向天索雨
连日来南方高温旱情引发关注,山火频发、江河水位走低、用电用水紧张……各地高温历史纪录接连被打破,重庆更是连续两天出现45℃的极端高温。
为支援重庆抗旱,8月23日中国气象局调派一架高性能飞机驰援重庆增雨抗旱工作,并派专家进行增雨作业指导,只等降水天气系统进入重庆境内,向天索雨。
雨从何处来?
雨是从云中降落的水滴,陆地和海洋表面的水蒸发成水蒸气,水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴,这些小水滴便组成了云,它们在云里互相碰撞合并成大水滴,当它大到空气托不住的时候就从云中落下来,形成了雨。因此,要形成降雨,必须满足三个条件,云中水汽充沛、上升气流运动以及足够多的凝结核或冰核。
人工增雨则是在适当的天气条件下,通过人工干预的方式,影响云的微物理过程,从而达到增加地面降水的目的。
人工增雨的方式是通过向云中撒播催化剂(盐粉、干冰或碘化银等),也可利用声波、飞秒激光、带电粒子等手段,促进水气凝结、云滴碰并增长等云雨转化过程,形成降水落到地面。
所以,人工增雨不等于人工降雨,催化剂的作用就像是“卤水点豆腐”。只有在自然云符合增雨作业条件时,人工增雨才能发挥作用。
不是想增就增
高空的云有冷云(云内温度在0℃以下)和暖云(云内温度在0℃以上)。
对冷云的人工增雨,传统方式通常是播撒碘化银、干冰等成冰剂或制冷剂,增加云中冰晶浓度,以弥补云中冰核的不足,达到降雨或增加雨强的目的。
对暖云的人工增雨,则通常是向云中播撒盐粉等吸湿剂,使云中迅速形成一批大云滴,它们能通过碰并过程迅速长大成雨滴,从而使大云滴不足的自然暖云增加降雨。
但人工增雨也不是想增就增!
首先,有云才有雨,但不是所有的云都有降水潜力。人工增雨的云需要满足三个条件,云层厚度要大于2公里;云中要水汽充沛;有上升气流区。一般来说,晴天的积云和层积云不易产生降水,而积雨云(冰水共存的混合云)则比较有利于云滴增长为雨滴。
因此,前段时间持续高温,重庆等多地连日“晴空万里,没有一丝云彩”,自然是不满足人工增雨条件的。
人工增雨怎么“增”?
增雨作业方式上,常规的是通过飞机、高炮、火箭、地面燃烧炉等向云中播撒催化剂。一般而言,地面燃烧炉主要用于交通不便的山区或是较难申请作业空域的地区,作业人员通过燃烧含催化剂的焰条,将人工冰核送入云中。
飞机作业可以根据不同的云层条件和需要,携带催化剂及其播撒装置或挂载飞机焰弹发射系统等,在合适的云层位置进行增雨作业。此外,飞机上还可以装载探测仪器进行云微结构的观测和催化前后云宏、微观状态变化的追踪监测。
高炮和火箭相对于飞机机动性较差,适合于在固定目标区(如为水库增水)作业,特别是对飞机飞行安全有威胁的对流云进行催化作业。
同时,在我国实施人工影响天气活动,必须严格遵守相关法律、法规及规范,遵守严格的人工影响天气作业标准。人工增雨用飞机、火箭和高炮等在增雨作业前,必须先申请作业空域,并严格在批准的空域时间内发射人工增雨专用火箭弹、炮弹,以确保作业安全。
影响降水的因素
地理蹊认为:水汽多少的因素中还应该考虑台风影响的区域,位于台风雨带影响区内,一般水气丰富、降水多。
拓展:降水类型
降水可以分成对流雨、地形雨和锋面雨三种基本类型。谭老师地理工作室综合整理
对流雨是由于暖季空气温度比较大,离地面较近的大气层强烈受热膨胀上升,引起对流,变冷凝结而形成降水。
这类降水常常以暴雨的形式出现,并往往伴有雷电现象,所以对流雨又称为热雷雨。
在赤道附近全年以对流雨为主,我国的西南季风区,在夏季的降水也主要是对流雨。
地形雨是温暖湿润的空气在前进过程中遇到了较高的山地阻碍被迫抬升,随着高度的增大,温度降低冷却,达到凝结温度时,就产生了降水。
由于地形雨的这种形成特点,所以山的迎风坡常常是多雨的,而背风坡因为水汽早已凝结降落,然后在背风坡下沉,温度升高,所以背风坡降水很少而且干燥。世界上降水最多的地方基本上与地形雨有关。
锋面雨属于气旋雨的一种,当冷空气与暖空气相遇时,由于温暖的暖空气轻,沿着冷暖空气的交界面像爬坡一样滑升,在滑升过程中冷却,凝结而产生降水。由于冷暖气团的水平范围很广,上升速度缓慢,所以锋面雨的范围大,持续时间长。锋面雨在温带地区占有主要地位。
还有一种降水类型课本中没有提及,那就是台风雨。台风雨与对流雨性质比较接近。台风产生于热带海洋,所以台风中心有大量暖湿空气。台风雨是强度极大的降水,而且范围比对流雨大得多。台风雨产生于夏秋两季,有时候会造成较大的灾害。
必备基础知识
1.影响降水的因素
降水量影响因素 | 常考分析语句 |
海陆位置 | 深居内陆,大陆性强,降水少位于沿海,受夏季风影响,降水丰富 |
大气环流 | 终年受西风带控制,降水丰富,季节变化小;西风带控制时间长,降水多终年受赤道低气压带控制,降水丰富,季节变化小夏季受副热带高气压带控制,降水少;冬季受西风带控制,降水多夏季受东南季风、西南季风影响,降水丰富;冬季受冬季风(西北季风,东北季风)影响,降水少受信风影响,降水少;沿海地区,信风的迎风坡,降水丰富 |
地形 | 迎风坡,降水多,背风坡,降水少高大地形阻挡水汽进入,降水少赤道附近地势高的地区,对流减弱,降水少 |
洋流 | 暖流增湿,降水较多寒流减湿,降水较少 |
植被 | 植被覆盖率高(低),降水多(少) |
水文 | 水域广,降水多,反之少 |
人类活动 | 城市湿岛、雨岛效应,多上升气流,降水多植被破坏,地面缺乏保护,气候干旱兴修水库,降水增多围湖造田,降水减少 |
2.降水形成条件
降水形成的条件 | 常考分析语句 |
充足的水汽 | 临海;雨季;多河湖水域 |
降温条件 | 逆温;寒流降温;夜间降温幅度大(山上冷空气沿坡下沉,气温日较差大等) |
凝结核 | 工业排放粉尘多 |
相对封闭的地形 | 地表相对封闭,风力较弱,水汽不易扩散,多雨 |
3.分布规律
赤道地区降水多;两极地区降水少;中纬度地区沿海降水多,内陆降水少,南北回归线附近的大陆东岸降水多,西岸和内陆降水少。
链接拓展
夏季风对我国降水的影响
(1)夏季,副热带高压被大陆上的热低压切断,仅保留在海洋上。此时,我国东部地区受到来自海洋的暖湿气流的影响,形成丰沛的降水。
图解我国雨季进程。张永策划 刘佳制作
(2)正常年份,5月份副高位置大约在北纬15°~20°,雨带在华南;6月份副高北进到北纬20°左右,雨带推移到长江中下游地区,并在此摆动一个月左右,形成“梅雨”天气;7~8月份,副高进一步北进到北纬25°~30°,雨带随之北进到华北、东北地区;9月,副高南退,雨带亦随之南移,北方雨季结束;10月份,雨带退出大陆。
(3)夏季风强弱带来的影响:夏季风势力强,则锋面运行快,我国易出现北涝南旱;夏季风势力弱,则锋面运行慢,我国易出现北旱南涝。
分析成因分析方法:
(1)降水多少的成因分析方法
多 雨 | 少 雨 |
气流上升 | 气流下沉 |
低压中心,低气压带控制 | 高压中心,高气压带控制 |
低压槽控制 | 高压脊控制 |
锋面控制 | 单一气团控制 |
地形迎风坡 | 地形背风坡 |
迎岸风 | 离岸风 |
暖流沿岸 | 寒流沿岸 |
夏季风影响 | 冬季风影响 |
赤道地区 | 两极地区 |
沿海地区 | 内陆地区 |
(2)降水差异的成因分析方法
高考中经常给出两地的降水统计图表、两地降水具有差异等材料来命题,分析此类题目时可根据两地距离分析降水差异。
若两地位于位置较远的南、北方向,则一般从大气环流角度去分析。
例如:赤道地区降水多,两极地区降水少。副热带地区大陆西岸降水少,40°~60°大陆西岸降水多。
若两地位于位置较远的东、西方向,则一般从海陆位置角度去分析。
例如:我国东南沿海降水多,西北内陆降水少。
若两地位于纬度大致相当的大陆两岸,则一般从洋流角度去分析。
例如:副热带地区的大陆东岸降水多,西岸降水少,除了与大气环流有关外,也与寒暖流有关。
若两地位置较近,且降水差异较大,则一般从地形(迎、背风坡)角度去分析。
例如:澳大利亚大分水岭两侧,南美安第斯山南段东西两侧。
典型题例
阅读材料,完成下列各题。
材料一 下图为伊犁河谷被誉为“中国天府”、“西域湿岛”。
材料二 下图为新疆局部地区年降水量图(单位:毫米),伊犁河谷地区地形分布示意图。
简要分析伊犁河谷地成为“西域湿岛”的原因。
参考答案 伊犁河谷属于向西(呈喇叭口形)敞开的地形;来自大西洋的暖湿气流容易聚集,受地形抬升,形成地形雨;夏季气温高,高山冰雪融水量大;河谷地区,汇集了山地降雨和高山冰雪融水,地表水比较丰富,成为“西域湿岛”。
(2018·山东聊城一模)阅读图文材料,完成下列要求。(22分)
自古以来,雅安便有“雨城”“华西雨屏”之称。图甲示意四川盆地西部地区年降水量,图乙示意雅安月降水量和月降水日数分布。
图甲 图乙
分析雅安有“雨城”之称的原因。(8分)
参考答案 西侧是青藏高原,东侧是四川盆地,常受高原下沉气流和盆地暖湿气流影响;喇叭形的地形构造,造成暖湿气流只能进不能出;夏季受偏南暖湿气流影响大。
影响降水的因素
真题展示
阅读图文资料,回答下列问题:
如图所示区域的沿海地区年降水量约50毫米,东部山地雪线高度在4 480~5 000米之间。自20世纪90年代,该地区开始种植芦笋(生长期耗水量较大),并发展成为世界上最大的芦笋出口区。
分析图示沿海地区气候干旱的原因。
方法指导
气候干旱=降水少+蒸发旺盛。降水可从大气环流、天气系统、下垫面(地形、海陆、洋流)等角度筛选。读图可知,图示沿海地区位于14°S附近纬度低终年高温蒸发旺盛;14°S附近大陆西岸远离副热带高气压带,受东南信风控制信风离岸,背风坡,难以形成降水;该地区西岸为寒流减湿作用显著。
答案:位于热带,全年气温高,蒸发旺盛;(受东部山脉阻挡)处于东南信风的山地背风坡,不利于降水;(势力强大的)沿海寒流的减湿作用强。
建立模板
影响降水的因素
因素 | 对降水的影响 | |
大气环流 | 海风降水多,陆风降水少;西风降水多,信风降水少;低气压带降水多,高气压带降水少 | |
天气系统 | 气旋、低压槽、锋面控制,气流上升,降水多;反气旋、高压脊控制,气流下沉,降水少 | |
下垫面 | 海陆位置 | 一般而言,近海地区降水多,内陆地区降水少;迎岸风降水多,离岸风降水少 |
地形 | 暖湿气流迎风坡降水多,背风坡降水少;最大降水量出现在山腰处 | |
洋流 | 暖流增湿,寒流减湿 | |
地面性质 | 植被茂密、水域面积大,水汽充足,降水多 | |
人类活动 | 城市雨岛效应(上升气流旺盛,凝结核充足);兴修水利、人工造林可增大降水 |
提升训练
(2015·天津卷,14节选)读图文材料,回答下列问题:
T岛所在国家为发展中国家。该岛东北部年降水量大于2 000毫米。
结合图中所示信息,说明T岛东北部年降水量丰富的三条原因。
解题思路:影响降水的主要因素有大气环流、下垫面、洋流及人类活动等。提取图中经纬度、海陆分布、地形、洋流等信息分析该岛东北部年降水量丰富的原因。读图可知,T岛纬度较低,且处于东北信风带,太阳直射点北移时,受赤道低气压带影响,降水较多;大部分时间受东北信风影响,岛屿东北部为迎风坡,多地形雨;而且T岛东北侧海域有暖流经过,对大气有增温、增湿的作用,有利于降水的形成。
答案:受赤道低气压带影响;为来自海洋的东北信风的迎风坡,多地形雨;受暖流影响,大气增温、增湿。综合自百度文库、地理蹊、中国天气、中国气象、如此这般学地理等
注:本文由谭老师地理工作室综合自各地理公众号等,一并致谢!若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除,欢迎大家标注来源转载、文末点击分享、收藏、点赞、在看就是我们更新的动力!点击阅读原文,获取更多产品。期待同学们每天在已阅文章下方留言“打卡”。