狂暴的“雨魔”

2009-06-30 06:21王奉安

百科知识 2009年18期

王奉安

生命离不开水，但给地球万物带来雨水的大气对流层并不总是温文尔雅、乐善好施的。它在每年的汛期里经常会“大发脾气”，将大量雨水倾泻下来，形成暴雨、大暴雨，造成江河横溢、田地被淹、房屋受毁、交通瘫痪、人畜死亡，给人类以重创。

今年以来，我国多个省市出现暴雨和大暴雨，特别是7月末到8月初，陕西、重庆、四川、湖南等地先后出现持续时间较长的暴雨。7月30日，上海就遭遇了70年一遇的大暴雨，降水总量在80～140毫米之间，城市交通一度瘫痪……申城拉响了最高级别的暴雨红色预警。

多大降水算暴雨

我国气象部门规定，24小时降水量为50毫米或50毫米以上的降雨为暴雨。暴雨按降水强度不同又分为3个等级，即24小时降水量为50～100毫米以下的是暴雨，100～200毫米以下的为大暴雨，200毫米或以上的为特大暴雨。

但由于具体情况不同，各地气象部门对本地暴雨的标准也有自己的规定。例如，在广东，24小时内降水量达到50～70毫米的机会较多；当地气象部门于是规定，24小时降水量在80毫米以上的雨才能被称作暴雨。在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等地，24小时内降水量达到50毫米的情况极少；这些地方气象部门便规定，24小时降水量在30毫米以上的雨都可算作暴雨。

在未准确测定降雨量的情况下，人们也可以从当时的降雨状况来判断降水是否达到了暴雨级别：如果雨似倾盒、雨声猛烈、开窗说话时声音受雨声干扰而听不清楚、积水形成特快、下水道往往来不及排泄常有外溢现象，就基本可以确定降水级别达到了暴雨。

自有记录以来，世界上最大的暴雨出现在南印度洋上的留尼汪岛，24小时降水量为1870毫米。我国最大的暴雨出现在台湾新寮。24小时降水量为1672毫米。以上两项暴雨纪录都是热带气旋活动酿成的。

何时何地降暴雨

我国是多暴雨国家之一，几乎各地都出现过暴雨，出现时间主要集中在汛期。

我国属季风气候，从晚春到盛夏，南方暖湿空气势力强盛，大举北上，北方冷空气且战且退，冷暖空气频繁交汇，由此形成一场场暴雨。我国的暴雨分布具有非常明显的地域特征：南方多，北方少：沿海多，内陆少；迎风坡一侧多，背风坡一侧少。

我国大陆上主要雨带位置随季节呈现南北推移的特点：华南是我国暴雨出现最多的地区，4～9月都是雨季；6月下半月到7月上半月通常为长江流域的梅雨期暴雨：7月下旬雨带移至黄河以北；9月以后冬季风建立，雨带随之南撤。

由于受夏季风的影响，我国暴雨日及雨量的分布从东南向西北内陆减少，山地多于平原。东南沿海岛屿与沿海地区暴雨日最多，越向西北越少。台湾山地的年暴雨日高达16天以上，华南沿海的东兴、阳江、汕尾及江淮流域一些地区在10天以上，西北高原每年平均只有不到1天的暴雨。当然，有些年份会出现异常，1981年在我国西北一些地区就出现了历史上少见的暴雨。不过，天气变幻莫测，有时候本来多雨的地区在汛期反而可能出现旱灾。

因对流形成的暴雨以低纬度最多，降水时间一般在午后，特别是在赤道地区，降水时间非常准确。在中高纬度地区，对流雨主要出现在夏半年，冬半年极为少见。

暴雨形成“三要素”

暴雨形成的过程是相当复杂的，一般从宏观物理条件来说，产生暴雨的主要条件是充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定。这三个条件被称为暴雨形成的“三要素”。

先说说水汽来源。在我国，暴雨的水汽一是来自偏南方向的南海或孟加拉湾；二是来自偏东方向的东海或黄海。有时在一次暴雨天气过程中，水汽同时来自东南两个方向，或者前期以偏南为主，后期又以偏东为主。

再看看气流上升运动。暴雨常常是从一种叫积雨云的乌云中落下的。形成积雨云的条件是大气中要含有充足的水汽，并有强烈的上升运动，把水汽迅速向上输送，云内的水滴受上升运动的影响不断增大，直到上升气流托不住水滴时。这些水滴就急剧地降落到地面。积雨云内冰晶和水滴往往共存，云的垂直厚度和水汽含量特别大，气流的上升和下降都十分强烈，速度可达20～30米／秒，云中带有电荷，所以积雨云常发展成强对流天气。一块块的积雨云就是暴雨区中的降水单位，虽然每块积雨云单位的水平范围只有1～20千米，但它们排列起来，可形成100～200千米宽的雨带。一团团的积雨云就像一座座的高山峻岭，强烈发展时，从离地面0.4～1千米高处一直伸展到10千米以上的高空。越往高空，温度越低，常达零下十几摄氏度，甚至更低，云上部的水滴在这么低的温度下就要结冰，人们在地面用肉眼看到云顶的丝缕状白带，正是高空的冰晶、雪花飞舞所致。大自然确实很奇妙：地面上是大雨倾盆的夏日，高空却是白雪纷飞的严冬。

最后来看看大气层结构的不稳定。大气的运动和流水一样，常产生波动或涡旋。当两股来自不同方向或温度、湿度不同的气流相遇时，就会产生波动或涡旋。大的波动或涡旋可达几千千米，小的只有几千米。在这些有波动的地区，常伴随气流运行产生上升运动，并出现水平方向的水汽迅速向某一地区集中的现象，进而形成暴雨中心。暴雨产生时，一般低层的空气暖而湿，上层的空气干而冷。由于低层的暖空气轻，便会往上升：上层的干空气重，便会往下沉，致使大气层处于极不稳定的状态，这种不稳定状态有利于大气中能量的释放，使积雨云有“后劲”，可以充分发展。

地形作用很重要

地形对暴雨形成和雨量大小有很大影响。世界上降雨最多的地方，往往是在山地的迎风坡，因而迎风坡又被称为雨坡。与此相对应的是，背风坡降水量很少，常常被称为干坡或“雨影”地区。

迎风和背风坡为什么会出现这么大的不同呢?这是因为山脉的存在，使得气流在迎风坡被迫上升，导致其垂直运动加大，降雨量增大；在背风坡，气流下沉，雨量大大减小，有的背风坡的雨量仅是迎风坡的1／10。如挪威斯堪的那维亚山地西坡迎风，降水量为1000～2000毫米，背风坡只有300毫米。又如我国台湾山脉的北、东、南都迎风，降水都比较多，年降水量在2000毫米以上。台北火烧寮的年降水量高达8408毫米，是我国降水量最多的地方，这里的居民早已习惯了一年有200天下雨的“见云就落雨”的气候。火烧寮的雨水一部分注入基隆河，往往造成下游汐止地区出现水患，因此火烧寮的降雨量始终是当地气象部门的观测重点。台湾山脉的西侧是“雨影”地区，降水量通常会减少到1000毫米以下。

类似这样的例子还有很多，像夏威夷群岛的考爱岛迎风坡年

降水量可达12040毫米，这里也因此成为世界上年降水量最多的地方；印度的乞拉朋齐年降水量11418毫米，也是因为位于喜马拉雅山南麓的缘故；1963年8月上旬，南海有一股湿空气输送到华北，这股气流恰与太行山相交，受山脉抬升作用的影响，导致沿太行山东侧出现历史上罕见的特大暴雨。

除了迎背风坡因素的影响，山谷的狭管作用也能使暴雨加强。1975年8月，河南出现一次特大暴雨，暴雨中心林庄正处在南、北、西三面环山，向东逐渐形成喇叭口的地形之中，由于这样的地形，气流上升速度增大，雨量骤增，8月5至8月7日，当地降雨量达1600多毫米，造成大量人员伤亡：而距林庄东南不到40千米、地处平原区的驻马店，在同期内的降雨只有400多毫米。

通常情况下，大中小各种尺度的天气系统与地形的有利组合可以产生较大的暴雨。

值得一提的是，台风区内水汽充足，上升运动强烈，降水量常常很大。台风到来时，台风区内日降水量平均在800毫米以上，且多属阵性降水。台风登陆之时常常产生暴雨，少则200～300毫米，多则在1000毫米以上。台风登陆后。若维持时间较长，或由于地形作用，或与冷空气结合，也都能产生大暴雨。我国东南沿海是台风登陆的主要地区。台风雨所占比重相当大。

暴雨带来的危害

暴雨的危害十分严重。暴雨经常与大风结伴而行，来得快，雨势猛，尤其是大范围持续性暴雨和集中的特大暴雨，不仅影响工农业生产，造成严重的经济损失，而且会危及人民的生命安全。在城市中，暴雨会引起交通瘫痪，导致城市变成水乡泽国。

具体来看，暴雨的危害主要有洪涝灾害和渍涝危害两种。我国历史上的洪涝灾害几乎都是由暴雨引起的，像1954年7月长江流域大洪涝，1963年8月河北的洪水，1975年8月河南大涝灾，1998年我国全流域特大洪涝灾害等，莫不如是，由此带来的损失令人触目惊心。1931年7月，我国暴雨成灾，灾区遍及16省，长江沿岸许多城市长期泡在洪水中，武汉市积水达4个月之久。全国1／6人口受灾，淹、饿、病死几百万人。

暴雨引起的渍涝灾害是指由于暴雨急而大，排水不畅引起的涝灾，此时土壤孔隙被水充满，造成陆生植物根系缺氧，根系的生理活动受到抑制，加强了嫌气过程，进而产生有毒物质，使作物受害减产。

暴雨预报难度大

暴雨的形成是一个极为复杂的物理过程，它的预报难度也是非常大的。比如本文开头提到的上海那场大暴雨，主要是由3个因素共同作用形成的：一是高空出现了3个短波槽，二是低空形成了一个低涡，三是副热带高压西升北抬。三个因素导致冷暖空气突然交汇，形成了强烈的雷暴降水云团，导致大暴雨的发生。

这3个因素中有一个没有考虑到，预报结果就会不准。

由于暴雨属于强对流天气的一种。从目前的预报水平来说，对强对流天气最多只能提前数小时预警，还不能做到提前一天就预测到。对于这场暴雨，上海市气象台前一天报的是大雨而没有报出大暴雨：但是后来的临近预报、预警还是比较准确的，使单位和市民及时防范，将损失程度减至最低。

目前，国内外对暴雨的探测工具在不断地改进，如用气象卫星探测得到有关暴雨的云图，用雷达观测得到暴雨的雷达回波图像，用大型电子计算机作为整理、分析研究和预报暴雨活动情况的工具。

当然，对于暴雨的预报方法也在不断地改善，这些都使得我们的暴雨预报水平不断提高。(文章代码：1803)

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赵菲