途经山川，降水变化几何？
地形刻画下的我国雨量分布
地形对我国的降水分布有着十分重要的贡献。如果将中国的降水量分布图与地形图结合在一起看，就会发现一个非常有趣的现象。
我国的陆地地势从西向东，分为三大阶梯。第一阶梯主要包括青藏高原等，平均海拔在4000米以上；第二阶梯包括内蒙古高原、黄土高原和云贵高原等，海拔在2000米至3000米；第三阶梯包括大兴安岭、太行山、巫山一线以东以及云贵高原以东，平均海拔在500米以下。
中国的400毫米等降水量线由年平均累计降水量为400毫米的点连接而成，北起大兴安岭西坡，南至雅鲁藏布江河谷。
这条400毫米等降水量线北段与我国第二阶梯和第三阶梯的分界线基本重合，南段与第一阶梯和第二阶梯的分界线基本重合。
在400毫米等降水量线的东南方向，从太平洋、印度洋远道而来的湿润季风在穿越广阔的第三阶梯后逐渐失去力量，犹如强弩之末，难以翻越横亘在眼前的大兴安岭-吕梁山-巴颜喀拉山-唐古拉山-喜马拉雅山一线山脉。在400毫米等降水量线的西北方向，从西伯利亚来的冷空气不断南侵，在穿过西北内陆后顺势而下，与一路北进的太平洋及印度洋季风汇合，给第三阶梯大部分地区带来降水。
引发强降水的典型地形
从天气学的角度看，地形对降水分布有着重要影响。能够导致强降水的地形特征有很多种，其中最经典的便是山脉迎风坡、喇叭口以及峡谷等地形特征。
迎风坡地形——
暖湿气流在遇到山脉阻挡时，会随着地形被迫抬升而降温，易成云致雨。但是强降水的产生，不仅是地形在起作用，还需要有适当的天气系统形势配合。在迎风坡前产生长时间强降水需要稳定持续的暖湿气流供应水汽和能量，7月底至8月初，京津冀地区的强降水过程就满足了这样的条件，台风“杜苏芮”携带大量水汽深入华北、黄淮地区，在强大的副热带高压和大陆高压形成的高压坝影响下，台风残余低压系统移动缓慢，低压北侧的东风、东南风低空急流维持了3天左右，京津冀地区西侧的太行山脉与富含水汽的偏东风几乎正向相交，暖湿气流受地形阻挡抬升，最终在山前地区形成长历时的极端降水过程。
喇叭口地形——
喇叭口地形三面环山，暖湿气流从喇叭口流入后，形成地形强迫性辐合，在喇叭口内侧形成强降水。比如“雨城”雅安，其多雨气候的成因就有地形的作用。雅安位于四川盆地西南部，它的西面是二郎山、西北方是夹金山、东北部为邛崃山、南部有大相岭，只有东面一个出口，暖湿气流从东侧流入后，在喇叭口内侧强迫抬升，很容易形成降水过程。此次京津冀地区的极端降水中心的形成，也与这种喇叭口地形密切相关，北京门头沟的极端强降水点以及河北邢台附近超过1000毫米的极端降水中心附近，都存在中小尺度的喇叭口地形，导致局地出现强降水。
峡谷地形——
峡谷地区可造成气流的狭管效应，当气流由开阔地带流入峡谷时，受到山地地形阻挡，只能取道山口的缝隙，通道变窄使得空气流动速度加快，风力会骤然增大，形成急流。当峡谷急流比较强时，在合适的降水天气系统配合下，就会产生强降水。在2023年长江中下游地区的极端梅雨期间，安徽大别山和黄山之间的峡谷地区经常出现强降水过程。
7月底至8月初，京津冀地区极端强降水成因示意图
问道地形降水预报
针对地形影响下的降雨预报，中央气象台首席预报员陈涛说，目前来看，地形降水预报有一定的难度，预报结果往往存在比较明显的偏差。
究其原因，首先，由于地形特征对边界层动力、热力过程具有复杂影响，对于地形高度、坡度以及下垫面类型等物理参数如何影响降雨物理机制还有待进一步深入认识，数值模式对于精细地形的物理参数化过程分析模拟能力还需要进一步提高。
同时，数值模式的时空分辨率有限，制约了地形降水预报能力。目前，预报业务中使用的数值模式水平空间分辨率最高在1公里至3公里左右，而中小尺度地形变化在三维空间内往往以百米级变化为单位，二者在精细程度上具有较大差异，但实际上这些精细的中小尺度地形往往对降水发展过程起着关键作用。
另外，降水是一个复杂的物理过程，除了通常所说的地形抬升、成云致雨，有时候地形对于对流的触发、发生发展也具有较大影响。当前，数值模式预报对中小尺度对流系统的预报能力有限，如果地形影响和对流系统生消发展过程“同台唱戏”，在各类复杂边界层物理过程作用下，预报往往偏差较大。
极端降水事件与地形降水过程相关，但极端降水的形成包含很多复杂因素，其中就涉及一些还未完全认识的降水物理过程，比如地形影响下的边界层物理过程、云微物理过程等，极端降水预报也是当前天气预报领域的一大难题。
目前，国内外学者十分重视地形降水研究，中央气象台也将围绕地形对降水的影响，持续开展深入研究，更好地“追风逐雨”。
四川雅安喇叭口地形示意图
地形降水认知误区
山越高，降水就越强吗？
不是的。强降雨的产生不一定需要高大的山脉。例如，在华南沿海地区的中小尺度地形海拔可能只有几百米高，但在季风背景下，由于上岸气流水汽极为丰富，在中小尺度地形造成的强迫抬升、绕流辐合、山口强迫辐合等机制下，往往导致华南沿海地区产生剧烈的降水。另外，结合我国的地形示意图也可以发现，西北地区高原海拔很高，从我国南海或东部海区输送的水汽，很难翻越过高的大地形，因此，其降水量远不及东部平原。
山顶附近是降水量最大的区域吗？
不一定。降水受地形高度影响，但是并不代表降水一定分布在高海拔的山顶。有时山顶附近的降水量比较大，但有时也可能山脚区域的降水量更大。总体而言，强降水往往分布在山地和平原的交界地带，具体到每一次降水过程，因水汽、气流等方面的配置条件不同，不同海拔地区的降水强度往往有较大差别。
水汽被山脉挡住，山后就没有降雨吗？
不是。具体情况要根据山体高度、气流强度和水汽含量的配置情况来判断分析。偏东路径或偏南路径的暖湿气流较强时，有可能翻越大尺度地形后仍然具有足够的水汽，深入内陆后在锋面、气旋等天气系统配合下形成降雨。（穆俊宇 李倩 王晓凡）
焚风：山脉背风坡的奇特效应
与山脉迎风坡常出现降水不同，在山脉的背风坡常出现焚风效应，往往在同一个山脉，其迎风坡与背风坡是“冰火两重天”的存在。
焚风，是一种干热风，是由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式——过山气流在背风坡下沉而变得干热的一种风。
焚风常以阵风形式出现，从山上沿山坡向下吹。一般来说，在中纬度相对高度不低于800米到1000米的任何山地都会出现焚风效应，甚至更低的山地也会产生焚风。比如欧洲的阿尔卑斯山、美洲的落基山都“盛产”焚风，我国的喜马拉雅山、横断山脉等高大山脉的背风坡，也会产生极为强烈的焚风。
焚风常导致农作物干枯，降低产量，使森林和村镇的火灾蔓延并造成损失。其在高山地区还会造成大量融雪，使上游河谷洪水泛滥，甚至还会引发雪崩。如果地形适宜，强劲的焚风还可能造成局部风灾，损毁山间房屋、庄稼、树木等。
早在19世纪，阿尔卑斯山北坡曾发生几场著名的火灾，都是出现在焚风盛行时期。本世纪初，焚风曾在奥地利部分地区形成强烈风暴，袭击了所有农田和村庄，数百栋民房屋顶被风刮跑或压垮，许多大树被连根拔起，电力供应中断，交通受阻，造成人员伤亡及数百万欧元经济损失。
医学界认为，焚风的干热特性还会对人体健康造成不利影响。比如，焚风常会导致人们出现疲倦、头痛、心悸等不适症状，需要及时进行干预治疗。
当然，焚风效应的影响利弊兼有。其带来的不仅仅是灾害，也会产生有利的影响。在冬季的落基山，积雪深厚，春天，受焚风影响，积雪会很快融化，大地长满茂盛的青草，为家畜提供草场，因而当地人把焚风称为“吃雪者”。同时，影响程度较轻的焚风还能适当增加热量，使玉米和果树等作物成熟期提前。（路彦）
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2007年7月 乌鲁木齐罕见强降水
2007年7月17日，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市出现历史罕见强降水，小渠子、白杨沟、大西沟等三站日降水量突破有气象记录以来极值，强降水引发山洪和泥石流、滑坡等灾害。
在复盘此次天气过程后，气象专家认为，此次过程与当时天气系统大的环流形势和山地地形影响密切相关。2007年7月中旬，西风气流带来的水汽和东北方向的水汽被大量输送进入新疆，在偏南风作用下，水汽翻越天山，与偏东气流汇合，导致乌鲁木齐地区出现暴雨过程。乌鲁木齐市是向北开口的喇叭口地形，低层的风为东北风，在云系形成后，不断向天山山脉迎风坡抬升，最终形成降水。新疆山区降水普遍大于平原，特别是山脉的迎风坡，由于坡地能加强气流上升运动和对流活动，导致降水时间延长，降水量大。（李志宏 张军）
2015年8月 雅安区域性暴雨
2015年8月3日至4日，四川省雅安市出现区域性暴雨过程，全市最大降水量达212.3毫米。降水主要集中在青衣江河谷地带。
雅安位于青藏高原东侧陡坡的迎风坡上，同时，青衣江河谷为喇叭口地形，地形与降水强度密切相关。以这场降水为例，从8月3日14时开始，雅安市北部有一些零散的对流云系不断生成发展，并开始逐渐合并，云顶亮温低于-32℃的云罩面积逐渐扩大，发展为中尺度对流系统，到当日16时，对流云团进一步发展，受地形抬升和喇叭口辐合共同作用，在雅安市青衣江河谷地带有局地的中尺度对流系统生成，降水强度大，当日16时至18时，有11个自动站达到暴雨量级。（赵欣 邱双）
2023年 台州台风极端降水事件
2023年第9号台风“利奇马”在浙江台州温岭城南登陆，“利奇马”登陆后穿过台州、金华、绍兴、杭州、湖州等地，一路北上，在浙江滞留达20小时，导致浙江省普降暴雨，浙东沿海地区出现大暴雨，局地出现极端降水。台州临海括苍山站累积雨量达834.3毫米，创当地台风过程雨量最高纪录。
台州位于浙江省东部沿海，西北环山，东濒东海，地势西高东低，境内山脉多为西南-东北走向。其中，雁荡山脉自台州西南入境，蜿蜒向东，山脉北支括苍山的主峰海拔1382米，为浙东第一高峰。括苍山的地形影响作用在此次台风极端降水过程中扮演了重要角色。一方面，括苍山恰好横亘在台风登陆后的西北行路径上，通过山脉地形的阻挡，在一定程度上减慢了台风移速，增加了降水时长；另一方面，台风环流的东南气流与括苍山形成近乎垂直的交角，山脉东侧迎风坡的辐合抬升作用显著，有效增加了降水强度。上述两方面共同作用，导致此次台风极端降水事件。（王凯）
靖西强降水
2023年5月27日，广西壮族自治区靖西市气象站旧址24小时降水量达348.7毫米，打破该站建站以来的历史纪录。强降水导致靖西市出现洪涝灾害，城区严重内涝。
靖西位于广西西部，地处云贵高原东南边缘，其地形由西北向东南倾斜，呈阶梯形态，海拔740米，其南侧与越南北部山地接壤。在强降水发生前，偏南风从越南红河三角洲沿越南北部的南北向山脉北上，与从北部湾西北行的东南风在靖西市交汇，形成一条南北向辐合线，该辐合线是此次强降水主要的触发维持系统。随后，边界层西南风和东南风分别在靖西市西南侧及东南侧的迎风坡、喇叭口地形处爬升，加强了垂直上升运动的发展和低层水汽辐合。受多种因素综合作用形成的降水云团，在桂西上空滞留近9个小时，导致强降水过程。（周云霞）
2023年7月 黄山梅雨期强降水
2023年7月5日至7日，时值梅雨期间，安徽黄山地区出现连续性强降水过程。300毫米以上的降水分布在休宁县南部、祁门、黟县中部、黄山区南部、黄山风景区、歙县和徽州区北部，部分地区降水量超过400毫米。从时间和区域范围看，此次降水过程具有范围广、强度大、降水集中等特点。
分析此次降水的成因，从天气图上可以看到，我国西北地区有一暖脊，其东北部不断有低槽生成并向东移动，副热带高压位于海上，其西北部的西南急流从江西指向安徽南部地区，与槽后的西北气流在长江中下游汇合，形成切变线，维持在安徽南部地区，导致此次强降水发生。对比总降水量与黄山市海拔高度图，黄山风景区的强降水区域与黄山高海拔地区的形态、走向一致，黄山山脉的降水量明显高于周边地区，表明在此次强降水过程中，山脉海拔高度对降水起到增强作用，强降水落区与地形有一定的相关性。（沈绪杨）
（责任编辑：闫泓）
