华北多雨,今年的北京成了“小江南”,这雨到底是咋来的呢?

西门吹灰2020 2021-09-08 21:21:39

最近,几乎天天下雨,好像今年夏天几乎有一半时间都在下雨,要不就是阴天,在积累雨。如今都入秋了,雨水丝毫不见少,而且时常是夜以继日地下个不停。

下雨

单说山东可能还缺乏代表性,看看首都北京。北京今年的雨水称得上相当充沛:6-8月平均降水量达627.4mm,其中,降水量最集中的7月达到了400.4mm。这是个什么概念呢?单拿7 月数据来看,应该是七十年以来历史同期最高值,如果拿6-8月三个月的数据来看也是近二十年中的最高值。所以,网上有人把今年的北京戏称为“小江南”。

江南雨巷

在古代,遇到这种情况,往往会被解读成“天象异常”。为消灾去祸,作为最高统治者的皇帝甚至需要为此发布“罪己诏”向天悔过。汉代的董仲舒认为:“国家将有失道之败,而天乃先出灾害以谴告之,不知自省,又出怪异以警惧之,尚不知变,而伤败乃至。”董仲舒是汉代大儒,他的“君权神授”在汉初还不是主流,但对后世封建社会却影响深远。

到了宋代,自然灾害频发,达到了什么程度呢?据《宋代救荒史稿》中的统计,终宋一代三百一十九年,各种自然灾害居然达到了一千九百二十八次。这是个啥概念?平均每年六次,每两个月就会发生一次。按董仲舒的说法,这是“上天”通过自然灾害“谴告”皇帝,面对这么频繁的“谴告”,体会一下大宋皇帝们的压力有多大!

影视剧中的 宋神宗

天灾是上天的警示,董仲舒的这个观点已经内化为宋朝皇帝们的普遍共识。宋神宗曾说:“君德因以失中,天沴缘而荐至。奄若圭璋之合契,速于桴鼓之传声。”沴(lì)指自然灾害,他认为皇帝失德,上天就会迅速以灾难的形式反馈给人间。所以,遇到大旱大涝等自然灾害,宋神宗“避殿,易服,减常膳”,正殿不敢住,华丽的衣服不敢穿,连日常的用餐都不敢按常量吃,还要下诏罪己。

罪己诏

这个观点深深影响着封建社会的历代统治者们,老百姓也深受影响,这种影响一直延续到解放后的村村落落。记得小时候,遇到大旱年景,村里的小脚老太太们就成群结队地组织起来一起祈雨,她们为这种活动取了一个特别有时代感的高级名字:“当社”。

自从有了天气预报,人们开始知道:奥!原来下雨这个事可以提前预测啊!这种看起来很神秘的“祈雨”也就渐渐绝迹了。但认真说起来,为什么会下雨,你真的知道吗?

简单说,下雨是空气中的水蒸气上升过程中遇冷凝结成小水滴,小水滴不断汇聚,相互抱团,当重量超过空气能够承载的最大重量,就会形成降雨。

地形雨

就成因而言,若水蒸气是被冷空气抬升成雨叫锋面雨,若因地形抬升成雨叫地形雨,若因阳光强辐射上升成雨叫对流雨,若由海上的台风旋转上升成雨叫台风雨。

今年郑州发生的暴雨就属于地形雨。我国的东北、华北地区属于典型的温带季风性气候,夏季受到来自西太平洋的亚热带高压气流影响,高温多雨。这就是为啥夏天即便有风也是又湿又热的东南风。这几年,受到全球气候变暖的影响,来自太平洋的夏季风逐年加强,季风边界明显北移。这给华北地区带来了丰沛的雨水,甚至在华北和西北的交界处雨水也在逐年增加。今年六七月份,来自太平洋的暖湿气流又恰好遇上了台风“烟花”,这股加强版暖湿气流在北移过程中一路来到太行山脚下,被迫抬升形成强降雨。

郑州的地形

郑州的西北是太行山脉,太行山平均海拔超过一千两百米,而郑州平均海拔只有一百多米。海拔相差悬殊,极易形成地形雨,而这次的暖湿气流又是加强版。据统计,从7月17日晚8时到20日晚8时,郑州的降雨量达到了617.1mm,这三天的降雨量相当于郑州年均降雨量。一年的雨三天就下完了。雨势最大的时段,创造了一小时201.9mm的记录,按此粗略估算,相当于把103个西湖的水在一个小时内倒进了郑州市!

暴雨后的郑州市

郑州西面是嵩山,东面是平原,地势西高东低,北面的黄河由于常年泥沙沉淀,海拔比郑州平均海拔都要高,形成了名副其实的“悬河”,所以,郑州的地势注定了雨水无法向黄河排放,只能缓慢地向淮河流域的支流排放,遇到暴雨,容易成灾。

郑州暴雨成灾

好在,建国后陆续加固了黄河沿岸。降雨可能会成灾,但黄河绝不会泛滥。

降雨有两个必要条件:温差和水汽。温差促使大气循环流动;大气中水汽的多少则直接决定了降雨量的多少。那么,温差是如何造成全球性的大气环流的呢?这是个挺有意思的问题,寻找这个问题的答案是一项考验空间想象力的探索过程。

温度远不是想象中的那么简单,比如高山海拔高,距离太阳更近,理论上似乎应该更暖和,但事实却恰好相反。位于赤道附近的非洲第一高峰乞力马扎罗山海拔5892米,但山顶温度却比山脚低了近30℃。赤道炎热,却不妨碍乞力马扎罗山顶白雪皑皑。

乞力马扎罗山顶白雪皑皑

这与太阳辐射有关,太阳辐射产生的热量被地面吸收,地面再把热量辐射到空气中,于是,我们感受到了温度。简要说,地表温度的热源主要是地面热辐射,而并非太阳的直接辐射,山顶因为距地面远,空气稀薄,受地面辐射影响减弱,温度自然比山脚要低。

地面辐射是地表温度最主要的直接源头

太阳对地球的辐射并不均匀,赤道附近辐射强,温度高,空气受热膨胀上升,地表形成低气压;两极辐射弱,空气冷却下沉在地表形成高气压。这样,赤道上空的暖高压会向两极流动,而两极地表的冷高压会向赤道流动,这就形成了大气流动,简称“气流”。

上面的气流忽略了一个重要因素:地球自转。由于地球自传存在偏向力,赤道高空的暖空气在向北流动的过程中会逐渐向右偏移,最终在北纬30度附近与纬线平行不再往北走,同时,一路上由于温度逐渐降低,空气逐渐下沉,在地表形成副热带高气压;北极地表的冷空气在向南流动的过程中一样会发生偏移,最终在北纬60度附近与纬线平行不再往南走,同时,一路上因为温度渐渐升高,空气渐渐上升,在地表形成副极地低气压。

三圈环流

这样,理论上的一个大气循环就变成了两个。当然,北纬30度的副热带高气压和北纬60度的副极低低气压之间同样会因为气压差而形成一个大气环流。

由于陆地和海洋之间的比热容不同,现实中的大气环流要比上面分析的情况要复杂得多。有了这些铺垫,理解华北下雨就容易多了。华北处于副热带高气压和副极地低气压之间,夏季受来自西太平洋的季风影响,炎热多雨,加上台风影响,雨水格外足!

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