第一章 防汛基本知识

第一节 气象

一、云

云是悬浮在大气中的大量微小水滴、冰晶，或两者混合的可见聚合体。有时也包含一些较大的雨滴，如冰雪粒。云的底部不接触地面，底部接触地面的称之为雾。

空气上升膨胀冷却，是水汽达到饱和凝结成云的主要过程。云滴很小，直径为1～100μm，它们的落速很小，能长期飘浮在空中。云中含有液态水和固态水，当云中温度低于0℃时，在有冰核的参与下产生冰晶，云中水滴和冰晶在一定条件下会演变成雨、雪、霰、雹等降落到地面。

在气象观测上最为通用的是世界气象组织1956年在国际云图中公布的分类体系。我国以这一分类体系为基础，根据云的基本外形将云分成高云、中云和低云三族；再区分为卷云、卷层云、卷积云、高层云、高积云、层云、层积云、雨层云、积云和积雨云等十属；再根据外形特色、排列情况、透光程度、附从云以及是否从其他云演变而来等，进一步分为二十九类。

高云一般在4.5km以上，包括卷云、卷层云、卷积云三云属；中云云底高度一般为2.5～4.5km，包括高层云、高积云两云属；低云云底为0.1～2.5km。

二、降雨

1.雨

雨是从大气中降落到地面的液态水滴，其直径一般大于0.5mm。当陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气，水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴，这些小水滴组成了云，它们在云里互相碰撞，合并成大水滴，当它大到空气托不住的时候，就从云中落了下来，形成了雨。雨滴下降时清楚可辨，落在水面上会激起波纹和水花，落在干地上可留下湿斑。

雨按照降水的成因可分为：对流雨、锋面雨、地形雨、台风雨（气旋雨）；按照降水量的大小可分为：小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨；按照降水的形式可分为：降雪、降雨、冰雹等。

2.降雨量

降雨量指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）水，未经蒸发、渗透、流失，而在水平面上积聚的深度。降雨量以mm为单位。

降雨量的等级根据24h内降雨量的大小划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨几个等级。

日常生活中，人们也可以从降水情况来判定雨的等级：

小雨时，一般雨点清晰可辨，没有飘浮现象；落到地面、石板或屋瓦上不四溅；地面泥水浅洼形成很慢；至少2min以上才会润湿石板、屋瓦；屋檐下只有滴水。

中雨时，雨水如线，雨滴不易分辨；落在硬地、屋瓦上雨水四溅；水洼泥潭形成很快；屋顶有沙沙声。

大雨时，雨如倾盆，模糊成片；落在屋瓦、水泥地或石板上可四处飞溅，水潭形成很快；屋顶雨水有喧闹声。

3.降雨量观测

降雨量的观测项目包括测记降雨、降雪、降雹的水量，降水量单位以mm表示。观测记载的最小量（记录精度）应符合的规定为：①需要控制雨日地区分布变化的雨量站应记至0.1mm。②蒸发站的记录精度应与蒸发观测的记录精度相匹配。③不需要雨日资料的雨量站，可记至0.2mm；多年平均降水量大于800mm地区，可记至0.5mm；多年平均降水量大于400mm，小于800mm地区，如果汛期雨强特别大，且降水量占全年60%以上，亦可记至0.5mm。④多年平均降水量大于800mm地区，可记至1mm。

降水量的观测时间以北京时间为准。记起止时间者，观测时间应记至分，不记起止时间者，可记至小时。每日降水以北京时间8时为日分界，即从昨日8时至今日8时的降水为昨日降水量。观测员观测所用钟表或手机的走时误差每24h不应超过2min，并应每日与北京时间对时校正。

测定降水量的仪器，有雨量器和雨量计两种。

雨量器是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。外壳是金属圆筒分上下两节，上节是一个口径为20cm的盛水漏斗，为防止雨水溅失，保持器口面积和形状，筒口用坚硬铜质做成内直外斜的刀刃状；下节筒内放一个储水瓶用来收集雨水。测量时，将雨水倒入特制的雨量杯内读取降水量mm数。降雪季节将储水瓶取出，换上不带漏斗的筒口，雪花可直接收集在雨量筒内，待雪融化后再读数，也可将雪秤出重量然后根据筒口面积换算成mm数。

虹吸雨量计是可连续记录降水量和降水时间的仪器。其上部盛水漏斗的形状和大小与雨量器相同。当雨水经过漏斗导入量筒后，量筒内的浮子将随水位升高而上浮，带动自记笔在自记纸上划出水位上升的曲线。当量筒内的水位达到10mm时，借助虹吸管，使水迅速排出，笔尖回落到零位重新记录。自记钟给出降水量随时间的累积过程。

翻斗式雨量计是可连续记录降水量随时间变化和测量累积降水量的有线遥测仪器。分感应器和记录器两部分，其间用电缆连接。感应器用翻斗测量，它是用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器，中隔板可绕水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器装满一定量雨水时（0.1mm或0.2mm），由于重心外移而翻转，将水倒出，随着降雨持续，将使翻斗左右翻转，接触开关将翻斗翻转次数变成电信号，送到记录器，在累积计数器和自记钟上读出降水资料。

三、台风

台风是我国主要的灾害性天气之一，是发生在西北太平洋和南海海域的一种强热带气旋；在大西洋或北太平洋东部的强热带气旋称为飓风。也就是说在中国、菲律宾、日本一带叫台风，在美国一带则称飓风。

1.台风名称

通常以热带气旋中心风力的大小给其取名，等级标准划分见表1-2。可以看到，只有当热带气旋中心风力达到12级及以上的才称为台风。

在我国，为了便于应用和对外服务，有时把热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风统称为“台风”，如“台风编号”“台风命名”“台风预警”“台风年鉴”“台风结构”“台风路径”“台风形成”“台风灾害”等。

台风是暖中心的低气压系统，水平分布近圆形，半径约几百公里，垂直范围可从地面伸展到对流层上部。地面中心气压低是台风的重要特征，一般当地面中心气压低到990hPa或以下时形成台风。从台风外围到中心，存在着较大的气压梯度和很强的气旋性辐合流场；在距中心数十公里处，风力达到最大，并伴有暴雨和巨浪；但在近中心附近的小范围内，气压梯度很小，风息、雨止、浪消，出现了强热带气旋特有的台风眼景象。大多数台风发生在夏秋季节，绝大多数影响我国的台风也出现在这两个季节。其他季节亦可有少数台风在热带海洋上形成，但其活动范围一般只在纬度较低的地区。

2.台风雨

台风是非常强的降雨系统，其强度大，波及范围广，来势凶猛，破坏性极大。一次台风登陆，降雨中心一天之中可降下100～300mm的大暴雨，甚至可达500～800mm。

台风雨是中国降水系统之一。台风登陆我国多在7—9月，这一时期与我国大多数大江大河的汛期时间相重叠。除新疆外，均直接或间接受台风影响而产生暴雨。东南沿海各省的台风降水约占全年总量的20%～30%，7—9月则可达一半以上。中国近海15个省市中，11个省市最大雨量的影响系统是台风，全国7次日降水量超过1000mm的极端暴雨中6次是因台风所引起。1975年3号台风（Nina）在河南境内造成的特大暴雨，最大中心降雨量为1h189.5mm，1天1005.0mm，5天过程雨量为1631.0mm，形成了河南“75·8”大洪水。

3.台风命名法

为避免台风名称混乱，1997年11月25日至12月1日，在香港举行的世界气象组织（WMO）台风委员会第30次会议决定，西北太平洋和南海的热带气旋采用具有亚洲风格的名字命名，并决定从2000年1月1日起开始使用新的命名方法。

命名表共有140个名字，分别由世界气象组织所属的亚太地区的柬埔寨、中国大陆、朝鲜、中国香港、日本、老挝、中国澳门、马来西亚、密克罗尼西亚、菲律宾、韩国、泰国、美国以及越南14个成员国和地区提供，每个成员提出10个名字。

中国提出的10个是：龙王（后被“海葵”替代）、悟空、玉兔、海燕、风神、海神、杜鹃、电母、海马和海棠。

如果某个热带气旋给台风委员会成员造成了特别严重的损失，该成员可申请将该热带气旋使用的名字永远命名给该热带气旋（永久命名），其他热带气旋（台风）不再使用这个名字。该名字也将从命名表中删除，成员须再补充一个新名字加入命名表。2005年19号台风轮上“龙王”的名字，它一路肆虐，给地方带来巨大的威胁，在福建造成了74.78亿元的经济损失，导致近百人死亡。于是，国际台风委员会决定将中国台风名称“龙王”从命名表中删除，这是中国大陆提供的台风名称中最先“退役”的一个名称。

台风的实际命名使用工作由日本气象厅东京区域专业气象中心负责，当日本气象厅将西北太平洋或南海上的热带气旋确定为热带风暴强度时，即根据列表给予名称，并同时给予一个四位数字的编号。编号中前两位为年份，后两位为热带风暴在该年生成的顺序。例如，0704，即2007年第4号热带风暴。根据规定，一个热带气旋在其整个生命过程中无论加强或减弱，始终保持名字不变。

四、天气预报

天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，结合有关气象观测资料、地形和季节特点、群众经验等，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，综合研究后作出的对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。我国中央气象台利用我国制造的“风云一号”气象卫星摄取卫星云图加以分析，以提高天气预报的准确率。

天气预报可分为形势预报和要素预报两类。形势预报即预报未来某时段内各种天气系统的生消、移动和强度的变化。要素预报即预报气温、风、云、降水和天气现象等在未来某时段的变化。形势预报是要素预报的基础。

根据天气预报的时间范围，可将天气预报分为：

（1）短时预报：根据雷达、卫星探测资料，对局地强风暴系统进行实况监测预报未来1～6h的动向。

（2）短期预报：预报未来24～48h天气情况。中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。

（3）中期预报：对未来3～15天的预报。

（4）长期预报：指1个月到1年的预报。预报时效1～5年的称为超长期预报，10年以上的则称为气候展望。

根据天气预报的预报区域，又可将天气预报分为：

（1）大范围预报。一般指全球预报、半球预报、大洲或国家范围的预报。主要由世界气象中心、区域气象中心及国家气象中心制作。

（2）中范围预报。常指省（区）、州和地区范围的预报，由省、市或州气象台和地区气象台制作。

（3）小范围预报。如一个县范围的预报、城市预报、水库范围的预报和机场、港口的预报等，这些预报由当地气象台站制作。