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第7章 天气的形成(6)

四川盆地多夜雨的原因,主要是由于盆地内空气潮湿,天空多云。云层遮挡了部分太阳辐射,白天云下气温不易升高,对流不易发展。夜间云层能够吸收来自地面辐射的热量,再以回辐射的方式,把热量输送给地面,因此云层对地面有保暖作用,使夜间云下气温不致过低。可是云层本身善于辐射散热,其上层由于辐射散热,温度降低很快,这就形成云层上冷下暖的显著温差。于是上下空气就发生对流、翻腾,使云层发展,出现降雨现象。

四川盆地的夜雨,在冷暖空气交锋频繁的春季最多,如北碚,春季的夜雨率比夏季高23%。

四川盆地多夜雨,不影响农民白天在田野里工作,对农业生产是一个有利的条件。“春雨贵如油”

我国黄河以北地区,冬春季冷空气的控制下,雨量稀少,很干燥。地里的麦子,有些地方还有油菜和蚕豆,在严寒的冬天几乎是停止生长的。但当大地春回、燕语莺啼的时候,这些越冬农作物都好像是从睡梦中醒过来,又恢复了旺盛的生命力。譬如小麦,春天到来时,开始进入“返青”时期,茎和叶由黄逐渐变青,这时,就特别需要充足的水分。三、四月份,油菜正是准备抽薹(tái〕开花的阶段,对水分的需要也十分迫切。再拿蚕豆来说,情况也一样,春天到来后,如果没有足够的水分,蚕豆会枯死。这样看来,在春天,水分对农作物的生长发育显得特别重要了,这个时候,如果能多下几场雨,当然特别宝贵。

可是,春季暖空气的势力还很弱,不能影响到黄河以北地区,主要的雨区还停留在长江以南,黄河以北地区雨量仍然很稀少,下雨机会不多,在那里,下一场春雨是非常可喜的,因为田里的庄稼这时非常需要雨水来滋润,所以那里有“春雨贵如油”的说法。至于南方,春天下雨的机会较多,这种说法就不适用了。

多雨的森林地

雨,是空气中的水汽冷却凝结后落下来的。水汽的多少,是降水多少的先决条件。森林地区之所以多雨,首先就是因为森林地区水汽多。

植物具有强大的蒸腾作用。它们在生长发育中,利用根系不停歇地吸收着地下的水分,经过生理作用,又将水分不间断地通过枝叶散发到天空。有人计算过,林木在长大发粗的过程中,形成一份重量的干物质,一般大约需要蒸腾300~400份重量的水分。一亩山毛榉〔jǔ〕林,一个生长季节即蒸腾186000公斤水,一年要蒸腾383000公斤水。这样强大的蒸腾作用,好象抽水机一样,将水从地下抽上来,再喷向空中去。这样,就大大增加了林区上空的水汽。

森林地区的土壤渗水性和植被保水性也很强,替森林植物的蒸腾创造了有利条件。林区降水时,雨水先经过林冠后再落到地面上,所以大部分水能够逐渐地渗入土中。林地由于太阳直射少,温度变化缓和,融雪时间比无林区长,雪水也能慢慢地渗入土中。林地上的植被,如枯枝落叶和草丛等,吸水力都很强。这样,林地能够蓄积大量的水分,源源不断地供给森林植物蒸腾的需要。

此外,林区降雨,一部分雨水,被林冠阻截,停留在枝叶上,即可直接蒸发到空中去,增加了森林上空的水汽。

科学家的研究资料表明:15亩阔叶林面积里,在温带一个夏季蒸发最旺盛时期,蒸发的水分比同等面积的无林区要多20倍。

其次,森林地带与森林外边的无林地带,夏季在太阳强烈照射下,受热后增温程度不同,容易发生局部对流,使空气上升,这也是成云致雨的条件。

另外,由于森林比平地高,森林又是空气流动的障碍,平流的空气向森林区移动时,受到起伏不平的林冠的阻碍,就会在动力作用下被迫上升,使森林上空的空气垂直交换运动加强,林冠表面的湿空气迅速上升,在上升过程中因气温降低,湿空气中的水汽就会大量凝结出来,成云致雨。

正因为上面这些原因,所以森林地区降雨较多。

华北的春旱

我国华北一带全年的降水量(包括雨量和雪量),平均来说,一般约在600毫米左右。有的地方多些,有的地方少些;多的可以达到1000毫米,例如在山东泰山一带;少的只有400毫米上下,例如在山西太原等地。全年降水量分配在各个时期是很不均匀的,除了夏季最多以外,其他季节都很少。如果以3、4、5三个月作为春季的话,那么春季降水量只有全年的10%左右。比如拿北京来作例子,北京的平均降水量,全年为682.9毫米,3月为9.1毫米,4月为22.4毫米,5月为36.1毫米;在公元1841~1960年有记录的94年中,3月到5月降水量增减的变化是这样的:3月降水量在10毫米以下的有67年,占全部年数的71.3%;10~20毫米的有18年,占19.2%;20毫米以上的只有9年,占9.6%。4月降水量在10毫米以下的有45年,占全部年数的47.9%;10~20毫米的有19年,占20.2%;20毫米以上的有30年,占31.9%。5月降水量在10毫米以下的有22年,占全部年数的23.4%;10~20毫米的有20年,占21.3%;20毫米以上的有52年,占55.3%。可见整个春季的月降水量在10毫米以下的平均占47.5%,10~20毫米的平均占20.2%,20毫米以上的平均占32.3%。这也表示在春季里平均一个月降水量在20毫米以下的可能性大约占70%,所以春旱是很容易发生的。

为什么华北地区的春旱比较严重?这要从华北地区的降水来源谈起。我国是个季风盛行的地区,冬季风多从西北方的大陆上吹来,带来的水汽很少,空气显得非常干燥;夏季风多从东南方的海洋上吹来,带来很多水汽,是降水的主要来源。每年夏季风到达华北的时间比华中和华南要晚些,离开的时间又比华中和华南要早些。一般来说,夏季风在华北盛行的时期是7月和8月,这两个月也就是华北在一年中的雨季。在雨季里的降水很多,例如北京7月和8月的平均降水量占全年平均降水量的63%。在春季里,华北地区大部分时间仍然是被比较干燥的大陆空气所控制,要形成降水是比较困难的。不过春季的天气不象冬季那样稳定,变化要多些。这时期出现低气压活动的机会比较多,这些低气压有的是从较远的西方移过来的,有的就是在华北或西北地区产生的。当这些低气压经过时,可以引起降水和刮风的天气,华北春季的降水主要是靠这种低气压活动所供给的。可是由于这些低气压多数是由西北干燥地区移来,空气里所含的水汽极少,所以降水量仍然是不多的。

秋高气爽缘何来

我国长江中下游地区,一交秋令,特别是在9、10两个月份,天空常是万里无云,雨量和雨日都特别少,比它前后月份的8月和11月都少,白天是日丽风清,夜间则星月交辉,天空显得异常高敞,空气亦比较清新爽适,真是秋高气爽的好天气,与我国西部地区的秋雨天气大不相同。

为什么长江中下游地区会有这种现象呢?我们可以从太阳辐射的季节变化,大气环流和地形的情况来加以分析。

秋季是由夏到冬的过渡季节,这时太阳照射的角度由大变小,地面所受的太阳光热,比夏季显著减少。在9月初,就有冷空气频频南下,长驱直入长江中下游地区,促使夏季滞留在此地的南方暖湿空气迅速南移。因此在9、10月分长江中下游地面上往往已为冷高气压所控制。而在高空,夏季盘据在这里的太平洋副热带高气压,还没有向南退却,所以这时这里地面和高空都在高气压控制之下。在高压区,下沉气流盛行。在气流下沉过程中,空气的体积要受到压缩,气温因而增高。这就使得空气的相对湿度变小,空气变得干燥,不利于云和雨的形成。这是长江中下游产生秋高气爽天气的主要原因。过了10月以后,高空的副热带高气压南移,长江中下游在西风带的控制下,成云降雨的机会,就比秋季多了。

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