天气预报降雨原理?

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“降雨量”这个词有广义和狭义之分,经常让新手气象局工作者很伤脑筋,因为一个简单的词,有可能出现多种解释,导致表述上不一致。 先来看看《中华人民共和国气象行业基本术语》(AQT012-2015)中关于“降雨量”的定义: 可见,在官方定义里,“降雨量”是“降水强度”和“降水量”两个概念,分别代表“单位时间内降水的质量”与“总降水量”。 然而,在使用过程中,人们往往更关注于“总降水量”,也就是“降雨量”的概念。于是,“降雨量”常常表示为“总降水量”或“1h降水量”“24小时降水量”“某年降水量”等等。此时,它所表示的实际上是“总降水量”。

那么,从大气科学的角度来看,“总降水量”是怎么计算出来呢?其实也很简单——把一天之内所有时段的降水量加起来就得到“总降水量”了。例如,下图是某地一天(24小时)的降水量过程线,我们把每1个小时的降水量标出来,然后相加,得到的总降水量就是136.8mm。

从大气科学角度来说,这样计算“总降水量”没什么问题。 但问题是,我们日常生活中所说的“降雨量”很多时候并不是指这个计算“总降水量”的意思。例如,天气预报中说某个地区“降雨量为9毫米/24小时”,这里所说的“降雨量”显然不是“总降水量”——因为如果算“总降水量”的话,单位应该是“升/立方米”或者“吨/平方公里”。这多出的“1毫米/1h”是什么意思呢? 其实,这里多出来的信息其实是“雨强”信息——“1小时内降雨量超过1mm的时段共有5个”,或者是“1小时内降雨量不超过1mm的时段共有8个”。

在日常用语中,人们常说的“降雨量”实际上是指“雨强”。只不过,在日常生活中,人们很少去刻意区分“降雨量”到底是“总降水量”还是“雨强”。所以,当遇到“某日降水量17毫米/24小时”这样的描述时,我们很难判断这里的“降水量”是“总降水量”还是“雨强” 。为了避免此类误解,我们在使用“降雨量”这个词时请务必注意它的使用对象!!!

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我们通常说的降雨,气象上称作“降水”,除了降雨,还包括降雪、降雹等。降水的形成,离不开水汽的上升冷却和大气中各种杂质。使空气上升的动力主要有以下几种。

一是来自高空的低压系统(涡旋),在它的中心部位和四周的冷空气控制区域,空气做上升运动。如果大气中水汽充足,这一区域就容易形成降水。这样的雨具有范围广,历时长,强度一般不大等特点,如梅雨和一般性质的连续性降水。

二是当暖空气作为主体,受冷空气阻挡,在二者交界的锋面上,暖空气密度小,会沿锋面倾向上升,形成由锋面所造成的降水。由于锋面雨的形成具有一定的带状特征,所以具有范围广,历时长,强度不大等特点。特别是由暖锋所造成的降水,在它的影响范围内,常以连续性降水为主。

三是暖而湿的气流在爬坡过程中被迫抬升而形成的地形雨,如我国的台湾、四川盆地的东部山地,因处于来自东南的暖湿气流路径上,并受地形的影响,成为我国降水量最为丰富的地区。四是当空气受热后,由于密度减小会上升,特别是在强烈阳光照射下,低层空气很快受热上升,形成对流性降水。这种降水具有范围小,时间短,强度大,来势猛等特点,如夏秋季节,局部地区的暴雨、冰雹以及雷雨等。

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