降雪季節將儲水瓶取出,換上不帶漏斗的筒口,雪花可直接收集在雨量筒內,待雪融化後再讀數,也可將雪稱出重量後根據筒口面積換算成毫米數。
(2)測量方法:一般每天上午8時,20時各一次,把一天,一月或一年的降水量相加,就分別時這個地方的日降水量,月降水量或年降水量。

計算方法

降水量是用在不透水的平面上所形成的水層來計量的,單位為毫米。常用雨量器、自記雨量計,近年來也用遙測法來進行測量。固體降水量,是指固體降水融化後水層的深度值。中國日降水量時制採用北京標準時,並以20時為日分界。在水文研究中,降水過程的觀測用自記雨量計,雨量器則主要用於定時分段觀測。由雨量站測得的雨量值,只代表某一點或較小範圍內的降水情況,稱點雨量。在水文學中常利用點雨量推算整個流域或某特定水文區的平均降雨量(又稱面雨量)。計算流域平均降水量的方法很多,比較簡便的有加權平均法等值線法等。
加權平均法(垂直平方法或泰森多邊形法)常用於流域平均降水量的計算。具體方法是在流域圖上將各雨量站用直線連成一些三角網,對各邊作垂直平分線,連結構成一些多邊形,每個多邊形內都含有一個雨量站,假設每個站的雨量可以代表該多邊形面積內的平均降水量,則全流域上降水量的平均值(塣)為:式中i為雨量站的雨量,單位為毫米;i為該雨量站所在多邊形的面積,單位為平方公里;為所計算的流域總面積,單位為平方公里。 各測點控制面積與總面積的比值,稱各雨量站的權重,故塣即加權平均降水量。

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