13丁一汇高等天气学 暴雨的形成与中尺度扰动的作用
13丁一汇高等天气学 暴雨的形成与中尺度扰动的作用
13.1 暴雨的形成
在我国暴雨的发生受三个大尺度方面的因子影响。 第一是来自印度洋和西太平洋的夏季风，中国大范 围的雨季一般开始于夏季风的爆发（华南要更早一 些），而结束于夏季风的撤退，降雨强度和变化与 夏季风脉动密切相关。我国暴雨出现的频率年际变 化很大，这也与夏季风状况的年际变率密切有关。 第二，西太平洋和青藏高原副热带高压的位置决定 了中国主要雨季的季节移动。暴雨常出现在100hPa 高压和120º E处副高比常年更偏北的位置上，如 1962。1965，1968，1969和1970年，如果100hPa 高压位置比常年偏南，则长江流域一般出现干旱。
最后，暴雨的年际变率密切与北半球，尤其是东亚 中高纬大气环流的异常有关。位于乌拉尔山，贝加 尔湖，鄂霍茨克海霍里海的阻塞高压和乌拉尔山与 贝加尔湖的长波槽是决定暴雨是否有利的关键环流 系统。例如在1972年夏季，全球出现许多异常的天 气过程。这是由于一异常的长波槽维持在亚洲的东 岸地区（130º ～140º E）而代替了正常年份的平均 高压脊。结果冷空气爆发的路径比常年更偏东，同 时副热带高压也比常年更弱。这种天气形势造成了 过去30年中春季和夏季最严重的干旱，这主要是由 于在中国冷暖空气交绥的机会大大减少。
表13.1 暴雨和局地强风暴物理条件之比较
抬升凝 FCL 结高度 (hPa) (hPa) 对流层 顶高度 (hPa) 1～9公 里平均 递减率 （℃/10 0m） 0.63 0.72 10～12 公里平 均递减 率 （℃/10 0m） 0.67 0.40
图13.3 （a）经向型特大暴雨形势；（b）纬 向型特大暴雨形势
天气尺度系统
天气尺度系统如锋面、气旋、高空槽等并不是直接 造成暴雨的天气系统，因为天气尺度系统中的上升 运动一般只有几cm· -1，在水汽供应充分的条件下， s 降水强度只1~2mm· -1，日降水量24~48mm，只能 h 造成中－大雨。天气尺度系统对暴雨起着以下四个 作用：（1）制约造成暴雨的中尺度天气系统的活动， 即天气尺度系统可以提供中尺度天气系统形成的条 件或环境场。中尺度天气系统的发生需要一些基本 条件，例如大气层结是不稳定的，水汽通量出现辐 合，低空风场出现辐合场和气旋性涡度场，这些条 件经常伴随着天气尺度系统出现的；
第三讲 中尺度对流不稳定理论与有组织对流对预报的影响
在B点所受经向力的大小。
fUgB
Φ1 Φ2
fUgA
B Φ3
A
fUB Φ4
fUA
图3.7 惯性不稳定示意图
图中ugA=uA, ugB≠uB,
ug y 0，uA与uB是同一气块不同时
刻的纬向风分量
除了上述三种不稳定机制外，波动-CISK（第二 类条件不稳定）和斜压-CISK机制等也被用来解释 中尺度系统的增长，这里不再作进一步的介绍。这 里需要指出一个重要的问题，气流的不稳定性研究 不仅涉及到系统的发展机制，而且涉及到气流的可 预报性问题。前面已初步指出，气流不稳定直接限 制和最终破坏大气的可预报性。即使当不稳定发生 在远小于预报的尺度上也是如此。
3.2 位势不稳定与对流活动的发生
雷暴或强风暴系统是一种热对流现象，而对 流运动的主要作用是浮力。浮力越强产生的上升运 动越强，雷暴的垂直发展越高。空气上升的浮力主 要产生在位势不稳定的层结中。因而要形成雷暴或 强风暴系统必须有明显的位势不稳定层结。目前在 强风暴的研究中一个很重要的问题是位势不稳定层 结如何形成的（ se 0 ）和如何通过抬升过程而 z 释放出来。
逆温层把低层湿层和上部干层分开，可建立强位 势不稳定层
图3.1 1974年6月17日08时南京探空曲线（B）和徐 州探空曲线（A） 实线：温度，虚线：露点 （取自杨国祥低层水 汽和热量平流的差异。即高层冷平流，或干空气 平流，低层是暖平流或湿空气平流，或中低层比 上层增暖更明显。要造成明显的平流差异应具备 两个条件，即要有明显的垂直切变和明显的水汽 和温度差异（即 sc 差异大）。 在有些情况下平流不是造成位势不稳定的主 要原因，而是以地面加热为主，这常出现在夏季 长期由热带海洋气团控制的地区或雨后比较湿润 的地区。 低层湿度的增加是非常重要的。由下图可见 它可影响对流温度，对流凝结高度（CCL）和抬 升凝结高度（LCL）。
14-7丁一汇高等天气学 中国大暴雨选例分析
14.4 华南汛期大暴雨 在“中国暴雨”中，分析了华南汛期大暴雨 的一些个例，这里不再重复。此处只简略的 给出1994年大暴雨的简况。它是由两场暴雨 造成。第一场与冷空气有关，第二场是热带 云系和扰动的北抬造成。结果造成了50年不 遇的特大暴雨，详情可参看史学丽与丁一汇 的研究（气象学报）（图14.64与图14.65）。
（5）在这两次大暴雨中都维持有明显的低空急流， 它们对于从热带向梅雨暴雨区的水汽输送是十分重 要的。（6）存在一系列的中尺度扰动（1998、 1999年都至少有2~3个中尺度涡旋）沿梅雨锋移动， 他们起源于高原东侧，降水主要位于涡旋东南部， （7）沿梅雨锋，存在着高湿低温空气，而其南北两 侧是较干、较暖的空气。温湿条件呈现夹心面包型 的分布，另外温度场也表现西冷东暖的纬向分布。 （8）暴雨区的加热主要由凝结过程造成（Q1与Q2 分布相似，并且对流活动起着关键作用）。
图14.64
图14.63是暴雨 期间850hPa风 场和低空气流分 布。这是一次非 常典型的梅雨降 水。
图14.63是暴雨期间850hPa风场和低空急流分布 这个例子在“梅雨讲座”中已做了详细讨论，这里就不重复 了
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由1998年与1999年大暴雨发生时期大尺度条件，得 到这两次暴雨有如下共同的大尺度特征：（1）这两 年的暴雨都是发生在东亚夏季风北推与加强的前提 条件下；（2）中高纬大尺度环流条件都表现两槽 （贝加尔湖以西和鄂霍茨克海）一脊（贝加尔湖地 区）流型。尤其是稳定的鄂霍茨克阻塞高压以及中 国东部/日本海地区的高空低涡是一对重要的环流系 统，它使梅雨锋能够长期稳定在江淮地区。（3）在 梅雨来临之前，西太平洋副热带高压有明显的西伸 和北跳。（4）低层南风急流以北的偏东冷空气气流 对于维持梅雨锋起着重要作用。
丁一汇高等天气学 雷暴和强风暴模式及中尺度对流系统(MCC与MCS)
12.1 雷暴和强风暴结构模式
在强垂直风切变环境中发展起来的强风暴或强雷暴模式与一 般雷暴模式有明显不同，其主要特点是：（1）有一支倾斜 的上升气流，倾斜方向或沿盛行风方向，或逆盛行风方向， 使降水质点主要在上升气流的外面下降，而不致因降水拖带 作用使上升气流减弱。上升气流可以达到很强的强度（20～ 30ms-1）；（2）这种风暴能自己组织起来，使上升气流和 下沉气流长时期共存，而不像一般雷暴那样互相干扰。从而 可维持稳态结构，生命期达几小时，比一般雷暴生命史长得 多；（3）风暴得移动方向与平均风有明显得差异或偏离， 一般移向平均风的右侧。所以这种风暴也叫右移风暴。但是 也有一些是向左移动的。移动的速度一般比较缓慢；（4） 可以造成很激烈的天气，如冰雹、暴雨、大风、龙卷等。
图12.2 （a）强风暴雷达回波三层平面分布示意图；（b）龙卷雷暴近地 面气流平面分布图。粗线包围区是雷达回波。冷锋的符号代表流入暖空 气与流出冷空气的边界，并且画出了锢囚性阵风锋。细点阴影区代表上 升气流的低层位置。FFD与RFD（见文中说明）由粗点阴影区表示。T是 龙卷位置，相对于风暴的气流也给在图上（Lemon与Doswell，1979）
图12.1 超级单体的结构模式。细箭头：一个雹块的轨迹
在雷达观测上强风暴有许多明显的特征。在风暴的后方有钩 状回波，其前部有回波墙，回波墙之前为无回波窟窿或弱回 波区。在最前面是向前伸展的悬垂体（云砧），其中最主要 的特征是钩状回波和无回波窟窿。图12.2a是强风暴雷达回 波三层平面分布示意图。钩状回波中有强的上升气流，这是 龙卷常常形成的地区。目前主要就是根据强风暴中这种钩状 回波的特征来确定龙卷发生的位置和时间。钩状回波区的下 方常常是一个中尺度低压区，它有强的辐合。根据雷达观测， 这种钩状回波有一个发展过程：开始时作为一个悬垂物出现 于风暴后方，以后不断增长，相对于风暴呈气旋式旋转，最 后形成一钩状回波，整个过程约30分钟。图12.2b是产生龙 卷的强雷暴近地面气流分布图。可以看到在这种超级单体中 下沉流出是很重要的。前侧的下沉气流（FFD）由向下游的 平流与凝结物蒸发造成，它作为一种强低层旋转从动力上使 局地气压降低，吸引上方的空气下降，并产生风暴尺度的锋 面。这种锋面在中气旋中心处相交。龙卷一般产生在后侧下 沉气流（RFD）前方的上升气流中。随着RFD向前推进，冷 空气注入“锋面”锢囚点的上升气流中，以此使气旋减弱。
地理暴雨知识点高考
地理暴雨知识点高考暴雨是一种极端的降水天气现象，其特点是降水量大、时间短，并伴有强烈的降水强度和风力。
了解地理暴雨的相关知识点对于高考备考非常重要。
本文将从暴雨的形成原因、影响以及应对措施等方面进行介绍。
一、暴雨形成原因暴雨的形成与气象条件密切相关，主要包括以下几个因素：1. 水汽充沛：暴雨通常发生在夏季或季风盛行的地区，这些地区水汽充沛，为暴雨提供了充足的水源。
2. 不稳定的大气层结：暖湿气流在冷空气的影响下上升，形成不稳定的大气层结。
这种不稳定的气候状况容易引发暴雨。
3. 大尺度上升气流：比较强的上升气流可使暖湿空气迅速上升，从而形成高空的对流云团，加强暴雨的降水过程。
4. 地形、地表条件：山地、山谷和平原上的地形和地表条件也对暴雨的形成有一定的影响。
如地势起伏、土壤保水能力、河道排水能力等。
以上因素的相互作用使得暴雨这一极端降水现象得以形成。
二、暴雨的影响地理暴雨对人类社会和自然环境都会产生重大影响，主要表现在以下几个方面：1. 水灾：暴雨容易造成山洪、泥石流等灾害，给沿岸地区和山区带来严重的洪涝灾害。
此外，排水系统不完善也会导致城市内涝问题。
2. 农田灌溉：暴雨对农田的灌溉有积极影响，但如果降雨过大过快，则会造成农田积水，对农作物造成不利影响。
3. 土地质量：大量的暴雨可能引起土壤侵蚀，造成土地质量下降，对生态环境造成破坏。
4. 生活交通：暴雨导致交通受阻，道路积水、山体滑坡等现象增加了交通事故风险。
暴雨对社会经济、生态环境和人民生活都带来了不小的负面影响，因此采取相应的预防措施非常重要。
三、应对暴雨的措施面对暴雨的来临，我们可以采取以下措施进行防御和减灾：1. 加强气象监测和预警：及时掌握气象信息，向公众发布预警信息，提醒人们注意暴雨可能引发的灾害。
2. 建设排水系统：城市应加强排水系统的建设，提升排水能力，避免城市内涝问题的发生。
3. 加强建筑物和基础设施的抗灾能力：在建设过程中采用防洪措施，确保建筑物和基础设施的抗洪能力。
高天11讲 中尺度对流系统(MCC与MCS)和暴雨
1、 暴雨的形成
在我国暴雨的发生受三个大尺度方面的因子影响。第一是来 自印度洋和西太平洋的夏季风，中国大范围的雨季一般开始 于夏季风的爆发（华南要更早一些），而结束于夏季风的撤 退，降雨强度和变化与夏季风脉动密切相关。我国暴雨出现 的频率年际变化很大，这也与夏季风状况的年际变率密切有 关。第二，西太平洋和青藏高原副热带高压的位置决定了中 国主要雨季的季节移动。暴雨常出现在100hPa高压和120ºE 处副高比常年更偏北的位置上，如1962。1965，1968，1969 和1970年，如果100hPa高压位置比常年偏南，则长江流域一 般出现干旱。
中尺度对流复合体的特征
物理特征 尺度 A——小于－32℃的红外温度的云区面积必须大于106km2 B——小于－52℃温度的内部冷云区的面积≥5×104km2
开始时
尺度定义A和B首先满足
生命期
最大范 围 外形 结束时
满足尺度定义A和B的时期≥6小时
连续的冷云区（红外温度≤－32℃）达到最大尺度 椭圆形，在最大范围时刻偏心率≤0.7 尺度定义A和B不再满足
中尺度对流系统（MCSs）是有组织完好的，中— 尺度（200-2000Km）的对流系统，它的外形近于 呈椭圆形，边缘平滑。MCSs在中国经常出现。如 在华南前汛期和梅雨期间。下图是MCSs的全球分 布（引自Richad Johson 的图，WMO季风会文集）
MCC locations based on 1980s satellite data for JJA in the northern hemisphere and DJF in the southern hemisphere. Outgoing longwave radiation (OLR) values are shaded. From Laing and Fritsch (1997).
地理暴雨知识点
地理暴雨知识点暴雨是一种短时间内降雨量非常大的降水现象。
它通常持续时间较短，但降水量很大，往往会导致洪水、泥石流等自然灾害。
地理暴雨是指在一定地理区域内发生的暴雨现象。
在这篇文章中，我们将探讨地理暴雨的形成原因、影响以及应对措施。
形成原因地理暴雨的形成原因通常与大气环流、地形地貌、水汽供应和锋面等因素有关。
首先，大气环流是地理暴雨形成的重要原因之一。
当暖湿气流和冷空气相遇时，会产生对流云，进而引发降水。
而在某些特定的天气条件下，这种对流云会迅速增长并形成大范围的降水云团，从而引发地理暴雨。
其次，地形地貌也会对地理暴雨的形成起到一定的影响。
当暖湿气流从海洋或湖泊等水源地吹向高山地区时，气流会被地形地貌的阻挡而上升，形成山坡式降雨。
这种形式的降雨容易在短时间内积聚大量降水，从而引发地理暴雨。
此外，水汽供应也是地理暴雨形成的关键因素之一。
当暖湿气流通过水面蒸发而形成大量水汽时，一旦遇到适宜的天气条件，水汽就会迅速凝结为云，从而形成降雨。
这种情况常常会导致地理暴雨的发生。
影响地理暴雨对人类社会和自然环境都有重大影响。
首先，地理暴雨会给人类社会带来严重的经济损失。
由于地理暴雨通常降雨量大、持续时间短，地表排水系统无法迅速将积水排走，导致城市内涝、道路交通中断、农田水浸等问题。
这些问题会对农业、交通、通信等各个行业造成严重影响，给社会经济带来巨大损失。
其次，地理暴雨还会导致自然环境的破坏。
暴雨引发的洪水和泥石流有时会破坏河流、山体和土壤等自然资源，对生态系统造成破坏。
洪水还可能导致人员伤亡和财产损失，给当地居民的生命财产安全带来威胁。
应对措施为了应对地理暴雨的影响，我们可以采取一些措施来减轻其带来的损失。
首先，加强天气监测和预警工作。
通过完善气象监测系统和提升预警水平，能够更早地预测到地理暴雨的发生，提前采取防范措施，减少损失。
其次，改善城市排水系统。
加大对城市排水系统的投入，增加排水设施的建设，提高排水能力，能够更好地应对地理暴雨带来的内涝问题。
14-2丁一汇高等天气学 中国大暴雨选例分析
图14.33 “758”暴雨发生发展的天气学模式
图14.34 1975年8月7日A、B、C三个强雨团移动路径。 图中站点上方的数字为时间，站点下方的数字为雨量
图14.35 1975年8月7日12时-8日04时各站大于50毫米/ 小时雨强出现的总时数分布图
地形引起的上升速度使得对流发展引起降水， 也能够做为中小尺度的强对流系统的触发机 制，造成不稳定能量释放。因此在山区的迎 风坡暴雨次数增加，暴雨量增大。我国的几 次著名特大暴雨的雨量分布，都是与地形有 密切关系，图14.36是75年8月河南暴雨与63 年8月河北暴雨的雨量廓线与地形廓线图。在 山地迎风坡上雨量达到最大，背风坡雨量迅 速减弱，有时背风坡的雨量仅是迎风面的十 分之一。
图14.39 a 1931年7月雨天日数图；b 1931年7月雨量距 平图（毫米数）
图14.40 1931年7月气旋的路径图
图14.41 1931年7月宜昌、汉口、九江、南京、上海每 天雨量和地面气压时间曲线
1935年夏季暴雨
1935年7月上旬，长江流域中游发生了一次特大暴雨，这次 暴雨出现在鄂西和湘西北山区，雨区呈南北向，范围约在 27-35oN、108-115oE。过程总雨量（5天），最大值超过 1200毫米。它是我国有资料以来的著名暴雨之一，称做长江 流域五峰暴雨。暴雨所及地区，普遍发生严重的洪水灾害， 在不少河流产生了历史上罕见的特大洪水。 在暴雨期间，亚洲中纬度地区是典型的阻塞形势。这与梅雨 期的形势相似，只是阻塞高压位置不在苏联滨海省上空，而 是在贝加尔湖附近（图14.42）。同时，在河西走廊上空可 能有切断低涡存在。在暴雨出现的时期，西太平洋副热带高 压位于南海，位置偏南。低纬度地区3000米上空，在孟加拉 湾附近有一个稳定的低槽。近地面层广东西部沿海的南风强 劲而持续。来自印度洋—中南半岛—北部湾的热带暖湿气流 与太平洋来的暖湿东风气流在长江流域造成一条东西向切变 线，对应在地面天气图上有一条准静止锋。
高等天气学专题讲座第十一讲中尺度对流系统(MCC与MCS)与暴雨
中高压的中心位于前沿对流线后几十公里，这意味着这个位置是积云下 沉气流区，是冷中高压的源区。另外，在许多飑线的分析中，还可以发 现一个飑前槽和飑前低压存在。这是由对流在飑前激起的对流层中上层 下沉增温造成。尾流低压中心位于层状云区尾部边缘强雷达反射率梯度 区。它是由对流线后部下沉运动造成的。由降水蒸发部分驱动的中尺度 下沉气流可引起绝热增温，它超过了低压的蒸发冷却，以此产生地面气 压下压。后来的研究进一步揭示了飑线由对称结构非对称结构的演变 (下图).由(b)可见，虽然飑线仍包含有飑线低压，中高压等尾流低压， 但尾流低压和中高压更连同层状云区向北移动。这种北移表明，层状云 区在尾流低压的形成中起这关键作用，对中高压与对流线也起了重要作 用。Haertel与Johnson对飑线中高压与尾流低压的动力学进行了研究。
1、 暴雨的形成
在我国暴雨的发生受三个大尺度方面的因子影响。第一是来 自印度洋和西太平洋的夏季风，中国大范围的雨季一般开始 于夏季风的爆发（华南要更早一些），而结束于夏季风的撤 退，降雨强度和变化与夏季风脉动密切相关。我国暴雨出现 的频率年际变化很大，这也与夏季风状况的年际变率密切有 关。第二，西太平洋和青藏高原副热带高压的位置决定了中 国主要雨季的季节移动。暴雨常出现在100hPa高压和120ºE 处副高比常年更偏北的位置上，如1962。1965，1968，1969 和1970年，如果100hPa高压位置比常年偏南，则长江流域一 般出现干旱。
（取自杨国祥等）
通过一条理想化飑线的剖面图
大气科学，2008
中国的个例
（由俞小鼎提供）
2、中尺度对流复合体（MCC）与中尺度对流系统（MCSs）
在3~9月，在美国中部经常出现一种有组织的对流天气系统，这种系统的生 命史比一般的中尺度系统长，面积比一般中尺度系统大得多。现在这种系统 叫中尺度对流复合体（MCC）。在过去，这种系统一直未被揭示出来。下表 给出中纬度MCC的定义。这个定义是根据增强的红外云图上看到的一些物理 特征概括出来的。由它们的尺度和生命期可见，这种系统只限于是一些尺度 较大、持续的对流系统，在高空有大范围卷云砧区。并且系统的环流有可能 被一些天气尺度的高空观测网所观测到。大部分MCC云区的红外黑体温度 TBB≤－52℃，这一条件保证，系统应是很活跃的，并且降水出现在相当大 的地区。外形的判据是任意规定的，主要是把线状系统排除在MCC外。MCC系 统的尺度与个别雷暴相比则是非常大的。例如成熟气团雷暴表明，≤－32℃ 的平均冷云区的面积为700km2，更大一些的对单体风暴平均冷云区面积约为 1400km2，而MCC的冷云顶区面积100000km2，或者更大，即比个别雷暴面积大 两个量级。
暴雨过程发生发展条件天气学分析
2 暴雨灾害居多种自然灾害之首
暴雨过程的发生，一般是具有的特点： • 突发性 • 区域性 • 破坏性 • 多种灾害并存（强对流、冰雹、大风等） • 次生灾害频发（洪涝、城市积渍、山体滑
比如，数值预报加密网格；
气象部门和水文部门互通信息、 交换资料；
各省都建设很都得地面自动观测 站等等。
但还没有突破暴雨预报所需要的基本 资料密度。
3 暴雨研究的现状
说道这里，可能大家要提出疑问了：
我们不是还有可以看到各种尺度的卫星云图和雷达 资料吗？
云图由上向下探测，只能看到云顶的特征，云中、 云下也只能靠分析来完成。
雷达是由下向上探测，而且，只有有降水发生时才 有降水回波，来做短时外推的预报。
这两种资料只是我们做暴雨预报必不可少的资料之 一，还不能说是我们需要资料的全部。即使我们在 90年代的后期，增加一些地面自动观测站，弥补了 资料密度不足的部分问题，也还不能完全了解暴雨 的内部结构。
所以我说，暴雨预报还没有取得突破性的进展。
暴雨预报自古以来都是难题；有谁敢说自 己“会报暴雨”？有谁能确保自己的暴雨 预报准确率每年都一定有提高？
所以我说暴雨预报还没有取得突破性的进 展，这给我们的研究提供了的空间和机遇。
3 暴雨研究的现状
暴雨预报没有取得突破性的进展重要 的原因：
气象资料密度不够的问题
为什么？请看：
为了解决暴雨资料密度不足的问题，采 取了很多的措施：
4 表示水汽的物理量
暴雨过程水汽的输送和水汽辐和特征：
水汽回流型 西南急流型
低涡上旋 低涡下旋 切变线
暴雨和中尺度气象学问题
暴雨和中尺度气象学问题暴雨和中尺度气象学问题一、引言暴雨是指在短时间内（一般为6小时内）降雨量大于50mm的降水过程。
暴雨不仅经常造成城市内涝、农田洪涝、山洪泥石流等灾害，还对交通、农业、城市规划等方面产生重要影响。
因此，深入研究暴雨的发生机制和预测方法对于改善人们的生活质量具有重要意义。
中尺度气象学是研究大气运动的过程和规律的一门学科，其中也涉及了暴雨的形成和发展。
本文将从中尺度气象学的角度出发，探讨暴雨的相关问题。
二、暴雨的形成机制暴雨的形成是一个复杂的过程，涉及到多种气象要素的相互作用。
下面以中尺度气旋为例，介绍了暴雨的形成机制。
中尺度气旋是指直径在100km左右的一类大气扰动系统。
在中尺度气旋的环流系统中，大气的水汽输送和凝结释放能量的过程决定了降水的分布和强度。
暴雨通常发生在气旋系统的前沿和辐散区域，主要受到以下几个方面的影响。
首先，地形起着关键作用。
在气旋前沿的山地区域，地形的抬升作用会使大气冷却下沉，导致水汽凝结释放，形成暴雨。
而在气旋辐散区域，由于地形的降水阻挡作用，会导致降水增强，形成局地的暴雨。
其次，大气层内的湿度、温度和垂直运动也会对暴雨的形成产生影响。
当气旋系统通过一个湿度较高的区域时，水汽的输送增加，容易形成暴雨。
同时，如果大气垂直运动较强，会使得不稳定度增加，水汽凝结释放的能量更大，暴雨的强度也会增强。
最后，特殊的大气动力学结构也是暴雨形成的重要原因。
在气旋环流系统中，具有强对流能力的切变线（也称为锋区）是暴雨的形成区域。
当水汽在锋区上升并凝结时，释放的能量使得锋区附近的大气不稳定度增加，从而形成暴雨。
综上所述，暴雨的形成是一个复杂多样的过程，需要多种气象要素的相互作用。
中尺度气象学通过研究气旋系统的结构和运动规律，揭示了暴雨形成的一些规律。
三、暴雨的预测方法准确地预报暴雨对于防止灾害和保障人民生命财产安全至关重要。
中尺度气象学为暴雨的预测提供了一些方法和理论基础。
下面将介绍常用的一些暴雨预测方法。
中国暴雨理论的发展历程与重要进展
暴雨灾害 TORRENTIAL RAIN AND DISASTERS
Vol.38 No.5 Oct. 2019
丁一汇.2019.中国暴雨理论的发展历程与重要进展[J].暴雨灾害,38(5):395-406
DING Yihui.2019. The major advances and development process of the theory of heavy rainfalls in China [J]. Torrential Rain and Disasters, 38(5):395-406
来自中高纬的冷空气强烈相互作用下发生的，不但强度大，而且持续时间长和范围广。早在 20 世纪初期，中国科学家就
开始研究中国暴雨，经过长期的努力，在暴雨理论、暴雨分析和预报方面，获得了重大的进展。本文将对中国暴雨的理论
与重要进展作一综述和评论，共包括四个方面：(1) 中国暴雨的主要气候特点；(2) 中国暴雨理论研究的发展历程；(3) 中国
中国暴雨理论的发展历程与重要进展
丁一汇
(国家气候中心，北京 100081)
摘 要：中国东部位于东亚季风区，随着东亚夏季风的爆发、盛行和向北推进，东亚夏季风主雨带明显自南向北移动，在
中国东部地区依次形成华南前汛期雨期、江淮梅雨季和北方雨季。这三个雨季和地区也是暴雨多发期和地区。因而中
国地区的暴雨既不同于印度季风区的热带类型暴雨，也不同于北美与欧洲地区中纬度型的暴雨，它是由热带季风气流与
DING Yihui
(National Climate Center, China Meteorological Administration, Beijing 100081)
暴雨知识点总结
暴雨知识点总结一、暴雨的成因1. 暖湿气流与冷空气共同作用暴雨通常是暖湿气流与冷空气共同作用的结果。
当暖湿空气流与冷空气流相遇时，暖湿空气受冷却后所含的水蒸气凝结成雨滴，从而形成暴雨。
2. 高空槽与低空槽结合高空槽与低空槽结合也是暴雨的一个成因。
高空槽的西风槽与低空槽相结合时，会形成暴雨天气。
3. 纬向环流与纬向槽的相互作用纬向环流与纬向槽的相互作用也是形成暴雨的重要因素。
当纬向环流与纬向槽相遇时，会引起降水，造成暴雨天气。
4. 地形对暴雨的影响地形对暴雨的影响也是一个重要因素。
在一些地形复杂的地区，如山区、峡谷等地形环境下，暖湿空气会受到地形障碍，形成暴雨。
5. 单体云的形成单体云也是引发暴雨的原因之一。
当大气中某一区域的水汽达到一定程度时，会形成强对流，从而形成暴雨。
二、暴雨的影响1. 农田灾害暴雨对农田的影响非常大。
大量的降雨会造成农田内积水，影响作物生长，造成农作物减产甚至绝收。
2. 城市内涝暴雨容易导致城市内涝。
降雨较大时，雨水难以及时排放，容易造成城市内涝，影响居民的出行和生活。
3. 水利工程影响暴雨也会对水利工程造成影响，容易引发山洪、泥石流等灾害，破坏水利设施，造成财产损失。
4. 交通受阻暴雨导致路面积水，容易造成交通拥堵。
在降雨较大时，道路可能被淹没，严重时还会导致交通中断。
5. 房屋倒塌在一些地质条件较差的地区，暴雨容易导致土壤湿润，从而引发房屋倒塌等灾害。
6. 生命财产损失暴雨容易引发山洪、泥石流、滑坡等自然灾害，对居民的生命财产造成严重威胁。
三、暴雨的应对措施1. 加强预警政府和气象部门应该加强暴雨的预警工作，提前向社会发布暴雨预警信息，引导公众采取相应的应对措施。
2. 抢险救灾暴雨发生后，政府应立即启动应急预案，对受灾地区进行抢险救灾工作，及时疏散受灾群众，保障人民生命财产安全。
3. 建设防洪设施政府部门应加大对防洪设施的建设和维护力度，提高城市排水能力，减少城市内涝的发生。
暴雨的形成与特征：探究暴雨的生成机制、特点及分类
暴雨的形成与特征暴雨是一种极端降水天气现象，其强度高、降雨时间短暂但猛烈，给人们的生产、生活和社会活动带来很多不便和困扰。
因此，了解暴雨的形成机制、特点以及分类是至关重要的。
本文将探究暴雨的生成机制、特点和分类，以帮助读者更好地了解和应对暴雨天气。
1. 暴雨的生成机制1.1 锋面暴雨在锋面上，冷暖气团相互作用，空气上升，形成对流云和强降水。
1.2 对流暴雨由于地表上升浮热等因素的作用，空气上升形成对流层云，进而形成暴雨。
1.3 山地暴雨山地地形的影响导致空气上升被阻挡或受到强烈的抬升，从而产生大量降水。
2. 暴雨的特点2.1 强降水暴雨的最明显特征是降水量大，通常在短时间内降水量超过50毫米。
2.2 短暂时间暴雨通常持续时间短暂，仅几小时就可以结束。
2.3 迅猛发展暴雨的发展速度快，云团发展迅速，几乎在瞬间形成。
2.4 强风和雷电暴雨伴随着强风和雷电，给人们的生产、生活和社会活动带来很大的威胁。
3. 暴雨的分类3.1 单体暴雨指在某一时空范围内，只有一个明显的云团产生暴雨。
3.2 多体暴雨指在某一时空范围内，同时有多个云团分散产生暴雨。
3.3 强对流暴雨暴雨强度极高，降水量大，一般伴随着强风和冰雹。
3.4 季风暴雨在季风气候影响下，暴雨主要发生在夏季，降水量较大。
3.5 错时暴雨指暴雨发生在日照时数较少或全年日照规律性较差的地区。
结论通过了解暴雨的生成机制、特点和分类，我们可以更好地应对暴雨天气，减少不便和困扰，确保我们的生产、生活和社会活动的正常进行。
同时，关注暴雨的发展趋势和预警信息是非常重要的，以便及时采取措施避免可能的灾害。
希望本文能够帮助读者对暴雨有更深入的了解。
一次热带低压伴随中尺度锋生的暴雨天气过程分析
一次热带低压伴随中尺度锋生的暴雨天气过程分析一次热带低压伴随中尺度锋生的暴雨天气过程分析近年来，全球气候变化频繁，气象灾害也日益严重。
一次热带低压伴随中尺度锋生的暴雨天气过程引起了广泛关注。
本文将对这一天气过程进行详细剖析，探讨其形成机制和影响因素，以期对未来相似天气的预测和防范提供一定的参考。
首先，我们需要了解什么是热带低压和中尺度锋生，这对于理解暴雨天气过程的形成机制至关重要。
热带低压是指在热带海洋上形成的气旋系统，其中心有低气压区域。
而中尺度锋生指的是由于空气不稳定和冷暖空气交汇而形成的锋面，常伴有大规模的降水和强风。
当这两种天气系统相互作用时，就会产生暴雨天气。
其次，我们来分析这次暴雨天气的形成机制。
首先，热带低压带来了大量的水汽，这是形成暴雨的关键因素之一。
当热带低压接近陆地并遇到中尺度锋面时，冷暖空气会发生强烈的对流运动，导致大范围的云团和降水形成。
同时，锋面的存在使得降雨更加集中和剧烈。
在这次天气过程中，还有一些影响因素需要考虑。
首先是海温的影响。
热带低压的形成需要足够的暖湿空气，而海温是提供这种能量的重要来源。
海温较高有助于热带低压的形成和发展，同时也有利于锋面的形成和强化。
其次是大气环流的影响。
大气环流的变化会影响锋面的位置和强度，进而影响降雨的分布和强度。
此外，地形和地理位置也可能对暴雨天气的形成和发展产生一定的影响。
针对以上分析，我们可以提出一些对未来相似天气的预测和防范建议。
首先，及时监测和预报热带低压和中尺度锋生的动态变化，尤其关注海温和大气环流的发展情况。
其次，加强对锋面和降雨的监测，及时预警和采取相应的应对措施。
此外，加强力度和密度更大的气象站和预警系统的建设，提高对暴雨天气的预测和防范能力。
综上所述，一次热带低压伴随中尺度锋生的暴雨天气过程是由复杂的气象系统相互作用形成的。
只有深入分析其形成机制和影响因素，才能更好地预测和防范未来相似天气的发生。
通过加强气象监测和预警系统的建设，提高灾害防范和救灾能力，我们将能够更有效地应对未来的气象灾害总结来看，一次热带低压伴随中尺度锋生的暴雨天气过程是由海温、大气环流、地形和地理位置等多个因素相互作用形成的。
暴雨的形成分析及影响
目录
1.暴雨 (2)
2.暴雨的形成原因 (2)
3.暴雨产生的主要影响 (2)
1.暴雨
暴雨（英文名称torrential rain;rainstorm;storm ）是指降水强度很大的雨，常在积雨云中形成。
2.暴雨的形成原因
一般从宏观物理条件来说，产生暴雨的主要物理条件是充足的源源不断的水蒸汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定而形成的。
引起中国大范围暴雨的天气系统主要有锋、气旋、切变线、低涡、槽、台风、东风波和热带辐合带等。
3.暴雨产生的主要影响
1、渍涝危害。
由于暴雨急而大，排水不畅易引起积水成涝，土壤孔隙被水充满，造成陆生植物根系缺氧，使根系生理活动受到抑制，加强了嫌气过程，产生有毒物质，使作物受害而减产。
2、洪涝灾害。
由暴雨引起的洪涝淹没作物，使作物新陈代谢难以正常进行而发生各种伤害，淹水越深，淹没时间越长，危害越严重。
特大暴雨引起的山洪暴发、河流泛滥，不仅危害农作物、果树、林业和渔业，而且还冲毁农舍和工农业设施，甚至造成人畜伤亡，经济损失严重。
14-3丁一汇高等天气学 中国大暴雨选例分析
图14.54 三场暴雨与四个无雨区平均TBB分布 （单位：K）与850hPa风矢场
图14.55 在30°N/115°E的高度 (a) 和水平散度（单位：10-6s-1）(b)
图14.51 1954年7月重庆、宜昌、汉口、南京各站每天 降雨量和一天四次地面气压的时间剖面图。曲线为气压 值；方框为降水量
图14.52 1954年7月沿30度纬圈11个站地面24小时变压 的时间剖面
造成持久性多雨或少雨的因素，是由于大气环流出 现了反常现象。在1954年7月江淮流域洪水时期， 北半球出现了非常稳定的环流形势，这就是说，一 些主要的高空槽、脊系统是持续地出现在某些特定 的地区。这种环流形势从一天到另一天，或者从这 星期到下一星期，变化甚小。即使有时环流形势出 现暂时的破坏，但在短时间后，又重建原来的形势。 在这种情况下，地面上的锋带和气旋路径以及降雨 带便有集中和稳定的趋势，因而引起严重的涝灾。
图14.51是该年7月重庆、宜昌、汉口、南京每日降 雨量和一天四次地面气压的时间曲线。在该月有8-9 个低气压扰动经过这些站。从850和700hPa分析看， 在该年7月在长江流域先后有7次东西向切变线（静 止锋）重建。图14.52给出沿30度纬圈11个站地面 14.52 30 11 24小时变压的时间剖面。图中斜线区是负变压区。 可以看出：先后有七次东西走向负变压区出现，与7 次静止锋相对应。在54年7月长江下游地区曾出现8 场强降水过程，这与1954年7月静止锋上8次低气压 扰动活动相对应。
图14.53 1991年（a）第一次梅雨期（5月18～26日）、(b) 第二次梅雨期（6月2～19日）和（c）第三次梅雨期（6月30 日～7月13日）的500hPa高度场距平（单位：gpm，距平值 相对于1971～2000年平均，阴影区正距平大于20gpm）。 （国家气候中心孙颖博士提供）
地理暴雨知识点范文
地理暴雨知识点范文地理暴雨是一种天气现象，指的是短时间内降水量大于平均水平的大雨。
地理暴雨是一种极端的降雨事件，它往往会引发洪涝、山体滑坡、泥石流等自然灾害，给人类的生命财产安全造成巨大威胁。
以下是与地理暴雨相关的知识点，详细介绍了地理暴雨的形成原因、影响和应对措施。
一、地理暴雨的形成原因：1.高温高湿的气候条件：地理暴雨主要发生在环境温湿度较高的地区，高温高湿的气候条件有利于大气中水蒸气的聚集，使得降雨量增加。
2.水汽的输送：地理暴雨往往是由于大气中所含水汽较多，而水汽是由海洋、湖泊、河流等水体中蒸发而来的，通过大气环流将水汽输送到降雨地区，形成暴雨。
3.强烈的上升气流：地理暴雨的形成还需要有强烈的上升气流，当大气中的水汽遇到上升气流时，会进一步升高，形成云团，当云团中的水汽达到饱和状态时，就会出现降水。
二、地理暴雨的影响：1.洪涝灾害：地理暴雨降水量大、时间短暂，易造成河水暴涨，河岸溃决，形成洪水。
洪水淹没低洼地区，给当地居民的生命财产安全带来巨大威胁。
2.山体滑坡和泥石流：地理暴雨会引发土壤的润湿和饱和，导致山体滑坡和泥石流的发生。
山体滑坡和泥石流不仅会破坏土地资源，还会危及人类的生命安全。
3.农田受损：地理暴雨导致降水过多，容易造成农田积水，影响农作物的生长。
当农作物长时间处于水中，容易引发病虫害，并且无法正常吸收养分，降低产量。
4.城市排水系统失灵：地理暴雨降水猛烈，往往会造成城市排水系统失灵，导致城市内涝。
城市内涝不仅会影响居民的正常生活，还会给交通、电力等基础设施带来损失。
三、地理暴雨的应对措施：1.建设防洪设施：针对地理暴雨可能引发的洪涝灾害，可以采取建设防洪设施的措施。
包括修建堤坝、加固河岸等，以保护低洼地区的居民生命财产安全。
2.山塘水库的建设：山塘水库可以扩大水源的蓄水容量，提前消纳暴雨引发的降水，减轻山区地质灾害的危害。
3.加强城市排水系统建设：城市排水系统的良好运行可以有效排除地理暴雨引发的降水，减少城市内涝的发生。
暴风雨形成的机制
暴风雨形成的机制
暴风雨是一种强烈的气象现象，通常在高温湿润的天气条件下发生。
它由强烈的对流和降水形成，具有大风、暴雨、雷击和冰雹等特点。
那么，暴风雨是如何形成的呢？
首先，暴风雨的形成需要有足够的水汽。
水汽是指在气态下存在的水分子，在大气中的含量通常以相对湿度来表示。
当空气中的水汽含量达到饱和时，就会形成云层。
因此，暴风雨的形成需要高湿度的气氛环境。
其次，暴风雨的形成需要强烈的对流。
对流是指由温度差异引起的气流。
在白天，阳光会使得地面升温，从而使得空气被加热并上升。
空气上升到一定高度后，会遇到较冷的空气，由于温度差异的存在，上升的气体会凝结成云。
当云层不断增厚并变得越来越密集时，对流会不断加强，形成雷暴云，并且雷暴云的顶部会逐渐变为平坦、宽阔的“帽状云”，表明空气已经不断上升到它所能达到的极限。
最后，由于云层内部气体的不均匀运动，会导致云粒子的碰撞与合并，形成比较大的水滴或冰晶。
当水滴或冰晶的重量达到一定程度时，会因为重力作用而开始下落。
因为云层不同部分的湿
度不同，落下的水滴或冰晶会不断与云层中的水汽碰撞，导致它们逐渐增大，形成大雨、冰雹等降水。
在这个过程中，空气的流动会产生强烈的摩擦，从而产生大风。
总的来说，暴风雨的形成需要高湿度的气氛环境、强烈的对流和云层内部水滴和冰晶的碰撞和合并。
这些因素的相互作用和影响，共同促进了暴风雨的形成。
在生活中，我们需要注意天气预报，了解当地的气象条件，防止暴风雨给生命和财产带来损失。
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图13.3 （a）经向型特大暴雨形势；（b）纬 向型特大暴雨形势
天气尺度系统
天气尺度系统如锋面、气旋、高空槽等并不是直接 造成暴雨的天气系统，因为天气尺度系统中的上升 运动一般只有几cm· -1，在水汽供应充分的条件下， s 降水强度只1~2mm· -1，日降水量24~48mm，只能 h 造成中－大雨。天气尺度系统对暴雨起着以下四个 作用：（1）制约造成暴雨的中尺度天气系统的活动， 即天气尺度系统可以提供中尺度天气系统形成的条 件或环境场。中尺度天气系统的发生需要一些基本 条件，例如大气层结是不稳定的，水汽通量出现辐 合，低空风场出现辐合场和气旋性涡度场，这些条 件经常伴随着天气尺度系统出现的；
图13.4 暴雨和局地强风暴环境风垂直切变之比较
中尺度天气系统
中尺度天气系统是直接造成暴雨的天气系统， 其地面辐合量级为10-4s-1，上升运动为 10cm·-1~1 m·-1，降水强度可达或超过 s s 10mm· -1，因此只要连续5小时的降水就可 h 以造成暴雨。中尺度系统是在天气尺度环流 背景上发展起来的，它对暴雨有两个作用： （1）它是造成暴雨的直接天气系统；（2） 中尺度系统对积云对流活动有明显的组织和 增强作用。
暴雨系统在很大程度上受大尺度行星环流型 制约。因而一场暴雨的发生涉及到不同尺度 天气系统的复杂的相互作用。尤其是对2天以 上的暴雨，行星环流分布具有十分重要的作 用。图13.2是暴雨中各种天气系统的关系。
图13.2 暴雨中各种尺度天气系统的关系
暴雨多是出现在扰动停滞的时期，这时候行星尺度 系统经常出现一次调整过程。另一种情况是行星尺 度系统持续某种形势，这使得在某地区接二连三地 有扰动发生发展。行星尺度系统并不直接产生暴雨， 而是通过制约直接产生暴雨的天气尺度系统的活动 来间接对暴雨产生作用的，它可以决定天气尺度系 统的移动速度，强度变化、重复出现和系统间的相 互作用。行星尺度环流还可决定大范围雨区出现的 范围及决定暴雨区的水汽来源或水汽通道。
表13.1给出暴雨和强对流风暴物理条件的差别。在强风暴情 况下，在近地面附近经常存在着逆温层或等温层，而在暴雨 情况下，无逆温层存在，在700hPa以上，强风暴的温度比 暴雨情况下低得多，400hPa温差达8℃。因而，由于在强风 暴情况下，中上层有冷平流，其7km以下的温度递减率比暴 雨情况的大1~3℃· -1，强风暴的位势不稳定层较深厚，自 km 由对流高度较高，这意味着需要更强的启动机制来使强风暴 发生。但是，一旦出现强风暴爆发，它们的发展比暴雨更激 烈，更迅速。水汽含量和输送项差别也很大。例如对暴雨， 地面到300hPa的水汽水平辐合为强风暴时的三倍。暴雨发 生时风垂直切变一般比强风暴小。比较其它的量如Td850， Td500，T850，T500，θse850，θse500可以得到：暴雨的发展主要 与低层暖湿空气团有关，而强风暴的发展与中上层干冷空气 团有关，两者温差可达13℃，因而上层冷平流以及与低层暖 湿空气的迭置对强风暴的爆发具有很重要的影响。
最后，暴雨的年际变率密切与北半球，尤其是东亚 中高纬大气环流的异常有关。位于乌拉尔山，贝加 尔湖，鄂霍茨克海霍里海的阻塞高压和乌拉尔山与 贝加尔湖的长波槽是决定暴雨是否有利的关键环流 系统。例如在1972年夏季，全球出现许多异常的天 气过程。这是由于一异常的长波槽维持在亚洲的东 岸地区（130º ～140º E）而代替了正常年份的平均 高压脊。结果冷空气爆发的路径比常年更偏东，同 时副热带高压也比常年更弱。这种天气形势造成了 过去30年中春季和夏季最严重的干旱，这主要是由 于在中国冷暖空气交绥的机会大大减少。
高压西侧的西南气流不断向暴雨输送暖湿空气， 并与冷空气交绥于江淮流域。第三个特征是高纬 在雅库茨克或鄂霍茨克海要有稳定的阻塞高压， 使得东亚西风带位置偏南。 由上面可见，在持续性大暴雨发生前或发生中， 行星尺度长波系统一般会经历一次明显的调整过 程，以后表现出异常的稳定性。持续性大暴雨即 出现在长波系统稳定的时期。另一方面，持续性 大暴雨的发生实际上是大尺度环流出现异常状况 的一种表现，因而与暴雨有关的长波系统的位置 和强度必然对平均条件呈现明显的偏离。
图13.3给出持续性特大暴雨的两种形势图。在经向型情况 下，在暴雨区周围为高空高压所包围，即贝加尔湖高压， 日本海高压，青藏高压和华南高压。这几个高压系统都很 稳定，在日本海高压和青藏高压之间是一条南北向的低压 带。这种形势很有利于西南涡北上，低涡可沿着南北向切 变线北上，冷空气由从乌拉尔大槽分裂东移的短波槽携带， 沿青藏高原脊前流入低槽区。另一股冷空气在贝加尔湖前 沿极地路径南下。低空偏东急流和偏南急流共同输送水汽， 这种持续性雨带主要是南北向的，可从西南地区向北延伸 到华北。纬向型暴雨型有三个主要特征：从西伯利亚宽的 低槽中分裂出的冷空气经河西走廊到达长江流域，它们是 冷空气的来源，这种冷空气是由东移的西北槽携带，最后 受到副高阻塞在长江流域蜕变成东西向切变线。第二个特 征是副热带高压相对稳定。
表13.1 暴雨和局地强风暴物理条件之比较
抬升凝 FCL 结高度 (hPa) (hPa) 对流层 顶高度 (hPa) 1～9公 里平均 递减率 （℃/10 0m） 0.63 0.72 10～12 公里平 均递减 率 （℃/10 0m） 0.67 0.40
13.1 暴雨的形成
在我国暴雨的发生受三个大尺度方面的因子影响。 第一是来自印度洋和西太平洋的夏季风，中国大范 围的雨季一般开始于夏季风的爆发（华南要更早一 些），而结束于夏季风的撤退，降雨强度和变化与 夏季风脉动密切相关。我国暴雨出现的频率年际变 化很大，这也与夏季风状况的年际变率密切有关。 第二，西太平洋和青藏高原副热带高压的位置决定 了中国主要雨季的季节移动。暴雨常出现在100hPa 高压和120º E处副高比常年更偏北的位置上，如 1962。1965，1968，1969和1970年，如果100hPa 高压位置比常年偏南，则长江流域一般出现干旱。
图13.1 1931～1977年24小时降水大于1000，800和 400mm的降水点分布。×：>200mm/24h；〇： >400/24h；●：>800mm/24h；■：>1000mm/24h
（3）根据暴雨系统的特征，我国的暴雨可以 分为四种类型。第一类型是台风暴雨或台风 残余及由台风转变成的温带气旋引起的暴雨。 台风是我国最重要。最强烈的暴雨系统。沿 海15个省份暴雨的统计表明（见蔡则怡的工 作，1977年），其中12个省份的最大暴雨是 由台风引起。第二类暴雨是由低涡或与这些 低涡有关的切变线引起。第三类暴雨由高空 槽和相应的冷锋引起，当它们移近一阻塞反 气旋区域时，暴雨系统常减速，结果造成长 期的雨期。
图13.5是造成美国一次大暴雨时概括出的风暴群物理模式， 它也可以认为是一合比为～14.8g· -1）造成了在 kg 风暴区有强的水汽流入，在接近落基山时，风暴的流入 抬升到LCL以上（约2.5km），上升气流很强，并向西倾 斜，这可使大雨滴由上升气流之后部落出，从而使系统 保持准稳态。液态水从云的下部即大量落下，这可以增 强云上部的上升气流的速度，同时抑制上升气流的过冷 水区内的冰雹增长。这种暴雨内没有大量雹存在的事实 表明，暖雨过程在产生风暴降水中起重要作用，云内较 高的0℃层（5.8km）、－25℃等温线和较低的云底 （2.5km）都说明在一深厚层次中（3～7km厚）云冲并 过程在起作用。没有大量的雹和云内强风切变的事实可 以抑制有组织对流尺度下沉气流的发展，这可以增加风 暴的降水效率。
（2）暴雨主要分布在华南、长江、华北三个带中， 如果我们点出过去1931~1977年近50年中24小时降 水量大于200mm的强暴雨位置（图13.1），可以发 现，所有这些暴雨分布在三个带中：华南、长江流 域和华北。此外，也有少数一些暴雨出现在沿岸地 区，主要是台风引起。在以上三个主要暴雨带之间 暴雨出现很少，这种情况与锋区很少在这些地区停 滞以及主要环流系统突然的北跳有关。更重要的， 暴雨的这种特征分布表明，暴雨与起源或移过西藏 高原的天气系统的频率有关。例如，华南的前汛期 暴雨主要由在高原以南通过的南支西风带中的扰动 引起。长江流域的暴雨经常是由来自高原的低涡和 切变线引起。但当高空锋区北移时，这些低空涡旋 常改变它们的移动路径，由向东变成向北或东北移 动，以此造成华北，甚至西北的暴雨。
图13.5 美国一个雨暴单体的物理模式（Big Tompson）。也给出LCL，LFC，风，0℃层高 度及－25℃高度
暴雨形成的物理条件
我们讨论暴雨形成的物理条件。一般情况下这些条 件应包括位势不稳定、逆温层、低空湿舌或水汽辐 合、释放不稳定性的机制，如低层辐合区、重力波、 密度流、地形抬升等以及低层和高层急流，风的垂 直切变、卷入等。在上述热力和动力条件中低空急 流和边界作用十分重要。下一节我们要专门讨论低 空急流的作用。我们发现，在暴雨时期，水平质量 辐合在500m高度达最大值，边界层中冷暖气团之对 比比边界层以上要显著。在暴雨开始之前，经常可 以观测到在边界层中有动量、水汽和热量的迅速积 累，以后再向上输送。当暴雨加强时，质量辐合最 大值在900hPa高度。
高等天气学系列讲座 单元四：对流和降水天气系统
第十三讲
暴雨的形成与中尺度 扰动的作用
丁一汇 国家气候中心
我国位于世界上著名的季风区。在夏季风爆发和盛 行的时期，是我国暴雨的季节。最著名的降雨是长 江流域的梅雨，在我国几乎每年都受到突发性洪水 或持续性洪水的灾害，在有些年份灾害相当严重， 如1963年海河大范围的洪水和1975年淮河灾害性洪 水，以及近年来，1991，1998，1999和2003年年 江淮地区梅雨季的持续大暴雨。1981年7月中旬和 2004年9月3~7日四川大暴雨也造成了严重的灾害。 因而暴雨的研究和预报问题一直是我国气象工作者 最关心的问题之一。
（3）在天气尺度系统中，上下不同性质空气的平流 可造成位势不稳定层结；（4）在天气尺度系统中的 风速垂直切变有利于中小尺度系统的发生和维持。 对于暴雨，要求大尺度有一定程度的风的垂直切变， 以使位势不稳定层结建立，并且使积雨云中上升运 动变成有组织。但如果垂直切变很强，高空的卷云 砧伸展甚远，这时积雨云中的大量水滴被高空急流 带走，不能降落地面，虽然对流活动甚强烈，降水 量也并不很大。图13.4 表明，暴雨一般发生在较弱 的垂直切变环境下，而强风暴发生在较强的环境风 垂直切变条件下，这种大的切变差别主要由高层风 速差造成，即强风暴经常出现在高空急流轴下方， 而暴雨发生在急流轴以南200~500km。