4降水及其特征

降水定义——大气中的水以液态或固态的形式到达地面的现象。

降水类型：

按降水性质

连续性降水：历时较长，强度变化小，降水面积较大。 阵性降水：历时较短，强度大，降水范围小且分布不均。 间歇性降水： 强度较弱， 伴有一定时间的断续现象。 毛毛状降水：强度很小、落在水面无波纹、落在地面无湿斑 按降水强度

降水强度（雨强）：单位时间的降雨量

小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨，小雪、中雪、大雪

按降水形态

雨：自空中降落至地面的液体水滴。 雪：从云层中降落至地面的固态水。

霰：从云层中降落至地面的白色不透明的细小球状晶体（直径2~5mm），落地后会反跳，常见于降雪之前。

雹 ：由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水，呈球形，常降自积雨云。 按降水成因

(1)气旋雨(cyclonic precipitation)--气旋或低气压过境而产生的降雨

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a.非锋面雨：气旋中水平气流向低气压区辐合而引起的气流上升所致

特点：天气剧烈变化，水平向几百公里--三四千公里是人们最关心和最早研究的天气系统。

b.锋面雨：冷暖气团相遇而形成的降雨

冷锋雨：冷气团向暖气团推进，契入暖气团下方，暖气团沿锋面爬升，冷却凝结成雨。冷锋面较陡，降水强度大，历时短，雨区小，降雨多在锋后。

暖锋雨：暖气团向冷气团移动，暖气团沿锋面在冷气团上滑行，成云致雨。暖锋面较平缓，雨强小，历时长，雨区大，降雨多在锋前。

(2)对流雨(convective precipitation)：冷暖空气上下对流形成的降雨。

(3)地形雨(orographic precipitation)：由于受地形的抬升，湿暖空气团爬升后冷却形成降雨。 (4)台风雨（热带风暴）：台风（产生于热带洋面上的一种强烈的热带气旋）过境形成的降雨，即台风登陆时将大量的湿热空气带到大陆，造成狂风暴雨。特点：雨强大、雨量大，易造成大的洪水灾害

降水的基本要素：

降水量——是指一定时段内降落在某一面积上的总水量(mm)。（次、日、月、年 / 最大、最小、平均)

降水历时——是指一场降水从开始到结束所经历的时间，一般以小时、分表示。 降水时间——是指对应于某一降水量的时间长。一般是人为划定的，如“一日最大降水量”的“一日”即为降水时间

区别：降水历时内的降雨一定是连续的，而降水时间内的降水不一定连续

降水强度——是指单位时间内的降水量（简称雨强），单位为 mm/h，mm/min 降水面积——是指某次降水所笼罩的水平面积，单位为km2

为了充分反映降水随时间的变化规律和空间分部规律，常用降水过程线（降水量随时间的变化曲线）、降水累计曲线（反映降水随时间变化的规律）、降水强度历时曲线（反映降水强度随降水历时的变化曲线）、等降水量线（区域内降水的空间分布与变化规律）、降水特性综合曲线表示降水的特性。

影响降水的因素：

地理位置（低纬&高纬、沿海&内陆）

地形（山脉迫使气流抬升（坡度、气流通道））

气旋、台风路径（梅雨、暴雨；长江流域、淮河流域、华北、东南沿海） 森林（蒸发散→林区空气湿度→内陆水分的小循环）

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水面（蒸发散→水分的内陆循环）

人类活动（改变下垫面（地形、植被、土壤、地质、湖泊率与沼泽率）→ 水分循环（次数、蒸发散、降水））

我国降水特征：地理特征（空间分布不均）；时间特征（年内分配不均、年际变化大）

降水观测：是水文观测的主要内容，降水量的精确测定是水文计算、水文模型研究、洪水

预测预报的基础。

空旷地降雨量的测定：标准雨量筒、虹吸式自计雨量计、翻斗式自计雨量计。 大范围降水的测定：雷达测雨、卫星遥感测雨。 平均降水量的计算（点降水量→流域面降水量）

见PPT

5蒸发散

蒸发散定义——液态水或固态水表面水分子的能量足以超过分子间的吸力时，水分子不断

地从水体表面逸出的现象

水面蒸发散过程——太阳辐射等能量的作用 → 水分子的运动加快 → 动能增加 →

突破水面而跃人空中（蒸发散） → 水温降低；

水面水分子的吸力作用 →空气中能量较低的水分凝结重新返回水体。

水面蒸发的测定

器测法：用一定口径的蒸发散器测一定时间间隔内的失水层厚度（ｍｍ），即水面蒸发散量 ?60蒸散发器：测针或水位计

日蒸发散量 ＝ 前日水深 ＋ 降水量 － 测量时水深

?20蒸发散器：前一天的20:00用量杯量20mm清水（原量）注入，24h后用雨量杯测剩余的水量（余量）。

日蒸发散量 ＝ 原量 ＋ 降水量 － 余量

土壤蒸发散及其过程

根据土壤中水分含量（土壤供水能力）的高低，可将土壤蒸发散划分为：稳定蒸发散、蒸发散速率下降、蒸发散速率极缓慢3 个阶段。 ①稳定蒸发散阶段

土壤含水量：大于田间持水量（土壤十分湿润） 水分类型：重力水，毛细管水（毛细管连通）

水分运动：毛细管作用，下层土壤水分向上补充（毛细管水）

蒸发散：可达到充分供水条件下的最大蒸发散速度，速率仅取决于近地面的气象条件 ②蒸发散速率下降阶段

第一阶段的蒸发——土壤水分含量逐渐降低

土壤含水量：小于田间持水量，大于毛细管断裂水量（萎蔫含水量）

水分运动：由于毛细管连通状态逐渐遭到破坏，部分毛细管断裂，上升到土壤表层的毛细管水逐渐减少

蒸发散：供水不足，表层土壤逐渐干化，蒸发散强度逐渐降低，主要取决于土壤含水量，气象因素居于次位

③蒸发散速率极缓慢阶段

土壤含水量：小于毛细管断裂含水量（萎蔫含水量）

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水分运动：水分以薄膜水或气态水的形式向土表移动，然后通过扩散作用从土表的干涸层进入大气

蒸发散：在较深的土层中进行，速度极缓慢，受气象因素和土壤含水量的影响都很小 土壤蒸发取决于两个条件——土壤蒸发散能力和土壤供水条件

土壤蒸发的影响因素

（1）土壤含水量（关键因素）

土壤含水量是决定土壤蒸发散供水量的重要因素。

土壤含水量 > 田间持水量时，土壤的供水能力最大，相应的土壤蒸发能力也最大（基本上能够达到自由水面的蒸发速度）。

田间持水量 > 土壤含水量 >毛管断裂含水量时，土壤蒸发散随土壤含水量的降低而逐渐减小。

毛管断裂含水量>土壤含水量时，土壤的蒸发散速度很小。 （2）地下水位

通过影响地下水面以上土层含水量的分布来影响。 地下水埋藏较浅，如果小于水在毛细管中的上升高度，地下水在毛细管作用下可源源不断地上升到地表，使土壤蒸发散持续稳定。

地下水埋藏较深，地下水在毛细管作用下难以到达土表，对土壤蒸发散的作用较小

（3）土壤质地和结构

决定了土壤孔隙的多少和分布特性，从而影响土壤的持水能力和输水能力。 砂土和有团粒结构的土壤－－毛细管多数被割断，水分不易上升，土壤蒸发散较小。（锄地能减少土壤蒸发）

无团粒结构的细质土－－毛细管作用旺盛，土壤蒸发散强烈。 （4）土壤颜色

主要影响吸收热量和土表的反射率，即影响土壤表面吸收太阳辐射的量。 一般情况下颜色越深，温度升高越快，蒸发散量也越大。 （5）土壤表面特征

通过影响风速、地表吸收的太阳辐射、地面温度等因素产生影响。

地表有植物覆盖的土壤蒸发要小于裸露地； 粗糙地表的蒸发量要大于平滑地面； 坡向不同，地表吸收的太阳辐射不同，地表温度不同。因此，阳坡土壤蒸发明显大于阴坡。 （6）植物

使土壤不易受热，降低地面风速，土壤的蒸发散小。

土壤蒸发散的测定

土壤蒸发散器：通过直接称重或静水浮力称重的方法测出土体的重量变化，进而计算土壤蒸发散量。适用于单点测定。

大型蒸渗仪：基于水量平衡原理。适于较长时段的测定。

植物蒸发散 ——指植物在生长期内，水分从叶面和枝干进入大气的过程。

影响植物蒸发散的因素

（1）植物的生理条件

主要指植物的种类和生长阶段在生理上的差别。例如，不同的植物，其叶片的大小、质地、特别是气孔的分布、数目及形状有很大的差别。

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