雨的形成有一个奇特的过程。它是从云中降落的水滴。当陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气,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,就从云中落了下来,这形成了雨。
雨的成因多种多样,它的表现形态也各具特色,比有毛毛细雨,连绵阴雨,还有倾盆大雨、短时阵雨等等,一般降雨对于人类的危害不大,雨水还是人类生活中最重要的淡水资源,但是若遇暴雨连连,则极可能会给人类生活产生活带来不利影响,因此我们对于雨要加以合理利用。
在气象学上,根据雨的不同成因,可以将其分为以下几类:
1.对流雨
大气对流运动引起的降水现象,习惯上称为对流雨。近地面层空气受热或高层空气强烈降温,促使低层空气上升,水汽冷却凝结,就会形成对流雨。对流雨来临前常有大风,大风可拔起直径50厘米的大树,并伴有闪电和雷声,有时还下冰雹。
2.地形雨
气流沿山坡被迫抬升引起的降水现象,称地形雨。地形雨常发生在迎风坡。在暖湿气流过山时,如果大气处于不稳定状态,也可以产生对流,形成积状云;如果气流过山时的上升运动,同山坡前的热力对流结合在一起,积云就会发展成积雨云,形成对流性降水。在锋面移动过程中,如果其前进方向有山脉阻拦,锋面移动速度就会减慢,降水区域扩大,降水强度增强,降水时间延长,形成连阴雨天气,持续可在10~15天以上。
3.锋面雨
锋面活动时,暖湿空气中上升冷却凝结而引起的降水现象,称锋面雨。锋面常与气旋相伴而生,所以又把锋面雨称为气旋雨。锋面有系统性的云系,但是并不是每一种云都能产生降水的。锋面雨主要产生在雨层云中,在锋面云系中雨层云最厚,又是一种冷暖空气交接而成的混合云,其上部为冰晶,下部为水滴,中部常常冰水共存,能很快引起冲并作用,因为云的厚度大,云滴在冲并过程中经过的路程长,有利于云滴增大,雨层云的底部离地面近,雨滴在下降过程中不易被蒸发,很有利于形成降水。雨层越厚,云底距离地面越近,降水就越强。此外,高层云也可以产生降水,但卷层云一般是不降水的。因为卷层云云体较薄,云底距离地面远,含水量又少,即使有雨滴下落,也不易达到地面。
4.台风雨
台风活动带来的降水现象,称为台风雨。台风不但带来大风,而且相伴发生降水。台风云系有一定规律,台风中的降水分布在海洋上也很有规律,但是在台风登陆后,由于地形摩擦作用,就不那么有规律了。例如风中有上升气流的整个涡旋区,都有降水存在,但是以上升运动最强的云墙区降水量最大,螺旋云带中降水量已经减少,有时也形成暴雨,台风眼区气流下沉,一般没有降水。
就整个地球表面而言,可以发现降水量的分布与两个因素有关,一是大气中水汽的多少,二是大气中上升运动的有无和强弱。因此,从总的情况来说,降水量是从赤道向极地减少的,但是温带地区也有一个次多雨季存在。
在赤道地区海洋广阔,陆地如亚马逊河流域、扎伊尔河流域和印度尼西亚等地,分布着广阔的热带雨林,气温又高,蒸发强烈,大气中水分含量充足,对流上升运动发展旺盛,因此形成为降水量最多的地带。年降水量一般为1000~2000毫米以上,太平洋的一些岛屿上可达5000~6000毫米。
从赤道向两极降水量渐渐减少,在南、北纬度约15~30°的热带和亚热带地区,由崐于下沉运动占优势,不利于云雨形成,降水量达到最小值,一般不到500毫米。地球上的沙漠多数都分布在这个地带。
在温带是锋面气旋活动频繁的地方,暖空气沿锋面上升,降水又有增加,年降水量达500~1000毫米,成为地球上第二个多雨带。
到两极地区,温度低,水汽少,降水量显著减少,而且主要是降雪,极地也是地球上的少雨带。
地球上最大年降水量出现在印度乞拉朋齐,1861年曾降水23000毫米,平均年降水量以夏威夷考爱岛的迎风坡最多,达12040毫米,乞拉朋齐其次,达11418毫米。一日取大降水量出现在印度洋的留民旺岛,1952年3月,一日取大降水量达1870毫米,比我国台湾新寮还多出200毫米。
最少的降水量出现在沙漠上。撒哈拉年降水量大都不到50毫米。埃及的阿斯旺和阿尔及利亚的英沙拉,多年平均降水量都是零,常常是万里无云,滴水不下。智得北部的安多斯一年平均降水量不到1毫米,中亚沙漠年降水量也在50毫米以下,如我国新疆且末只有9.4毫米,若羌也只有16.9毫米。
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人工增雨常分为暧云催化剂增雨与冷云催化剂增雨。欲要暧云(温度高于0℃的云)降水,就得使云中半径大于0.04毫米的大云滴有足够的数密度,让它们迅速与小云滴碰并增长,成为半径超过1.0毫米的雨滴形成降水,因此在那些大云滴数密度小而无法形成降雨的云中,用飞机、炮弹携带等方法,播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子,使形成许多大云滴,便可导致形成或增加降水。