成因 产生暴雨的主要物理条件是充足的源原不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结的不稳定。大中小各种尺度的天气系统和下垫面特别是地形的有利组合可产生较大的暴雨。对不同历时、不同笼罩面积的暴雨起主导作用的是不同尺度的天气系统。小尺度系统积雨云是产生暴雨的降水单体。它的水平尺度为几公里,生命史仅10~30分钟,降水强度很大,形成暴雨中心,笼罩范围极小。中尺度系统有若干个积雨云的对流活动,形成雨团,水平尺度10~300公里,持续时间一般为几小时,雨量可达每小时10毫米以上,产生暴雨区。天气尺度系统可多次产生中尺度系统和雨团,水平尺度在1000公里上下,持续时间约半天到3天,形成大范围雨区。这种系统构成特大暴雨或持续性暴雨等一类灾害性天气。此外,组成大气环流主要因子的行星尺度系统,影响大范围降水区的稳定或移动,决定暴雨区水汽的输送,对长历时大面积的持续性暴雨有重要影响。
中国大范围暴雨的天气系统主要有西风带低值系统和低纬热带天气系统两类。前者包括锋、气旋、切变线、低涡和槽等,影响全国大部分地区。后者包括台风(热低压)、东风波和热带辐合带,主要影响华南和东南沿海各省,但个别深入内地的台风也能产生特大暴雨。此外,在干旱与半干旱的局部地区热力性雷阵雨也可造成短历时小面积的特大暴雨。中国的持续性特大暴雨常在下列两种天气形势下发生:①高空为纬向环流型,副热带高压从北太平洋西伸,中纬度西风带上多小波动,高纬度乌拉尔山和鄂霍次克海附近常有阻塞高压。每当西风带上有一个小低压槽过境时,就下一场暴雨;而当连续有几次小低压槽过境时,便造成持续性暴雨,如长江流域的梅雨期暴雨和华南前汛期暴雨。②高空为经向环流型,副热带高压偏北,日本海上有一副热带高压单体,中纬度西风带南北风的分量较大,长波槽在日本高压和青藏高压之间。西南地区的低涡常沿长波槽前的西南气流北上,在日本海高压西侧的长波槽前产生持续暴雨,1963年 8月上旬华北地区的特大暴雨就是在这种形势下产生的。
中国的暴雨分布 在中国的东半部,冬季暴雨局限在华南沿海,从4月开始由南向北推进。4~6月间,华南地区暴雨频频发生,降水具有温带系统特征,点雨量很大,称为前汛期暴雨。6~7月间,长江中下游有一段连续阴雨时期称为梅雨,锋面持久稳定,常有持续性暴雨出现,历时长、笼罩面积广、暴雨量也大。7~8月是北方各省的主要暴雨季节,暴雨强度很大。8~10月雨带又逐渐南撤。夏秋之后,东海和南海台风暴雨十分活跃。7~8月间台风往往在东海沿岸登陆,并向北或东北移动;6月前和9月后,一般在华南沿海向西移动,或在太平洋西部转向东北。台风暴雨的点雨量往往很大。中国24小时降水量极值接近或超过1000毫米的暴雨,不仅在沿海地区,而且在内陆地区也出现过。从辽东半岛南部起,沿着燕山、阴山经河套、关中、四川到广西、广东,在这条界线以南以东地区都是容易出现大暴雨的地区。
定量特性 分一次暴雨的时面深特性和暴雨量的多年统计特性。
时面深特性 一定地点的暴雨量用降水深度表示,以毫米计。一次暴雨随时间的变化用时段雨量柱状图或累积曲线图表示(图1),也常用不同历时内的最大雨量来说明暴雨的集中程度。一次暴雨随笼罩面积的变化用不同历时的雨量等值线图表示。通过计算不同历时各等值线所包围的面积及其相应的平均雨深,可以获得一次暴雨的不同历时、不同笼罩面积和不同雨量深度的定量关系,称暴雨时面深关系。各次暴雨的时面深关系各不相同,对一个特定地区或流域,可对多次暴雨进行这种关系的综合,以说明该流域的暴雨特性。 中国一次暴雨的总历时以北方局地雷阵雨历时为最短,有时只有1小时左右,华北暴雨多集中在1~2天内,个别可达7~8天。南方暴雨一般可持续2~3天,有时可持续5~6天,梅雨期可以连续发生多次暴雨,雨期可长达两个月,天气系统在有限的纬度带内摆动,包括多次暴雨过程。全世界不同历时的最大点雨量见图2。
暴雨面积以干旱地区的局地雷阵雨为最小,有时不到100平方公里。在华北,雨量最大的1977年8月内蒙古木多才当暴雨,10小时雨深超过200毫米的面积仅1860平方公里。台风暴雨分布较广。1975年8月河南林庄5天暴雨超过200毫米的面积达43765平方公里。长江流域1935年7月上旬鄂西暴雨面积更大,旬雨量200毫米雨深的面积达124410平方公里。
多年统计特性 指年最大各历时点(或面)雨量的均值、变差系数、各种频率雨量以及实测或调查极值等。多年特征统计中的均值反映暴雨的多年平均情况。这种均值随地域的变化十分明显并与水汽、地形、天气系统的路径有关,一般用各特征值或参数等值线图表示暴雨多年统计特性。中国年最大24小时点雨量均值的地区分布为:西北极干旱沙漠地区在10毫米以下,东部和南部可达50~100毫米,并有多处100~300毫米的高值带。最高值出现在台湾山区,达300毫米以上(图3)。变差系数以西部沙漠区为最大,华南较小,比较著名的、实测和调查的最大24小时暴雨雨深是台湾新寮的1672毫米、河南林庄的1060毫米、内蒙古木多才当的1400毫米(调查值)。国外24小时大暴雨往往出现在台风等热带风暴地区,印度洋西部留尼汪岛的锡拉奥为1870毫米,菲律宾的碧瑶为1216毫米,日本的日早为1114毫米,美国的斯罗尔为990毫米。 参考书目
陶诗言等著:《中国之暴雨》,科学出版社,北京,1980。
Ven Te Chow,Handbook of Applied Hydrology,McGraw-Hill,New York,1964.
国家防汛抗旱总指挥部办公室统计显示,截至目前,发生在南方部分省份的今年首次大范围强降雨已造成贵州、湖南、广西、江西等省区48人死亡、25人失踪,详细灾情仍在进一步核查中。 为全面、积极、主动地应对暴雨洪水防御工作,最大限度地减少洪涝灾害损失,国家防汛抗旱总指挥部28日宣布,紧急启动国家防总防汛Ⅲ级应急响应,并决定派出3个工作组分赴贵州、湖南、江西等省检查指导抗洪救灾工作。
国家防总办公室副主任程殿龙介绍,27日8时至28日8时,中国西南东部、华南、江南、江淮、黄淮东部、东北等地出现大范围强降水天气,湖南、江西、贵州、安徽等地部分地区降了暴雨到大暴雨,局部降特大暴雨,其中江西上栗312毫米,造成上述地区一些中小河流水位迅速上涨,引发山洪、泥石流灾害。据预测,这次强降雨过程将持续到5月30日,降雨范围覆盖江南、华南的大部地区,主要集中在湖南、江西、贵州等地,防汛形势严峻。
国家防总要求,各级防汛抗旱指挥部切实落实防汛行政首长责任制,防汛责任人要立即上岗到位,加强统一指挥,加强监测预报,加强防汛应急值守,切实强化水库防洪保安和山洪、泥石流、山体滑坡等灾害防御工作,落实群众转移安置预案,确保人民生命安全。
■各地灾情
贵州:30人死亡13人失踪
记者从28日召开的贵州省政府防汛抗灾工作会议上了解到,21日至27日,贵州局部地区多次遭受暴雨、大暴雨袭击,累计有长顺、平坝、普定、安顺、紫云5县(市)出现大暴雨,17县、市(次)出现暴雨,部分地区大雨夹带冰雹,有8个乡镇出现大暴雨,53个乡镇出现暴雨。截至27日20时,全省已有25个县(市、区)不同程度受灾,因灾死亡30人,失踪13人,因灾毁损房屋3200多间。部分交通、通信、电力设施损毁严重。
黔西南布依族苗族自治州望谟县灾情最为严重,截至28日12时的最新统计,全县受灾乡镇达14个,境内部分省道干线被严重冲毁,交通中断。同时还有多处光缆杆路被冲毁,影响5个乡镇的通信。
湖南:11人死亡9人失踪
26日晚以来的强降雨导致湖南怀化、湘西、张家界、邵阳、株洲等6个市州不同程度受灾,其中沅陵、龙山、古丈等9个县市的35个乡镇受灾严重。据统计,截至记者发稿时,全省因灾死亡11人、失踪9人,交通中断5条,毁坏路基47公里。
广西:4人死亡1人失踪
28日上午,广西壮族自治区气象局继续发布暴雨警报。自治区民政厅28日9时统计,局地强降雨引发的山洪和地质灾害,已造成广西4人死亡,1人失踪。
江西:3人死亡2人失踪
记者28日从江西了解到,截至目前,江西遭暴雨洪水袭击,已造成3人死亡2人失踪。
长江上游可能发生较大洪水
据湖北省水文部门分析,今年湖北省大部地方降雨量正常略偏少,可能发生伏旱,但鄂东南和江汉平原南部有偏多趋势,有发生较重局部洪涝灾害的可能,长江中游干流可能出现接近或超过常年均值水位的洪水,上游有可能发生较大洪水。
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英译: rainstorm 来自iciba.com
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