4．2 大气降水

    大气降水是指从云中降落到地面上的液态或固态水。降水按外形可分为雨、毛毛雨、雪、霰、米雪、冰粒、冰雹和冰针等。降水的数量即降水量，它是指从云中降落到地面的液态或固态（经融化后）的降水，未经蒸发、渗透、流失而积聚在水平面上的水层深度，以mm为单位。

     降水强度 是指单位时间内的降水量。单位时间可以是1小时、24小时等，中国以24小时降水量＜10mm，10～25mm，25～50mm，50～100mm，100～200mm和＞200mm分别称为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨。

    （1）降水的形成

    降水虽然来自云中，但有云不一定有降水。这是因为云滴太小，不能克服空气阻力和上升气流的顶托。只有当云滴增大到能够克服空气阻力和上升气流的顶托，并且以雨滴形式降落至地面的过程中未被蒸发掉时，降水才形成。

    从体积来看，半径为1000μm（即1mm）的雨滴约相当于106个半径为10μm的标准云滴。一块云能否降水，就意味着在一定时间内能否使106个云滴转变成一个雨滴。云滴增长过程有凝结或凝华增长和碰并（云滴之间在重力作用下互相碰撞合并）增长。前者是增长有限，后者是雨滴形成的主要形式。

    根据自然界降水形成的原理，人为地补充某些形成降水所必须的条件，促使云滴迅速增大，形成降水，这就是人工降雨。人工降雨的方法因云的性质不同而不同。对整个云体有一部分或全部在0℃以下的冷云，是在云中撒播干冰或碘化银等化学催化剂，使云中冰晶增多，造成冰水共存，形成降水条件。对整个云体温度高于0℃的暖云，是在云中撒播氯化钠、氯化钾等粉末，它们吸收水分后能迅速成长为大水滴，并合并其他云滴而形成降水。

    （2）降水的日变化和年变化

    大气降水的时间变化有非周期性和周期性变化。所谓非周期性变化是指降水的天气系统（高压、低压等）何时经过何地不是规则的，因而降水时间是不规则的。另一方面大气降水有一定的日、年变化规律。降水的日变化受地理条件等的影响，大致可将日变化分为大陆型和海洋型。大陆型的特点是一天中有两个最大值和两个最小值。最大值出现在午后对流最旺盛的时候，次大值出现在清晨温度最低、层状云有很大发展的时候。降水最小值出现在对流最弱的夜间和对流不强，但温度较高的午前。海洋型日变化只有一高一低，最大值出现在气层不稳定的夜间，最小值出现在白天。

    降水的年变化受纬度、环流和地形等因素影响。年变化有以下几个类型：

    赤道型：大体在南北纬10°之间的赤道附近地区，全年多雨，其中有两个最高值和两个最低值。以太阳出现在赤道天顶的春、秋分附近时间降水最多。冬、夏至附近时间降水最少。

    热带型：大体在纬度10°～25°之间的热带地区，在赤道型与南北纬15°之间地带，全年仍有两个最高和最低值，但相隔时间不等。在纬度15°以上的热带地区变为一个高值和一个低值。夏季太阳直射时为雨季，冬季为干季。

    副热带型：大体在纬度25°～35°之间的副热带地区，全年降水只有一个高值和一个低值。大陆东岸夏季多雨，大陆西岸冬季多雨。夏季降水集中且多暴雨（24小时降雨量达50mm以上）为季风气候特征，冬季多降水为地中海气候特征。

    温带及高纬型：大体在纬度35°～55°的温带及55°以上的地区，内陆及东岸为夏季多雨，在西岸为冬季多降水。

    （3）大气降水的空间分布

    据计算，全球年平均降水量为930mm，而大洋和大陆分别为1130mm和700mm。世界年降水量的分布见图6—10。总的特点是低纬度地区降水量多，高纬度地区降水量少，但分布很不均。在副热带和内陆干旱地区，降水稀少，如北非广大地区年降水量不足250mm，其中大部分地区不足50mm。而在低纬度面向暖湿气流的山坡、岛屿上降水丰沛。如喜马拉雅山南坡的乞拉朋齐年降水量达12700mm。

    中国平均年降水量629mm，地区分布很不均匀，大致是南多北少，东多西少，山地多于平原。两广地区年降水量在1500mm以上。1000mm等雨量线在长江北岸。华北平原约为500mm。西北内陆少于250mm。

    海拔高度对降水量有显著影响。降水量起初随海拔高度升高而增多，到一定高度降水量达最大值，过此高度后降水量随高度升高而减少。最大降水高度在印度西南沿海为500～700m。中国皖浙山地为1000m。喜马拉雅山西端为1500m。青藏高原气候干燥而升至5000m。

    （4）酸雨

    理论上言，大气降水应为中性，由于大气中CO2存在，使雨水具有微酸性，但pH值在5.6以上。酸雨是指pH＜5.6的降水。

    酸雨是当代世界面临的重大环境问题之一。20世纪70年代初，酸雨只是局部地区的问题。但目前，酸雨已广泛地出现在北半球，在北欧、西欧、美国东北部以及加拿大等广大地区，酸雨已成为大气污染的主要特征。在亚洲的日本和中同等国也出现了不同程度的酸雨危害。

    中国北部干旱半干旱地区降水的pH值都在7.0以上；秦岭淮河以北绝大部分属半湿润地区，其降水pH值一般为7.0左右；秦岭淮河以南的降水pH值普遍小于5.0，是酸雨区。