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行云:晴雨并存的魔法

 作者:行云(我所2012级硕博研究生,笔名) 

 

      无论是“雨过天晴”还是“初晴后雨”,晴天和雨天似乎都是你方唱罢我方登场。然而天气变化是纷繁复杂的,晴天和雨天的界限有时并不是那么明显, 晴、雨夹杂在一起会产生很多别样的天气情节,比如像“东边日出西边雨”这种奇景 以及“太阳雨”这种奇葩的天气,那么大自然究竟是施了怎样的魔法可以让晴雨并存呢?


一、牛背雨—— 东边日出西边雨

 


                     (照片来源http://bbs.tianya.cn/post-45-1697035-1.shtml

   2015723日,重庆市渝中、南岸等地下着瓢泼大雨,相隔数公里外的沙坪坝、江北却是蓝天白云、艳阳高照。无独有偶,731日傍晚,网友在南滨路长江边再次拍到乌云与彩云交织、暴雨与夕阳作伴的画面(上图)此处有雨,不远的彼处却是晴天,老天为何如此“不公”,难道有选择性遗忘症?

   这种“东边日出西边雨”的景象在夏天的午后尤为常见,人们常用“夏雨隔牛背、十里不同天”来形容相距不远但天气却迥然不同,这其实是局地强对流在“作怪”。夏季午后正是大气在一天中最不稳定的时期,容易引发强对流运动,随着白天地面不断增温,近地面的湿热空气膨胀上升,当上升到一定高度时水蒸气遇冷凝结成水滴,很快发展成积雨云降雨,积雨云有很强的局地性,在垂直方向发展十分旺盛,含水量十足,但在水平范围发展较小,只能形成一狭小的雨区,水平范围只有几公里或十几公里,从而导致云区内外降水量产生显著差异,在小范围区域中天气也迥然不同。正是这种区域性降雨使得降水量在水平分布存在不连续性,从而形成了在同一地区内半雨半天的局部差异。如今城市高楼林立‘热岛效应’明显,城市上空气流也受影响,这就使得‘牛背雨’现象更容易出现。     

     (示意图,A地有湿热空气上升,对流云产生降水,紧邻的B地天气晴好)


二、太阳雨——晴天也下雨

 


     (图片来源http://www.huashphoto.com/index/photoDetail/pictid/9513

   2013610日下午,西安市现“太阳雨”景观,在阳光照向大地的同时,雨还在下着。其实,此时的“晴天”其实不是气象意义的晴天,下太阳雨时,还是有云的,只是能看见太阳罢了。只要下雨就会有云,落雨处人们头顶仍然被厚厚的积雨云团覆盖,但云体水平范围较小,不大的云块并没有完全遮住太阳,当降水过程发生在日出以后不久或者傍晚时分,远处云层不能阻挡太阳光直射,看起来像晴天,但实际仍然是多云(云量占天空面积的0.4~0.7)甚至阴天(云量>0.8)。所以当不足以形成大面积浓厚的积雨云遮天蔽日时, 就能见到阵雨时依旧太阳高挂的现象。此外,太阳雨还存在另外一种可能:从高空云层降下的雨还没落地,云已经因太阳辐射而受热蒸发消散成水汽了,所以看起来是万里晴空的好天气, 却落下了雨滴。

              (日出或日落时分A地有云但对阳光不构成遮蔽)

 

三、天外来客——风吹来的雨

 

   晴天下雨也可能是高空气流变的戏法。当远方的乌云产生降雨,在雨滴下落的过程中会受到重力及空气阻力,当有水平风的作用时,雨滴不会垂直落下,运动轨迹发生变化,当强风经过高空的雨区时会吹携大量雨滴,把远处的雨点沿着气流轨迹长距离输送,刮到没有云的地方再落下来,雨随风至,风过雨停,不见云只见到雨。


                
(强风将A地的雨吹至B地)

四、地形雨—— 一山两重天

 

   古人云:始悟一岭隔,气候殊寒暄,在山区,经常出现晴雨分现山脉两侧的景观。上升运动是成云致雨所需的条件,风吹来的湿润空气过山时受到山脉的阻碍而被迫向上滑升,饱含水汽的气团在山脉迎风一侧(迎风坡)向上攀爬至时绝热降温,水蒸气不断冷却成小水滴,最终积聚成密集的云层,云量增多,云滴碰并增大,最终降落成雨。而在山脉的背风一侧(背风坡),风顺着山坡往下吹,盛行下沉气流,增温变干,云层消散。失去水分的下沉气流常常形成干热的焚风,所经之地湿度明显下降,气温也会迅速升高,在背风坡形成大片无雨区域,范围可以延伸至山前地带,甚至形成沙漠或戈壁,这种现象称为雨影效应

           (迎风坡产生地形雨,背风坡晴朗少云)

                    

五、时晴时雨——天气系统拉锯战

   一年中总有一些时候,天气有点凌乱,一会出太阳一会下雨,刚刚晒干又被淋了个透心凉,天气仿佛在调皮地“逗你玩”,这往往是各方天气系统势力博弈的结果。比如,春夏之交,冷暖空气势力就像“拉锯战”,北方干冷空气来袭时低温干燥,南方暖湿气流活动加强时一升温就容易湿嗒嗒,这种情势下就出现晴雨相间。再如副热带高压的强弱和进退对我国天气有重大影响,牢牢掌握着天气的控制权,其强势盘踞控制下的地区天气晴热,而副高边缘西南暖湿气流会带来降雨,若副高强弱不定、“情绪”不稳,其边缘的雨带位置也会随之摆动,处在副热带高压边缘的地区就会时不时得到降雨云团的光顾。 

               
 

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