到底下了多少雨

沈越婷

2020年的汛期即將結(jié)束，在2020年汛期里，長(zhǎng)江三峽水庫(kù)經(jīng)歷了自2003年建庫(kù)以來(lái)的最大洪峰——75000m3/s。這樣一個(gè)抽象的數(shù)值代表什 么？

假設(shè)累計(jì)水量需要以最大洪峰排水2h，那么我們來(lái)算一算2020年三峽地區(qū)究竟下了多少雨。以75000m3/s的速度排水2h，總計(jì)排水量為75000×2×3600=5.4×108m3。長(zhǎng)江上游干流流域面積約為100萬(wàn)km2，前面計(jì)算出的總排水量為5.4×108m2，相當(dāng)于在平均流域面積上降雨約0.5mm（5.4×108/100/104/106=0.00054m）。也就是說(shuō)，以三峽大壩建庫(kù)以來(lái)最大洪峰排水2h，相當(dāng)于在其上游平均有0.5mm的降雨量。

0.5mm的降雨量聽(tīng)起來(lái)似乎真的太小了，0.5mm的降雨量算小雨還是大雨呢？我們常說(shuō)的小雨、大雨，其標(biāo)準(zhǔn)到底是多少？到底什么樣的雨是小雨，什么樣的雨是大雨呢？

現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)中將降雨分為7個(gè)等級(jí)，規(guī)定在沒(méi)有蒸發(fā)、徑流和滲透的條件下，單位面積里24h累計(jì)降雨量低于0.1mm時(shí)是微量，降雨量在0.1?10mm是小雨，在10?25mm是中雨，在25?50mm是大雨，再往上就是暴雨、大暴雨、特大暴雨。根據(jù)這個(gè)等級(jí)劃分，上面提到的0.5mm的降雨量應(yīng)該算是小雨。

知道了雨量等級(jí)的劃分，那么我們?cè)撊绾未_定到底下了多少雨呢？實(shí)際上，地球上所有的水體表面都存在蒸發(fā)現(xiàn)象，例如植被有蒸騰現(xiàn)象，再加上無(wú)論地上還是地下到處都有徑流，確定一場(chǎng)雨的雨量有很多干擾因素，似乎很困難，具體要怎么去測(cè)量呢？

聽(tīng)起來(lái)似乎不簡(jiǎn)單，但目前對(duì)于降水量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)觀測(cè)。中國(guó)的氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)中常使用稱重式和翻斗式雨量計(jì)對(duì)降水進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)。

稱重式雨量計(jì)，顧名思義就是對(duì)收集到的雨水進(jìn)行稱重，再利用公式計(jì)算降水量，它的優(yōu)點(diǎn)是可以測(cè)量無(wú)法及時(shí)融化的固態(tài)降水。

翻斗式雨量計(jì)由兩個(gè)漏斗和三個(gè)翻斗組成，它的優(yōu)點(diǎn)是可以將不同強(qiáng)度的降雨調(diào)節(jié)為比較均勻的強(qiáng)度，減少?gòu)?qiáng)度帶來(lái)的計(jì)量誤差。當(dāng)出現(xiàn)降水時(shí)，降水會(huì)從上漏斗一直翻到最下面的計(jì)數(shù)翻斗，計(jì)數(shù)翻斗的中間有一個(gè)磁鋼，上面是干簧管，每當(dāng)磁鋼經(jīng)過(guò)一次干簧管，便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，每個(gè)信號(hào)代表0.1mm降水。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，翻斗式雨量計(jì)最大1分鐘能翻動(dòng)75次左右，落到翻斗上是0.8s翻動(dòng)一次。

大家似乎會(huì)比較疑惑，無(wú)論是三峽地區(qū)的0.5mm，還是翻斗式雨量計(jì)的0.8s翻一次，貌似這雨都不大啊，怎么就能有那么大的流量呢？

在實(shí)際降雨示意視頻中，畫(huà)面左右兩邊的降水都是同一天出現(xiàn)在同一個(gè)地方的，畫(huà)面左右兩邊分別是一前一后2h里的片段，我們能明顯看到后面1h的雨更大一些，那么到底有多大呢？經(jīng)計(jì)算，第一個(gè)小時(shí)下了0.6mm，第二個(gè)小時(shí)下了8.7mm。如果按第一個(gè)小時(shí)的降雨量下一整天（24h），會(huì)下成中雨;如果按第二個(gè)小時(shí)的降雨量下一整天（24h），會(huì)下成特大暴雨。可實(shí)際上那天下了多少雨呢？16.3mm。

其實(shí)，現(xiàn)實(shí)生活中每一場(chǎng)降雨都是這樣，不管是雨前、雨后還是下雨中，天氣條件都是不斷變化的，雨也在不斷變化。而且，除了天氣不斷變化外，不同地形條件、城市空間計(jì)劃等多種因素都對(duì)排雨有一定影響。這也是為什么同樣的降雨強(qiáng)度，對(duì)不同的地方來(lái)說(shuō)，有的地方風(fēng)輕云淡，有的地方卻水澇成災(zāi)。