第二章：降雨和蒸发1.ppt

第二章 降 水 与 蒸 发 2.1 降水的形成和分类 降水形成的四个过程： 降温或空气冷却的起因： 气团抬升冷却 (Cooling due to vertical uplift) 2.2 降雨的分类及其特性 (Types of Rainfall Their Features) 1、对流雨（Convective Rain） 2、地形雨（Orographic Rain） 3、锋面雨（Frontal Rain） 气团的分类： 在北半球的主要气团有： 锋面（Frontal Surface）：温度或密度差异很大的两个气团相遇，接触区形成一过渡带，简称锋面。 4、气旋雨（Cyclonic Rain） 气旋区气流运动特点： 热带气旋分类（按地面中心附近风速大小划分） 降雨强度分级：暴雨、大雨、中雨、小雨 2.3 降雨的观测 Measurement of Precipitation 虹吸式自记雨量计 虹吸式自记雨量计记录图 2.4 降水的特性分析 Analysis of Precipitation Characteristics 2.4.1 点降雨特性分析 描述降雨特性的几个特征值: ② 累积降雨过程线 2.4.2 流域降雨分布和流域平均雨量 2) 泰森多边形法（面积加权平分法或垂直平分法） 泰森多边形法计算公式： 降雨量等值线法计算公式： 2.4.3 降雨在流域的分布特性分析 2.5 我国的降雨特性  Precipitation in China 分水岭 泰森多边形法示意图 △A5 P5 式中: ? 流域平均降雨量 (mm) A ? 全流域面积 (km2) ΔA1 、 ΔA2 …ΔAn ?各多边形面积 (km2) p1、p2、… pn ?各多边形面积内的点降雨量(mm) ? 各雨量站控制面积与流域面积之比值 （称作雨量站权重系数，Weight Coefficient） 3) 降雨量等值线法 ? fi上的平均各雨深(相邻二等雨深线值的平均) 式中， ? 流域平均降雨量(mm)； F ? 全流域面积(km2)； fi ? 两条等雨深线间的部分流域面积(km2)； 绘制等雨量线需较多站点雨量资料；不同时段的等值线图需重绘，工作量大。 等值线法的不足点： ? 求流域平均降水量精度较高，适合于地形变化显著的流域； ? 能反映出降雨量在空间的实际分布情况。 等值线法的优点： 可用以下两种降水特性综合曲线来反映流域面降雨量的特性。 降雨在流域的空间分布直接影响到流域的径流特征，尤其是洪水的特征。 面平均雨深~面积曲线 面平均雨深~面积~历时曲线 降雨等值线图 我国年平均年降水量：648 mm 全球陆面年平均降水量：800 mm 亚洲年平均降水量：740 mm * 《水文学原理及应用》 降水(Precipitation) ：是指液态或固态的水汽凝结物，从天空下降至地面而成的液态水或固态水的现象。降水是气象要素之一，也是水循环中重要的一个环节。 2.2.1 降水的形成 降水的各种形态：雨（Rain)、雪 (Snow)、霰 (Graupel)、雹 (Hail) ① 大气温度降至露点温度 (Cooling of air to approximately the dew-point temperature) ② 大气中核凝结形成小水珠或冰晶(condensation on nuclei to form cloud droplets or ice crystals) ③小水珠或冰晶增大形成雨滴、雪片或冰雹(growth of droplets or crystals into raindrops, snowflakes, or hailstones) ④ 不断的水汽输入维持上述过程 (importation of water vapor to sustain the process) 大气凝结核：指飘浮在大气中的尘粒，其直径约10-3~10μm。大气凝结核由固态物质、溶液滴或两者的混合物组成，其化学成分很复杂，最常见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙等化合物。 露 点 (Dew point)： 空气中水汽达到饱和时的温度。大气温度下降到露点是水汽凝结的必要条件。 【名词解释】 2) 接触冷却 (Contact Cooling) 3) 气团上升冷却 (Cooling due to vertical uplift)：天气过程中的主要冷却方式 1) 辐射冷却 (Radiant Cooling) 当空气团因某种原因而抬升，上升愈高则气压愈低，故空气在上升过程中要膨胀作功，则要消耗能量。但若上升的