對流雨:夏季有黑雲白雨,卷地風來忽吹散

對流雨:黑雲白雨,卷地風來忽吹散

夏天,無論在中國南方,還是北方都會感覺比較漫長。這種漫長,除了表現在白晝時間長,還和太陽輻射過程中,釋放了熱量,使地面升溫,而後大氣溫度也居高不下。不熟悉地理,又不曾行走南北的人們,常常以為冬季到南方避寒、夏季到北方避暑不錯。實際上,冬季,我國南方比北方更加溫暖,但夏季南北方同樣都在高溫下煎熬。

對流雨:夏季有黑雲白雨,卷地風來忽吹散

望湖樓

中國東部季風區,典型特徵之一是雨熱同期。大風、降雨,會帶去些許涼意和清新的空氣。蘇軾《望湖樓醉書》記下了他在杭州任通判期間的一次夏季的大雨。望湖樓,處於杭州西子湖畔,為五代時吳越王所建。神宗熙寧五年六月二十七日,蘇軾遊西湖,飲酒題詩。其中之一為:

六月二十七日望湖樓醉書五首(其一)

黑雲翻墨未遮山,

白雨跳珠亂入船。

卷地風來忽吹散,

望湖樓下水如天。

這是一場對流雨

根據成因不同,可以將降水分為對流雨、地形雨、鋒面雨、颱風雨。

對流雨:夏季有黑雲白雨,卷地風來忽吹散

對流雨的形成原因

共同之處在於,需要具備降水的條件:

1) 水汽充足;

2) 水汽凝結核:空氣中的懸浮顆粒物;

3) 上升運動:降溫,伴隨水汽凝結。

區別在於:

1) 對流雨:區域性受熱多,空氣垂直上升,水汽冷卻凝結,成雲致雨;

2) 地形雨:大氣水平運動,遇地形阻擋後,抬升水汽冷卻凝結,成雲致雨;

3) 鋒面雨:冷暖氣團交匯,暖氣團在上升過程中水汽冷卻凝結,成雲致雨;

4) 颱風雨:強烈的低壓作用下,空氣輻合上升水汽冷卻凝結,成雲致雨。

從詩句描繪的情況來看,在這場雨到來之前,不曾有大風,因此和鋒面活動無關。鋒面降水,一般受氣團移動影響,大氣水平方向移動顯著,形成風。詩句所描繪的雨,來得急,走得快,這場雨的形成應該是對流雨。

黑雲是怎麼形成的?

對流雨:夏季有黑雲白雨,卷地風來忽吹散

烏雲密佈

來得急,和高溫條件下,水汽迅速上升有關。在地面受熱過程中,越靠近地面,溫度越高,空氣密度越小。相應地,熱空氣的上升速度越快。熱空氣迅速上升過程中,溫度不斷降低,其攜帶的水汽不斷冷卻凝結,或者凝華成小冰晶。持續的冷卻過程中,聚合大量小水滴、小冰晶,懸浮在空氣中,形成了雲。

一般地,水汽凝結的條件,需要:

1) 充足的水汽:必備條件;

2) 空氣中的懸浮顆粒物:水汽冷卻凝結的中心。有足夠的凝結核,可以加速水汽的冷卻凝結;

3) 降溫:通常情況下,水汽降溫,一般在上升運動實現(近地面大氣,隨海拔升高,氣溫遞減);

雲層大量反射太陽光線,會使透過雲層的光線減少。若雲層比較少,薄,大量光線透射過來,進入我們視野的雲就是白雲;反之,雲層很厚、多,只有少量的光線透射過雲層,進入我們視野的雲層就是黑雲。

詩句“黑雲翻墨未遮山”,以墨色形容黑色的雲,說明雲層厚、濃。黑雲,自遠而近,俯瞰大地,加上水汽含量大,氣壓高,故而,李賀筆下有“黑雲壓城城欲摧”這樣的詩句。

烏雲密佈,雨點密集,”白雨跳珠亂入船“,以“跳珠”比喻雨點大,“亂入船”雨點來得快、打落急,令人猝不及防。諺語說,風是雨的頭。意味著,降雨之前,往往伴隨著大風。然而,這首詩在寫雨到來時,沒有涉及風。結合以上兩句推測,應當為午後常常出現的對流雨。午後兩點,是一天中最熱的時候,水汽迅速蒸發,形成了短時間強烈的上升氣流,冷卻凝結,形成烏雲而遮天蔽日。因大氣運動在此階段,以垂直運動為主,水平運動不顯著,故而驟雨之前沒有常見的大風。

對流雨:夏季有黑雲白雨,卷地風來忽吹散

蘇軾

夏季,我國北方午後形成的暴雨,從成因上看,大多屬於對流運動形成的降水,地理學上稱為“對流雨”。據成因推測,對流雨一般具有如下特徵:

1) 影響範圍不大:強烈對流運動的範圍有限,造成雨區的範圍狹小。一般地,對流雨的雨區範圍在0。1-50公里內。我們所熟知的“東邊日出西邊雨,道是無晴卻有晴”,就是對流雨造成的。

2) 降水強度大:由強烈對流(上升)造成水汽迅速冷卻凝結,形成的雲雨天氣,往往表現出非常激烈的以免,常伴有閃電、雷暴。這樣的雨,氣象學上又稱為雷陣雨。

3) 持續時間短:急劇的降水,導致地面氣溫迅速下降。對流運動減弱,降水過程很快結束了,因此,對流雨的降水歷時較短。

4) 隨時間變化快:短時間形成強降水,又迅速結束,降水強度變化很快。

“卷地風來忽吹散,望湖樓下水如天。”雨點落得快,雨勢急迫,突然來了一陣大風捲地而來,吹散烏雲。雨後天晴,西湖的湖水碧波如同明鏡,映照天空,開闊而平靜。

驅散對流雨的風:和熱力環流有關

對流雨造成迅速降水之後,區域性地面迅速降溫。造成了區域之間的氣溫差異很大,氣溫差異造成了水平方向的氣壓差異(水平氣壓差)。水平氣壓差,驅動大氣的水平運動。單位距離的水平氣壓差越大,風力越大。

對流雨:夏季有黑雲白雨,卷地風來忽吹散

冷熱不均,是風形成的根本原因

風吹,雲散,日出,天氣恢復了晴朗。望湖樓下的西湖水,在驟雨之後,恢復了寧靜,映照天空,涼爽的環境下倍感湖面開闊。

夏日苦長,特別是到了大暑節氣。江南梅雨結束之後,雨帶開始北移到華北地區。夏天酷熱中,雨帶來的清涼,總是短暫的,風也是細微的,對降溫來說,有條件的用風扇空調,其他的努力減少戶外活動時間,防止高溫灼傷面板、脫水中暑。