天天看點

這個夏天下了這麼多雨,你真的知道雨是怎麼來的嗎?

最近,幾乎天天下雨,好像今年夏天幾乎有一半時間都在下雨,要不就是陰天,在積累雨。如今都入秋了,雨水絲毫不見少,而且時常是夜以繼日地下個不停。

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下雨

單說山東可能還缺乏代表性,看看首都北京。北京今年的雨水稱得上相當充沛:6-8月平均降水量達627.4mm,其中,降水量最集中的7月達到了400.4mm。這是個什麼概念呢?單拿7 月資料來看,應該是七十年以來曆史同期最高值,如果拿6-8月三個月的資料來看也是近二十年中的最高值。是以,網上有人把今年的北京戲稱為“小江南”。

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江南雨巷

在古代,遇到這種情況,往往會被解讀成“天象異常”。這個觀點深深影響着封建社會的曆代統治者們,老百姓也深受影響,這種影響一直延續到解放後的村村落落。記得小時候,遇到大旱年景,村裡的小腳老太太們就成群結隊地組織起來一起祈雨,她們為這種活動取了一個特别有時代感的進階名字:“當社”。

自從有了天氣預報,人們開始知道:奧!原來下雨這個事可以提前預測啊!這種看起來很神秘的“祈雨”也就漸漸絕迹了。但認真說起來,為什麼會下雨,你真的知道嗎?

簡單說,下雨是空氣中的水蒸氣上升過程中遇冷凝結成小水滴,小水滴不斷彙聚,互相抱團,當重量超過空氣能夠承載的最大重量,就會形成降雨。

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地形雨

就成因而言,若水蒸氣是被冷空氣擡升成雨叫鋒面雨,若因地形擡升成雨叫地形雨,若因陽光強輻射上升成雨叫對流雨,若由海上的台風旋轉上升成雨叫台風雨。

今年鄭州發生的暴雨就屬于地形雨。我國的東北、華北地區屬于典型的溫帶季風性氣候,夏季受到來自西太平洋的亞熱帶高壓氣流影響,高溫多雨。這就是為啥夏天即便有風也是又濕又熱的東南風。這幾年,受到全球氣候變暖的影響,來自太平洋的夏季風逐年加強,季風邊界明顯北移。這給華北地區帶來了豐沛的雨水,甚至在華北和西北的交界處雨水也在逐年增加。今年六七月份,來自太平洋的暖濕氣流又恰好遇上了台風“煙花”,這股加強版暖濕氣流在北移過程中一路來到太行山腳下,被迫擡升形成強降雨。

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鄭州的地形

鄭州的西北是太行山脈,太行山平均海拔超過一千兩百米,而鄭州平均海拔隻有一百多米。海拔相差懸殊,極易形成地形雨,而這次的暖濕氣流又是加強版。據統計,從7月17日晚8時到20日晚8時,鄭州的降雨量達到了617.1mm,這三天的降雨量相當于鄭州年均降雨量。一年的雨三天就下完了。雨勢最大的時段,創造了一小時201.9mm的記錄,按此粗略估算,相當于把103個西湖的水在一個小時内倒進了鄭州市!

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暴雨過後

這樣,理論上的一個大氣循環就變成了兩個。當然,北緯30度的副熱帶高氣壓和北緯60度的副極低低氣壓之間同樣會因為氣壓差而形成一個大氣環流。

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好在,建國後陸續加強了黃河沿岸。降雨可能會成災,但黃河絕不會泛濫。

降雨有兩個必要條件:溫差和水汽。溫差促使大氣循環流動;大氣中水汽的多少則直接決定了降雨量的多少。那麼,溫差是如何造成全球性的大氣環流的呢?這是個挺有意思的問題,尋找這個問題的答案是一項考驗空間想象力的探索過程。

溫度遠不是想象中的那麼簡單,比如高山海拔高,距離太陽更近,理論上似乎應該更暖和,但事實卻恰好相反。位于赤道附近的非洲第一高峰乞力馬紮羅山海拔5892米,但山頂溫度卻比山腳低了近30℃。赤道炎熱,卻不妨礙乞力馬紮羅山頂白雪皚皚。

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乞力馬紮羅山白雪皚皚

這與太陽輻射有關,太陽輻射産生的熱量被地面吸收,地面再把熱量輻射到空氣中,于是,我們感受到了溫度。簡要說,地表溫度的熱源主要是地面熱輻射,而并非太陽的直接輻射,山頂因為距地面遠,空氣稀薄,受地面輻射影響減弱,溫度自然比山腳要低。

上面的氣流忽略了一個重要因素:地球自轉。由于地球自傳存在偏向力,赤道高空的暖空氣在向北流動的過程中會逐漸向右偏移,最終在北緯30度附近與緯線平行不再往北走,同時,一路上由于溫度逐漸降低,空氣逐漸下沉,在地表形成副熱帶高氣壓;北極地表的冷空氣在向南流動的過程中一樣會發生偏移,最終在北緯60度附近與緯線平行不再往南走,同時,一路上因為溫度漸漸升高,空氣漸漸上升,在地表形成副極地低氣壓。

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三圈環流

由于陸地和海洋之間的比熱容不同,現實中的大氣環流要比上面分析的情況要複雜得多。有了這些鋪墊,了解華北下雨就容易多了。華北處于副熱帶高氣壓和副極地低氣壓之間,夏季受來自西太平洋的季風影響,炎熱多雨,加上台風影響,雨水格外足!