[科普中國]-地形降水

定義

地形降水（orographic precipitation）是濕空氣流沿地形抬升而形成的降水。1

現(xiàn)象描述暖濕的對流性不穩(wěn)定的氣團在前進途中，遇到較高山地的阻擋被迫上升，絕熱冷卻，達到凝結(jié)高度時，便發(fā)生凝結(jié)降水，稱為地形降水。除單純氣團的地形降水外，鋒面遇山被阻，使之移行停滯，也發(fā)生比在平原地區(qū)更多的降水。

產(chǎn)生機理地形是影響降水的重要因子之一。地形降水是水汽、氣流和地形相互作用而形成的2。

地形影響降水的主要機制包括3：

（1）迎風坡動力抬升；

（2）地形上游阻滯對對流的觸發(fā)；

（3）地形云的播撒效應；

（4）地形重力波等。

研究歷史近年來，中小尺度地形對降水，尤其是對對流降水的影響越來越受到氣象學家的關(guān)注3。

研究表明，地形激發(fā)的中尺度波動（中尺度重力波、山脈波、背風波等）可以觸發(fā)對流或影響下游降水天氣。相對小的山脈則可通過云的播撒效應來增強降水；當不穩(wěn)定的氣團流向山脈時，會有對流云嵌套在層狀地形云中發(fā)展，降水量、降水強度以及降水效率很大程度上受到上游對流動力學的影響；小尺度山脈和峽谷激發(fā)的飽和背風波位相決定對流能否觸發(fā)；狹窄的山脊可以通過迎風坡上升、背風坡下沉和重力波來調(diào)整降水的強度和分布3。

地形如何作用于中尺度對流系統(tǒng)（MCS）及其引發(fā)降水，還受到環(huán)境氣流的層結(jié)穩(wěn)定度、風垂直切變、風的 大小、大氣水汽含量、對流有效位能（CAPE）以及山脈高度、寬度和形狀等多方面因素的影響，不同屬性的過山氣流形成的 MCS具有不同的活動特征3。

但是，由于實際地形分布極為復雜，加之中小尺度地形對降水影響的復雜性和非線性，地形擾動的作用還受到天氣尺度環(huán)境條件的制約，地形降水仍然是一個值得深入探討的課題。

發(fā)生實例中國中東部處于東亞季風區(qū)，地形地勢交錯復雜，不同尺度、高度和形狀的地形遍布大江南北。每年汛期，隨著西太平洋副熱帶高壓北跳和雨帶的自南向北推移，大或特大暴雨頻繁發(fā)生在中國中東部地區(qū)，給當?shù)貒窠?jīng)濟和生命財產(chǎn)安全帶來嚴重的損失和威脅，而這些大或特大暴雨的發(fā)生往往又與特殊的中小尺度地形分布有著密切的聯(lián)系3。

1998年7月21—22日發(fā)生在武漢、黃石等地的特大暴雨，就與大別山、幕阜山等中尺度地形及其特殊的地形分布密切相關(guān)4。

2005年9月3—4日，發(fā)生在廬山的歷史罕見的特大暴雨，相對孤立的、尺度較小的廬山地形起到了不可或缺的作用5。

2006年5月21—22日發(fā)生在臺山的特大暴雨，云霧山及其周邊地形起到了重要作用6。