「气象科普」你被阵雨“偷袭”了吗?

「气象科普」你被阵雨“偷袭”了吗?

时间:17时10分

地点:北京海淀

天空状况:天虽然不那么蔚蓝,但应该算得上晴朗

经历:去地铁的路上,毫无征兆地被一场“盆泼大雨”砸中,手忙脚乱地拿出雨伞,打了没有几分钟,雨很快就停了。

这场从开始下到结束也就15分钟,影响范围大约方圆5公里的“大雨”,虽然过程不复杂,但却是过去几周华北地区降雨的“常规形式”。

这些神出鬼没的阵雨,就算注意查看了天气预报,准备了雨具,也难免“中招”。

我们感觉的“晴天下雨”

可能是因为头顶上的对流单体还没“长太高”

当上班族们在城市的各个角度忙碌着自己的工作时,夏日午后的大气可能正在变得不稳定起来,酝酿起一幕下班路上“偷袭”的短剧。

此刻,30多摄氏度的高温,让近地面的空气慢慢膨胀。这一团空气的密度逐渐减小,当空气上升到一定高度时,由于气温下降,空气中的水蒸气开始凝结成水滴。

小水滴在重力作用下向下落去,过程中又被更强烈的上升气流携升。如此反复不断,小水点开始碰撞成大水滴,直至高空气流无力支持其重量,最后下降成雨。这就是夏日常见的对流性降雨的形成过程。

然而在这个“淋成落汤鸡”的剧情中,大雨似乎总是在“伪装”自己,并没有乌云密布,也很少狂风呼啸,连雷电出现得都不多。其实,这只是上升气流能力不足而已,当上升气流偏弱时,乌云就不会那么明显。

一种可能性是,上升气流发展成的这个对流单体比较“瘦”,它的笼罩范围可能只有方圆几公里。那么,周围晴朗区域的阳光照射下来,还是能让对流单体下面的人们感觉似乎仍是晴天。

还有一种可能性,就是这个对流单体比较“矮”,呈现出白云的外观。

一般来说,对流发展得越旺盛,它能够向上升的高度就越高。当对流单体的高度抵达3公里到4公里处时,就到了零度层(地球大气层中气温为0℃时的气层)。

再向上,单体内的小水滴们将会逐渐凝结,变成一个个固态冰晶,外化于形之后的表现就是人们发现附近出现了一朵黑乎乎的“乌云”。

若是这个对流单体没够着零度层呢?那么它看上去就和普通的白云没有什么区别,但仍然可以致雨。

虽然只是短短15分钟的降雨

但水汽可能来自遥远的孟加拉湾,也可能来自周边地区

在对流单体“长高、长大”的过程中,一个关键过程是上升气流中的水蒸气凝结成小水滴。这就意味着,较高的空气湿度是一个必要条件。那么,水汽是从哪里来的呢?

首先,它可能从遥远的孟加拉湾赶来。今年7月9日,那条著名的“588线”(代表着副热带高压的边缘)北跳,且此后多日来位置保持稳定。而此期间北京正位于这条线的北部边缘。

所以,近几周以来,588线似搭建了一条天桥一般,让来自于孟加拉湾的暖湿气流得以沿其边缘,一路从588线西面、西北面、北面流过。当暖湿气流路过北京时,可能会遇上某地正在酝酿中的对流单体,就顺势为其供给一些水汽了。

不过,如果过两天588线位置向南移动,那么人们就远离成为落汤鸡的危险了吗?也未必。当某地上升气流发展起来时,它还能够主动将周围地区的水蒸气“吸过来”,如若不够,再从更远处吸一些,为己所用。

最后,这些从多地收集而来的水汽以倾盆大雨之势,可于十几分钟内一泻而下。

淋成落汤鸡与微雨漫步

在气象记录里可能都是“小雨”

“24小时内降雨9.9毫米以下,记录为当天下了下雨。”这是气象学上对小雨的定义。

所以,从科学上来看,当局部地区某个街道十五分钟之内降下5毫米降水,与一上午慢慢下毛毛雨产生的5毫米降水,虽然感受不太一样,但是被布设于这个街道附近自动气象站记录下来的数值其实是一样的。

不过,话又说回来,近年来,无论是东部地区,还是西部地区,人们都希望有更多的自动气象站建在自己周围。虽然气象站中记录的降雨数据和人们走在路上实际遇到的降雨很难“完全一致”,但更精细的观测,却能帮助判断在出现连续降雨时,是否要进行撤离、规避险情,在关键时刻保护我们的安全。

比如北京门头沟日前出现一次强降雨,其中当地小龙门国家森林公园附近今年刚刚安装的一个自动气象站,就监测到了比周围地区更大的降雨量。就是依据它的监测数据,周围的百姓及时转移,躲避了一次可能出现的险情。

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