降 水

更新于 2026年10月10日 版权声明
降 水

降水是水循环过程的最基本环节,是地表径流的本源,亦是地下水的主要补给来源。降水在空间分布上的不均匀与时间变化上的不稳定性又是引起洪、涝、旱灾的直接原因。所以在水文学水资源的研究与实际工作中,十分重视降水的分析与计算。

降水要素

降水是自然界中发生的雨、雪、露、霜、霰、雹等现象的统称。其中以雨、雪为主。

(一)降水要素

1.降水(总)量指一定时段内降落在某一面积上的总水量。一天内的降水总量称日降水量;一次降水总量称次降水量。单位以毫米计。

2.降水历时与降水时间前者指一场降水自始至终所经历的时间;后者指对应于某一降水而言,其时间长短通常是人为划定的(例如,1、3、6、24小时或1、3、7天等),在此时段内并非意味着连续降水。

3.降水强度简称雨强,指单位时间内的降水量,以毫米/分或毫米/小时计。在实际工作中常根据雨强进行分级,常用分级标准。

4.降水面积即降水所笼罩的面积,以平方千米计。

(二)降水特征的表示方法

为了充分反映降水的空间分布与时间变化规律,常用降水过程线、降水累积曲线、等降水量线以及降水特性综合曲线表示。

1.降水过程线

以一定时段(时、日、月或年)为单位所表示的降水量在时间上的变化过程,可用曲线或直线图表示。它是分析流域产流、汇流与洪水的最基本资料。此曲线图只包含降水强度、降水时间,而不包含降水面积。此外,如果用较长时间为单位,由于时段内降水可能时断时续,因此过程线往往不能反映降水的真实过程。

2.降水累积曲线

此曲线以时间为横坐标,纵坐标表示自降水开始到各时刻降水量的累积值。自记雨量计记录纸上的曲线,即是降水量累积曲线。曲线上每个时段的平均坡度是各时段内的平均降水强度。如果将相邻雨量站的同一次降水的累积曲线绘在一起,可用来分析降水的空间分布与时程的变化特征。

3.等降水量线(又称等雨量线)

指地区内降水量相等各点的连线。等降水量线图的绘制方法与地形图上的等高线图作法类似。等雨量线综合反映了一定时段内降水量在空间上的分布变化规律。从图上可以查知各地的降水量以及降水的面积,但无法判断出降水强度的变化过程与降水历时。

4.降水特性综合曲线

常用的降水特性综合曲线有以下三种:

(1)强度—历时曲线

它的绘制方法是根据一场降水的记录,统计其不同历时内最大的平均雨强,而后以雨强为纵坐标,历时为横坐标点绘而成。同一场降雨过程中雨强与历时之间成反比关系,即历时愈短,雨强愈高。

(2)平均深度—面积曲线(https://www.daowen.com)

这是反映同一场降水过程中,雨深与面积之间对应关系的曲线,一般规律是面积越大,平均雨深越小。曲线的绘制方法是,从等雨量线中心起,分别量取不同等雨量线所包围的面积及此面积内的平均雨深,点绘而成。雨深—面积—历时曲线曲线绘制方法是,对一场降水分别选取不同历时的等雨量线,以雨深、面积为参数作出平均雨深—面积曲线并综合点绘于同一图上。

其一般规律是,面积一定时,历时越长,平均雨深越大;历时一定时,则面积越大,平均雨深越小。

影响降水的因素

降水是受地理位置、大气环流、天气系统、下垫面条件等因素综合影响的产物,但地理位置、大气环流等的影响,已在水汽输送一节中得到阐述。这里主要介绍地形、森林、水体等下垫面条件以及人类活动对降水的影响。

(一)地形条件影响

地形主要是通过气流的屏障作用与抬升作用对降水的强度与时空分布发生影响的。这在我国表现得十分强烈。许多丘陵山区的迎风坡。常成为降水日数多、降水量大的地区,而背向的一侧则成为雨影区。

1963年8月海河流域邢台地区的特大暴雨,其雨区就是沿着太行山东麓迎风侧南北向延伸,呈带状分布,轴向与太行山走向一致,即是典型实例。地形对降水的影响程度决定于地面坡向、气流方向以及地表高程的变化。

位于我国台湾地区的中央山脉,因受湿热气流的影响最强,所以递减率最大,达105毫米/100米;而位于内陆的甘肃省祁连山,由于当地水汽含量少,降水的年递增率仅7.5毫米/100米。但是,这种地形的抬升增雨并非是无限制的,当气流被抬升到一定高度后,雨量达最大值。此后雨量就不再随地表高程的增加而继续增大,甚至反而减少。

(二)森林对降水的影响

森林对降水的影响极为复杂,至今还存在着各种不同的看法。例如,法国学者F·哥里任斯基根据对美国东北部大流域的研究得出结论,大流域上森林覆盖率增加10%,年降水量将增加3%。

根据俄罗斯学者在林区与无林地区的对比观测,森林不仅能保持水土,而且直接增大降水量,例如,在马里波尔平原林区上空所凝聚的水平降水,平均可达年降水量的13%。我国吉林省松江林业局通过对森林区、疏林区及无林区的对比观测,森林区的年降水量分别比疏林区和无林区高出约50毫米和83毫米。

总体来说,森林对降水的影响肯定存在,至于影响的程度,是增加或是减少,还有待进一步研究,并且与森林面积、林冠的厚度、密度、树种、树龄以及地区气象因子、降水本身的强度、历时等特性有关。

(三)水体的影响

陆地上的江河、湖泊、水库等水域对降水量的影响,主要是由于水面上方的热力学、动力学条件与陆面上存在差别而引起的。

“雷雨不过江”这句天气谚语,形象地说明了水域对降水的影响。这是由于大水体附近空气对流作用,受到水面风速增大,气流辐散等因素的干扰而被阻,从而影响到当地热雷雨的形成与发展。

根据观测,水域对降水的影响,总体来说是减少降水量,但因季节而有差异。例如,夏季在太湖、巢湖及长江沿岸地带,存在程度不同的少雨区,以南京到扬中平原之间的长江沿岸较为典型,夏季降水量比周围地区少50~60毫米,但冬季则比周围略有增加,增加值不超过10毫米,所以从全年来说还是减少了降水量。

又如,新安江水库建成后,库区北部的年降水量明显减少,每年最大可减少100毫米,估计库区中心可能减少150毫米,占全年降水量的11%左右。但在迎风的库岸地带,当气流自水面吹向陆地时,因地面阻力大,风速减小,加以热力条件不同,容易造成上升运动,促使降水增加。

(四)人类活动的影响

人类对降水的影响一般都是通过改变下垫面条件而间接影响降水,例如,植树造林或大规模砍伐森林、修建水库、灌溉农田、围湖造田、疏干沼泽等,其影响的后果有的是减少降水量,有的增加降水量,影响机理如前所述。

在人工直接控制降水方面,例如,使用飞机、火箭直接行云播雨,或者反之驱散雷雨云,消除雷雹等,虽然这些方法早已得到了实际的运用,但迄今由于耗资过多,只能对局部地区的降水产生影响。

需要着重指出的是,城市对降水的影响。这种影响主要表现为城市的增雨作用,例如,南京市区年降水量比郊区多22.6毫米,而且增加了大雨的机遇,雷暴和降雪的日子亦较多。其具体影响的程度、增雨量的大小,则视城市的规模、工厂的数量、当地气候湿润的程度等情况而定。

↑上一章 ↓下一章
关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)