对2011年汛期三段集中降水成因的诊断分析

【机构】镇江市气象台；南京信息工程大学大气科学学院；镇江市防雷中心；

【摘要】利用实况观测数据和NCEP/NCAR再分析资料,对江苏省镇江市2011年汛期6～8月的降水进行诊断分析,结果表明:(1)江苏镇江2011年汛期降水可划分为三个阶段:6月14日～29日是梅雨阶段,7月5日～20日为"倒黄梅"阶段,7月26日～8月31日属于夏季连阴雨阶段。(2)"倒黄梅"和梅雨不仅在大气环流方面有所不司,其表现形式也存在差异:前者冷暖空气频繁交替、雨带多经向分布、中低空温湿场反位相配

【关键词】汛期降水；梅雨；倒黄梅；连阴雨；

• 【会议录名称】第八届长三角气象科技发展论坛论文集

• 【会议名称】第八届长三角科技论坛——气象科技发展论坛

• 【会议时间】2011-11-30

• 【会议地点】中国上海

• 【分类号】P458.121

• 【主办单位】浙江省气象学会、江苏省气象学会、上海市气象学会

降水根据其不同的物理特征可分为液态降水和固态体降水。液态降水有毛毛雨、雨、雷阵雨、冻雨、阵雨等，固态降水有雪、雹、霰等，还有液态固态混合型降水，如雨夹雪等。

降水雨

降落到地面的液态水称为雨，按其性质可分为：①连续性降水，时间长，尺度中等；②阵性降水，时间短，强度大；③毛毛雨，形如牛毛。

根据其强度可分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等，具体通过降水量来区分。

小雨：雨点清晰可见，无漂浮现象，下地不四溅，洼地积水很慢，屋上雨声微弱，屋檐只有滴水，12h内降水量小于5mm或24h内降水量小于10mm的降雨过程。

中雨：雨落如线，雨滴不易分辨，落硬地四溅，洼地积水较快，屋顶有沙沙雨声，12h内降水量5~15mm或24h内降水量10~25mm的降雨过程。

大雨：雨降如倾盆，模糊成片，洼地积水极快，屋顶有哗哗雨声，12h内降水量15~30mm或24h内降水量25~50mm的降雨过程。

暴雨：凡24h内降水量超过50mm的降雨过程统称为暴雨。根据暴雨的强度可分为：暴雨、大暴雨、特大暴雨三种。暴雨：12h内降水量30~70mm或24h内降水量50~100mm的降雨过程；大暴雨：12h内降水量70~140mm或24h内降水量100~250mm的降雨过程；特大暴雨：12h内降水量大于140mm或24h内降水量大于250mm的降雨过程。

大气中气流上升的方式不同，导致降水的成因亦不同。按照气流上升的特点，降水可分为三个基本类型。

（1）对流雨。由于近地面气层强烈受热，造成不稳定的对流运动，使气块强烈上升，气温急剧下降，水汽迅速达到过饱和而产生降水，称其为对流雨。对流雨常以暴雨形式出现，并伴随雷电现象，故又称热雷雨。从全球范围来说，赤道地区全年以对流雨为主，我国通常只见于夏季。

（2）地形雨。暖湿气流运动中受到较高的山地阻碍被迫抬升而绝热冷却，当达到凝结高度时，便产生凝结降水，也就是地形雨。地形雨多发生在山地的迎风坡。

（3）锋面雨。当两种物理性质不同的气团相接触时，暖湿气流交界面上升而绝热冷却，达到凝结高度时便产生降水，称其为锋面雨。锋面雨一般具有雨区广、持续时间长的特点。在温带地区，包括我国绝大部分地区，锋面雨占有重要地位。

降水雪

小雪：12h内降雪量小于1.0mm（折合为融化后的雨水量，下同）或24h内降雪量小于2.5mm的降雪过程。

中雪：12h内降雪量1.0~3.0mm或24h内降雪量2.5~5.0mm或积雪深度达3cm的降雪过程。

大雪：12h内降雪量3.0~6.0mm或24h内降雪量5.0~10.0mm或积雪深度达5cm的降雪过程。

暴雪：12h内降雪量大于6.0mm或24h内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8cm的降雪过程。

降水霰

白色不透明的小冰球，由过冷水在冰晶的各个方向上冻结而成，其直径为2~5mm，落在地上反跳，常出现在降雨之前。

降水雹

由透明和不透明的冰层相间组成的固态降水。冰雹多为球形，直径几毫米到几十毫米，多从发展旺盛的积雨云中降落。

降水是云中的水分以液态或固态的形式降落到地面的现象，它包括雨、雪、雨夹雪、米雪、霜、冰雹、冰粒和冰针等降水形式。形成降水的条件有三个：①要有充足的水汽；②要使气块能够抬升并冷却凝结；③要有较多的凝结核。当大量的暖湿空气源源不断地输入雨区，如果这里存在使地面空气强烈上升的机制，如暴雨天气系统，使暖湿空气迅速抬升，上升的空气因膨胀做功消耗内能而冷却，当温度低于露点后，水汽凝结成愈来愈大的云滴，云滴凝结增大，合并碰撞增大，相互吸引增大，上升气流不能浮托时，便造成降水。地面暖湿空气→抬升冷却→凝结为大量的云滴→降落成雨。 人工降水就是根据自然降水形成的原理，人为补充某些形成降水的必需条件。促进云滴迅速凝结并与其他云滴碰撞合并而增大形成降水。对于不同的云，需采用不同的催化方法。

我国的降水主要是由东南季风带来的，东南季风为我国带来海洋的水汽，我国东南沿海地区会最先得到东南季风带来的水汽，形成丰富的降水，也就成为了我国年降水量最为丰富的地区。西南季风也为我国带来降水，可影响到我国华南一带；当西南季风发展强盛时，也可深入到长江流域。由于我国的降水主要是由东南季风带来海洋的水汽而形成，受夏季风的影响，降水自东南沿海向西北内陆逐渐减少。我国北方的华北、东北地区相对于西北地区较近海洋，在每年7月下旬至8月上旬会进入全年中降水较多的雨季。而我国北方的西北地区由于深居内陆，距海遥远，成为我国年降水量最少的干旱地区。

1．洪水特性及时间

如果洪水发生的时间规律性较差，汛期没有明显的时间范围，或者说洪水无定期，这时汛期限制水位宜和正常蓄水位重合，防洪库容应设置在正常蓄水位以上。

2．库端淹没的影响

汛期洪水流量较大，受大坝挡水的影响，水库水面线呈坡形，因此增加了淹没范围，尤其当库端有城镇时，要考虑回水造成的影响。如果汛期限制水位低于正常蓄水位，从汛期限制水位开始，对库端防护对象的设计标准洪水调洪计算，其最高坝前水位低于或等于正常蓄水位时，就不会增加库端的淹没影响。即考虑库端淹没的影响，往往汛期限制水位低于正常蓄水位。

3．泥沙淤积的影响

讯期洪水夹带大量泥沙进入水库，为改变泥沙淤积部位，有时在汛期降低水位运行。

4．下游防护对象的设计标准洪水

下游防护对象不同，它们的设计标准洪水也不同。为满足其安全泄量的要求，水库需要设置一定的防洪库容。若需要的防洪库容大，防洪库容设置在正常蓄水位以下，则汛期限制水位就较低；反之，若需要的防洪库容不很大，则汛期限制水位就可抬高些。

5．技术经济指标的影响

若汛期限制水位和正常蓄水位重合，对大坝的校核洪水调洪结果，可计算坝高及相应投资，汛期库水位较高，电站可多获得电能但库端增加淹没。汛期限制水位低于正常蓄水位时，利弊相反。因此在满足一定防洪要求条件下，投资圾能量等经济指标的变化，是影响防洪库容设置的重要因素。2100433B