【知識】暴雨的危害、形成及防御措施

1、暴雨的危害.形成及防御措施暴雨（英文名稱 torrential rain； rainstorm； storm ） 是指降水強(qiáng)度很大的雨。中國氣象上規(guī)定，每小時(shí)降雨量16毫 米以上、或連續(xù)12小時(shí)降雨量30毫米以上、24小時(shí)降水量為 50毫米或以上的雨稱為“暴雨”。按其降水強(qiáng)度大小又分為三個(gè)等級，即24小時(shí)降水量為 50-99. 9毫米稱“暴雨”、100-249. 9毫米之間為“大暴雨”、 250毫米以上稱“特大暴雨”。但由于各地降水和地形特點(diǎn)不同, 所以各地暴雨洪澇的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。在業(yè)務(wù)實(shí)踐中，又可按照發(fā)生和影響范圍的大小將暴雨劃分 為：局地暴雨、區(qū)域性暴雨、大范圍暴雨、特大范圍暴雨。局地暴

2、雨歷時(shí)僅幾個(gè)小時(shí)或幾十個(gè)小時(shí)左右，一般會影響幾 十至幾千平方千米，造成的危害較輕。但當(dāng)降雨強(qiáng)度極大時(shí)，也 可造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。區(qū)域性暴雨一般可持續(xù)37天，影響范圍可達(dá)1020萬平 方千米或更大，災(zāi)情為一般，但有時(shí)因降雨強(qiáng)度極強(qiáng)，可能造成 區(qū)域性的嚴(yán)重暴雨洪澇災(zāi)害。特大范圍暴雨歷時(shí)最長，一般都是多個(gè)地區(qū)內(nèi)連續(xù)屢次暴雨 組合，降雨可斷斷續(xù)續(xù)地持續(xù)13個(gè)月左右，雨帶長時(shí)期維 持。特大暴雨是一種災(zāi)害性天氣，往往造成洪澇災(zāi)害和嚴(yán)重的 水土流失，導(dǎo)致工程失事、堤防潰決和農(nóng)作物被淹等重大的經(jīng)濟(jì) 損失。特別是對于一些地勢低洼、地形閉塞的地區(qū)，雨水不能迅2、不要將垃圾、雜物等丟入下水道，以防堵塞，造

3、成暴雨 時(shí)積水成災(zāi)。3、是底層居民家中的電器插座、開關(guān)等應(yīng)移裝在離地1米 以上的平安地方。一旦室外積水漫進(jìn)屋內(nèi)，應(yīng)及時(shí)切斷電源，防 止觸電傷人。4、在積水中行走要注意觀察。防止跌入窖井或坑、洞中。5、河道是城市中重要的排水通道，不要隨意傾倒垃圾及廢 棄物，以防淤塞。6、預(yù)防居民住房發(fā)生小內(nèi)澇，可因地制宜，在家門口放置 擋水板或堆砌土坎。7、室外積水漫入室內(nèi)時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，防止積水帶電 傷人。8、在戶外積水中行走時(shí)，要注意觀察，貼近建筑物行走， 防止跌入窖井、地坑等。9、駕駛員遇到路面或立交橋下積水過深時(shí)，應(yīng)盡量繞行，防止強(qiáng)行通過。速宣泄造成農(nóng)田積水和土壤水分過度飽和，會造成更多的災(zāi)害。形成

4、暴雨的天氣系統(tǒng)暴雨形成的過程是相當(dāng)復(fù)雜的。一般從宏觀物理?xiàng)l件來說， 產(chǎn)生暴雨的主要物理?xiàng)l件是充足的源源不斷的水汽、強(qiáng)盛而持久 的氣流上升運(yùn)動和大氣層結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。大中小各種尺度的天氣 系統(tǒng)和下墊面特別是地形的有利組合可產(chǎn)生較大的暴雨。引起中國大范圍暴雨的天氣系統(tǒng)主要有鋒、氣旋、切變線、 低渦、槽、臺風(fēng)、東風(fēng)波和熱帶輻合帶等。此外在干旱與半干旱 的局部地區(qū)熱力性雷陣雨也可造成短歷時(shí)、小面積的特大暴 雨。暴雨常常是從積雨云中落下的。形成積雨云的條件是大氣中 要含有充足的水汽，并有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動，把水汽迅速向上輸送, 云內(nèi)的水滴受上升運(yùn)動的影響不斷增大，直到上升氣流托不住 時(shí)，就急劇地降落到地面。形

5、成暴雨的條件暴雨一般發(fā)生在中小尺度天氣系統(tǒng)中，其時(shí)間尺度從幾十分 鐘到十幾小時(shí)，空間尺度從幾千米到幾百千米，而形成暴雨的中 小尺度系統(tǒng)又是處于天氣尺度系統(tǒng)內(nèi)，兩者通常有著密切的關(guān) 系。因而上兩類天氣系統(tǒng)的集合稱為降水系統(tǒng)。降水系統(tǒng)中降水的形成和強(qiáng)度主要與6個(gè)條件有密切的關(guān)（1）豐富的水汽分布和供應(yīng)；（2）大氣的上升運(yùn)動；（3） 層結(jié)穩(wěn)定度和中尺度不穩(wěn)定性；（4）風(fēng)的垂直切變；（5）云的 微物理過程；（6）地形。（1）水汽分布和供應(yīng)為了使暴雨得以發(fā)生、開展和維持，必須有豐富的水汽供應(yīng), 計(jì)算說明僅僅依靠降水區(qū)氣柱內(nèi)所含的水分是不夠的，即使氣柱 中所含的水汽全部降下也只能到達(dá)5070 mm的降水量

6、。但是暴 雨的降水量，尤其是大暴雨或特大暴雨的降水率十分強(qiáng)，每小時(shí) 可達(dá)100 mm,因而必須有外界水汽向暴雨區(qū)迅速地集中和不斷 地供應(yīng)。對于持久性的暴雨，要求水汽有源源不斷的輸送，以補(bǔ) 充暴雨發(fā)生不斷耗損的水汽量，這種水汽輸送，需要特別有效的 機(jī)制能在較短時(shí)間內(nèi)在更大范圍內(nèi)為暴雨區(qū)收集所必需的水汽 量。（2）上升運(yùn)動降水是發(fā)生在空氣的上升運(yùn)動區(qū)，地面或低層的空氣只有通 過抬升才能到達(dá)飽和，從而產(chǎn)生凝結(jié)，降落下來成為降水。對于 天氣尺度而言（如鋒區(qū)、溫帶氣旋、高空槽前部、副熱帶高壓邊 緣等）上升速度只有100cm/s。由這種上升速度引起的降水量約 為10（n01mm/24 h。因此只靠大尺度系

7、統(tǒng)中的上升運(yùn)動不能引 起暴雨，事實(shí)上也很少觀測到上千千米的暴雨區(qū)，在水平尺度為 100300 km的中尺度系統(tǒng)中（如中尺度輻合線、跑線、中尺度低壓等）上升速度比大尺度系統(tǒng)中的上升速度大一個(gè)量級，到達(dá) lOlcm/so由這種上升運(yùn)動引起的降水量大約lOlmm/h,到達(dá)了 暴雨的強(qiáng)度。對于積云尺度的小尺度系統(tǒng)，由于其上升速度可達(dá) 102cm/s,其所造成的降水強(qiáng)度約102mm/h,到達(dá)了大暴雨的量 級。因而在不同尺度的天氣系統(tǒng)中，同暴雨直接有關(guān)系的是中、 小尺度上升運(yùn)動，因而中小尺度系統(tǒng)是直接造成暴雨的天氣系 統(tǒng)。但大尺度的上升運(yùn)動為中小尺度上升運(yùn)動的形成和增強(qiáng)提供 了必要的環(huán)流背景和環(huán)境條件，因

8、而大尺度上升運(yùn)動的存在是暴 雨發(fā)生開展的先決條件。(3)層結(jié)穩(wěn)定度和中尺度不穩(wěn)定性對流性暴雨是一種熱對流現(xiàn)象。大氣中有兩種類型的對流： 垂直對流和傾斜對流。垂直對流和傾斜對流在物理?xiàng)l件上不完全 相同，前者主要依靠大氣的層結(jié)穩(wěn)定度，后者除層結(jié)穩(wěn)定度條件 外，還必須考慮動力不穩(wěn)定條件。(4)風(fēng)的垂直切變風(fēng)垂直切變對局地強(qiáng)風(fēng)暴有比擬重要的影響，由于強(qiáng)風(fēng)暴也 是引起暴雨，尤其是突發(fā)性暴雨，因而風(fēng)垂直切變也是影響暴雨 的重要因素之一。(5)云的微物理過程由于地形和不同尺度天氣系統(tǒng)或云系之間的相互作用，可以 形成自然的播撒過程，從而使降水增強(qiáng)，形成暴雨。由于地形的 作用，在山前形成大范圍層狀云，其中有許多

9、小雨滴，如果積雨 云由海上或其他地區(qū)移入到這片層狀云區(qū)，可以形成積雨云與層 狀云共存的混合云系，兩種云系不同大小的雨滴將發(fā)生明顯的相 互作用而產(chǎn)生播撒過程。積雨云中前部流入的強(qiáng)上升氣流將攜帶 其中的大雨滴向上，通過0層后轉(zhuǎn)化為冰晶或雪晶，也有一部 分成為過冷水滴，由于冰面的飽和水汽壓小于水滴外表的飽和水 汽壓，積雨云中的水汽將凝華到冰晶上，使冰晶增長，由于積云 雨上部的水汽減少，過冷水滴將蒸發(fā)以補(bǔ)充水汽，結(jié)果發(fā)生由過 冷水滴向冰晶的迅速轉(zhuǎn)化（這種不穩(wěn)定也被稱為膠性不穩(wěn)定）。 通過這種方式增長的大冰晶一局部隨上升氣流被帶到云砧區(qū)，在 那里下落，通過零度層后變成大水滴，以后又落入到低空的層狀 云層

10、內(nèi)，捕獲在此層懸浮的大量小水滴而增長，最后下落到地面 成為強(qiáng)降水。積雨云上面的另一局部冰晶那么隨后面的下沉氣流直 接落入層狀云中，通過碰并過程迅速增長到大雨滴，也使地面降 水增加，這種混合云不但在沿海地區(qū)山區(qū)迎風(fēng)面可以觀測到，在 梅雨期，臺風(fēng)季也經(jīng)?？梢杂^測到，它使降水增幅形成暴雨。（6）地形暴雨與地形有密切關(guān)系。夏季，我國各地大到暴雨日頻數(shù)分 布和雨量分布都受到不同尺度的地形影響，我國的大尺度地形總 體上呈東低西高其間有東西向山脈（燕山、南嶺等），因而在夏 季盛行東南季風(fēng)和西南季風(fēng)時(shí)，潮濕空氣受地形抬升，暴雨日數(shù) 最多的地區(qū)大多位于山脈的東側(cè)或南側(cè)的迎風(fēng)坡，如太行山、伏 牛山、大別山、武夷山

11、和燕山與南嶺山地等。對于區(qū)域或局地尺 度的暴雨，其雨量分布也與地形有密切關(guān)系，例如北京地處華北 平原的北部，它的北部是燕山山脈，西部是大行山脈的北端，兩 大山系在北京西北部相交，東南部是平原，由于地形的影響，夏 季暴雨出現(xiàn)次數(shù)最多的是在西部和北坡山坡上，這里是低層偏南 風(fēng)或偏東風(fēng)的迎風(fēng)面，氣流有明顯的抬升作用和地形引起的切變 輻合線。暴雨季節(jié)與地域分布我國位于歐亞大陸的東南部、東臨太平洋，跨高、中、低三 個(gè)緯度區(qū)，具有明顯的季風(fēng)氣候特點(diǎn)，冬季吹北風(fēng)，空氣干燥， 全國大部地區(qū)氣候干旱；夏季吹南風(fēng)，空氣潮濕，雨季多發(fā)生在 這個(gè)時(shí)期。我國暴雨洪水頻繁主要受季風(fēng)影響，有三個(gè)方面的原 因：降雨時(shí)間集中，

12、強(qiáng)度大。我國大局部地區(qū)受季風(fēng)氣候控制， 全年的降水量大局部集中在夏季濕潤高溫時(shí)期，且多以暴雨形式 出現(xiàn)。6月至9月雨量占正常年降水量的60%至80%。黃河中下 游地區(qū)、海河、遼河流域，大局部集中在7月、8月，而且往往 又集中在幾次暴雨過程中。季風(fēng)雨帶的季節(jié)性位移導(dǎo)致降雨地域的階段性變化。夏季風(fēng) 始于5月，由南向北推進(jìn)，在北進(jìn)過程中有3個(gè)相對穩(wěn)定的階段 和兩次躍進(jìn)階段，相應(yīng)有3個(gè)雨季，即華南雨季（南方各省份， 4月至6月），江淮梅雨季（長江中下游各省份，6月中旬至7 月中旬），華北東北雨季（華北及東北各省份，7月中下旬至8月），此時(shí)季風(fēng)到達(dá)最強(qiáng)盛。9月以后，季風(fēng)減弱并南撤，雨帶 也逐漸南退。10

13、月以后，季風(fēng)退出我國大陸，雨季結(jié)束。夏秋頻繁的臺風(fēng)活動。直接由臺風(fēng)形成的暴雨洪水主要分布 在我國廣東、廣西、福建、浙江、江蘇、遼寧沿海地區(qū)和臺灣、 海南等省份。臺風(fēng)在東南沿海登陸后，一般轉(zhuǎn)向北上，風(fēng)速逐漸 減緩形成低壓，假設(shè)與北方冷空氣結(jié)合，就可能形成大范圍的暴雨 洪水，在北方的暴雨洪水中占有很大比重。我國是個(gè)多暴雨的國家，除西北個(gè)別省、區(qū)外，幾乎都有暴 雨出現(xiàn)。由于受季風(fēng)、地形等影響，我國暴雨的地域性和時(shí)間性 特征十分不明顯?？傮w而言，南方多而北方少，東南沿海多而西 北內(nèi)陸少；夏季多而冬季少，主要出現(xiàn)在夏季風(fēng)活躍的下半年里。 暴雨日及雨量的分布從東南向西北內(nèi)陸減少，山地多于平原。而 且東南沿

14、海島嶼與沿海地區(qū)暴雨日最多，越向西北越減少。在西 北高原每年平均只有不到一天的暴雨。太行山、大別山、南嶺、 武夷山等東南面或東面的坡地，都是這些地區(qū)暴雨日的中心。冬季暴雨局限在華南沿海，46月間，華南地區(qū)暴雨頻頻 發(fā)生。67月間，長江中下游常有持續(xù)性暴雨出現(xiàn)，歷時(shí)長、 面積廣、暴雨量也大。78月是北方各省的主要暴雨季節(jié)，暴 雨強(qiáng)度很大。810月雨帶又逐漸南撤。夏秋之后，東海和南海 臺風(fēng)暴雨十分活躍，且雨量大。我國的暴雨洪澇災(zāi)害多發(fā)生在江淮以南以及華南沿海地區(qū)， 其中江南北部至長江中下游最多。北方氣候干燥，雨水較少，但 在異常的氣候影響下，也常有洪澇發(fā)生。長時(shí)間、大范圍的連陰 雨或頻繁的暴雨都會

15、引發(fā)洪澇災(zāi)害。暴雨集中的地帶主要有兩條：一條是遼東半島一一山東半島 東南沿海；另一條是大興安嶺一一太行山一一武夷山東麓。 此外，陰山、秦嶺、南嶺等山脈的南麓也是暴雨的多發(fā)地區(qū)。我國的洪水災(zāi)害主要發(fā)生在珠江、長江、淮河、黃河、海河、 遼河及松花江中下游平原和四川、關(guān)中盆地等地區(qū)。而澇漬災(zāi)害 那么主要出現(xiàn)于東部的平原和盆地地區(qū)。暴雨的危害暴雨是中國主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，其危害主要包括洪災(zāi)和澇漬 災(zāi)。長時(shí)間的暴雨容易產(chǎn)生積水或徑流淹沒低洼地段，造成洪澇 災(zāi)害。據(jù)19501999年資料統(tǒng)計(jì)，中國平均每年洪澇災(zāi)面積為 942.4萬公頃，嚴(yán)重洪澇年份農(nóng)田受災(zāi)面積可達(dá)1300萬公頃以 上。暴雨是一種影響嚴(yán)重的災(zāi)

16、害性天氣。某一地區(qū)連降暴雨或出 現(xiàn)大暴雨、特大暴雨，常導(dǎo)致山洪爆發(fā)，水庫垮壩，江河橫溢， 房屋被沖塌，農(nóng)田被淹沒，交通和電訊中斷，會給國民經(jīng)濟(jì)和人 民的生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。暴雨尤其是大范圍持續(xù)性暴雨和集 中的特大暴雨，不僅影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且可能危害人民的生命, 造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。洪災(zāi)一般是指河流上游的降雨量或降雨強(qiáng)度過大、急驟融冰 化雪或水庫垮壩等導(dǎo)致的河流突然水位上漲和徑流量增大，超過 河道正常行水能力，在短時(shí)間內(nèi)排泄不暢，或暴雨引起山洪爆發(fā)、 河流暴漲漫溢或堤防潰決，形成洪水泛濫造成的災(zāi)害。洪水可以 破壞各種基礎(chǔ)設(shè)施，淹死傷人畜，對農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)會造成毀滅 性破壞，破壞性強(qiáng)。防洪對策措施主要依靠防洪工程措施（包括 水庫、堤防和蓄滯洪區(qū)等）。澇災(zāi)一般是指本地降雨過多，或受瀝水、上游洪水的侵襲， 河道排水能力降低、排水動力缺乏或受大江大河洪水、海潮頂托, 不能及時(shí)向外排泄，造成地表積水而形成的災(zāi)害，多表現(xiàn)為地面 受淹，農(nóng)作物歉收。澇災(zāi)一般只影響農(nóng)作物，造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。 治澇對策措施主要通過開挖溝渠并動用動力設(shè)備排除地面積