「氣象科普」你被陣雨「偷襲」了嗎?

「气象科普」你被阵雨“偷袭”了吗?

時間:17時10分

地點:北京海淀

天空狀況:天雖然不那麼蔚藍,但應該算得上晴朗

經歷:去地鐵的路上,毫無徵兆地被一場“盆潑大雨”砸中,手忙腳亂地拿出雨傘,打了沒有幾分鐘,雨很快就停了。

這場從開始下到結束也就15分鐘,影響範圍大約方圓5公里的“大雨”,雖然過程不復雜,但卻是過去幾周華北地區降雨的“常規形式”。

這些神出鬼沒的陣雨,就算注意查看了天氣預報,準備了雨具,也難免“中招”。

我們感覺的“晴天下雨”

可能是因為頭頂上的對流單體還沒“長太高”

當上班族們在城市的各個角度忙碌著自己的工作時,夏日午後的大氣可能正在變得不穩定起來,醞釀起一幕下班路上“偷襲”的短劇。

此刻,30多攝氏度的高溫,讓近地面的空氣慢慢膨脹。這一團空氣的密度逐漸減小,當空氣上升到一定高度時,由於氣溫下降,空氣中的水蒸氣開始凝結成水滴。

小水滴在重力作用下向下落去,過程中又被更強烈的上升氣流攜升。如此反覆不斷,小水點開始碰撞成大水滴,直至高空氣流無力支持其重量,最後下降成雨。這就是夏日常見的對流性降雨的形成過程。

然而在這個“淋成落湯雞”的劇情中,大雨似乎總是在“偽裝”自己,並沒有烏雲密佈,也很少狂風呼嘯,連雷電出現得都不多。其實,這只是上升氣流能力不足而已,當上升氣流偏弱時,烏雲就不會那麼明顯。

一種可能性是,上升氣流發展成的這個對流單體比較“瘦”,它的籠罩範圍可能只有方圓幾公里。那麼,周圍晴朗區域的陽光照射下來,還是能讓對流單體下面的人們感覺似乎仍是晴天。

還有一種可能性,就是這個對流單體比較“矮”,呈現出白雲的外觀。

一般來說,對流發展得越旺盛,它能夠向上升的高度就越高。當對流單體的高度抵達3公里到4公里處時,就到了零度層(地球大氣層中氣溫為0℃時的氣層)。

再向上,單體內的小水滴們將會逐漸凝結,變成一個個固態冰晶,外化於形之後的表現就是人們發現附近出現了一朵黑乎乎的“烏雲”。

若是這個對流單體沒夠著零度層呢?那麼它看上去就和普通的白雲沒有什麼區別,但仍然可以致雨。

雖然只是短短15分鐘的降雨

但水汽可能來自遙遠的孟加拉灣,也可能來自周邊地區

在對流單體“長高、長大”的過程中,一個關鍵過程是上升氣流中的水蒸氣凝結成小水滴。這就意味著,較高的空氣溼度是一個必要條件。那麼,水汽是從哪裡來的呢?

首先,它可能從遙遠的孟加拉灣趕來。今年7月9日,那條著名的“588線”(代表著副熱帶高壓的邊緣)北跳,且此後多日來位置保持穩定。而此期間北京正位於這條線的北部邊緣。

所以,近幾周以來,588線似搭建了一條天橋一般,讓來自於孟加拉灣的暖溼氣流得以沿其邊緣,一路從588線西面、西北面、北面流過。當暖溼氣流路過北京時,可能會遇上某地正在醞釀中的對流單體,就順勢為其供給一些水汽了。

不過,如果過兩天588線位置向南移動,那麼人們就遠離成為落湯雞的危險了嗎?也未必。當某地上升氣流發展起來時,它還能夠主動將周圍地區的水蒸氣“吸過來”,如若不夠,再從更遠處吸一些,為己所用。

最後,這些從多地收集而來的水汽以傾盆大雨之勢,可於十幾分鍾內一瀉而下。

淋成落湯雞與微雨漫步

在氣象記錄裡可能都是“小雨”

“24小時內降雨9.9毫米以下,記錄為當天下了下雨。”這是氣象學上對小雨的定義。

所以,從科學上來看,當局部地區某個街道十五分鐘之內降下5毫米降水,與一上午慢慢下毛毛雨產生的5毫米降水,雖然感受不太一樣,但是被佈設於這個街道附近自動氣象站記錄下來的數值其實是一樣的。

不過,話又說回來,近年來,無論是東部地區,還是西部地區,人們都希望有更多的自動氣象站建在自己周圍。雖然氣象站中記錄的降雨數據和人們走在路上實際遇到的降雨很難“完全一致”,但更精細的觀測,卻能幫助判斷在出現連續降雨時,是否要進行撤離、規避險情,在關鍵時刻保護我們的安全。

比如北京門頭溝日前出現一次強降雨,其中當地小龍門國家森林公園附近今年剛剛安裝的一個自動氣象站,就監測到了比周圍地區更大的降雨量。就是依據它的監測數據,周圍的百姓及時轉移,躲避了一次可能出現的險情。

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