小雨_气象名词 - 威林百科weilinceramic.com

小雨

气象名词

小雨，降水强度较小，一般指日(24小时)降水量0.1-9.9毫米的降水。可淋湿衣服，泥土地面全湿，但无积水。

释义

作为日常口语中“小雨”，表示“不大的雨”，大致的情况是：雨点清晰可见，没漂浮现象，下地不四溅，洼地积水慢，屋上雨声微弱，屋檐只有滴水，不带伞能在雨中短距离行走而不至于把衣服全淋湿。

作为气象学角度描述的小雨，中国气象业务工作中对小雨作如下规定：①1小时内的雨量小于等于2.5mm的雨；②24小时内的雨量小于10mm的雨。小雨是降水等级的6级划分方法中除痕量降水外的次低降水强度等级。

研究背景

降水是连接天气、气候、水循环等方面的关键物理过程，也是支持生态系统和人类生存的清洁水的最终来源，研究降水的变化和预测对于气象和气候来说是极为重要的。在降水研究中，降水量、降水强度、降水频次是主要的研究方面。近年来，我国降水呈现出南涝北旱的特征，降水强度有增加趋势，但是年降水频次却是呈现一致的减少趋势，干旱与洪涝事件同时增加。从平均状况看，小量级的降水量的多少主要取决于雨日数的变化，且从年降水、季降水到月降水都符合这一规律。在前人的研究中，对容易导致洪涝的极端强降水关注较多，而对小雨的关注相对较少。

小雨和中雨的雨量总和在我国大部分地区特别是北方广大地区都占年降水量的60 %以上，并且微量降水事件的显著减少已在我国北方地区的干旱化问题中体现出来，小雨频次的减少已成为降水频次减少的主要原因。

研究意义

（1）尽管小雨的降水强度较小，但累计起来仍然占据了年降水量的相当比例，通过统计可知，我国西北地区平均年小雨量约20~120 mm，年总降水量约为100~300 mm，我国其他地区年小雨量为100~250 mm，年总降水量为500~2 000 mm；我国长江以南地区年小雨日数能超过100 d，即使是在干旱的西北地区也能达到20 d。同时小雨频次在我国许多地区都高于大雨或者暴雨，研究指出在中国东部地区北部和南部的夏季，小雨日分别占总雨日的83%和74%。因此小雨量和小雨日对我国降水变化有重要作用，是我国气候变化的重要指标之一。

（2）小雨与更大强度的降水相比，它更容易渗透进入土壤，不易形成地表径流，对保持土壤湿度、灌溉植物、防止森林火灾有非常重要的作用，因而小雨的变化对于许多地区干旱化演变非常重要，已成为干旱化发展趋势的重要特点之一；同时降水对污染物有清除作用，而小雨对气溶胶污染的清除作用最为显著，对我国大气环境质量有重要影响。

（3）由于小雨的降水强度不大，它比其他等级的降水更易受到全球变暖、气溶胶含量增加等人为活动的影响，而中到大雨一般是受大尺度环流变化的影响，如环流与水汽，因此小雨变化是人类活动影响气候的现象之一。

雨量等级

一定时段内，降落到水平地面上（假定无渗漏、蒸发、流失等）的雨水深度叫做雨量。如日降雨量是在1日内降落在某面积上的总雨量。此外，还常有年降雨量、月降雨量以及多少小时降雨量等，若将逐日雨量累积相加，则可分别得出旬、月和年雨量。次降雨量是指某次降雨开始至结束连续一次降雨的总量。

雨量等级表（降水量单位：mm）

形成

地球上的水受到太阳光的照射之后，就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水蒸气在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小，直径只有0.0001～0.0002毫米，最大也只有0.002毫米。它们又小又轻，被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。这些小水滴要变成雨滴降到地面，它的体积大约要增大100多万倍。这些小水滴的体积增长到100多万倍主要依靠两个手段，其一是凝结和凝华增长。其二是依靠云滴的碰并增长。

在雨滴形成的初期，云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。如果云体内的水汽能源源不断得到供应和补充，使云滴表面经常处于过饱和状态，那么，这种凝结过程将会继续下去，使云滴不断增大，成为雨滴。但有时云内的水汽含量有限，在同一块云里，水汽往往供不应求，这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴，有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。如果云内出现水滴和冰晶共存的情况，那么，这种凝结和凝华增长过程将大大加快。因为根据贝吉龙假说，在过冷云层中冰水共存时，若水滴区的水汽含量接近于水面饱和，则冰面就达到过饱和，冰晶将通过凝华过程增长。如果云中没有外来水汽补充，水汽压能自动调整到处于水面饱和与冰面饱和之间，过冷水滴将不断蒸发，冰晶将不断凝华长大，此过程可一直进行到液态水完全消耗完为止。不过随着冰晶的长大，其增长速率将逐渐趋缓。因此，仅靠冰水转化仍难以形成降水，但它生成的较大冰晶却能促使碰并过程发挥作用。当云中的云滴增大到一定程度时，由于大云滴的体积和重量不断增加，它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴，而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大，最后大到空气再也托不住它时，便从云中直落到地面，成为我们常见的雨水。

分类

按照中国气象局的定义，小雨是指日降水量p≤10 mm 的降水，其中又可以细分为痕量降水(有降水，但没有具体数值记录)，p ≤1 mm·d-1(轻雨)，以及1

-1的降水。对不同强度等级的小雨的研究发现，痕量降水频次除了在长江中部以南的个别站点外在全国都呈现减少趋势，而轻雨频次在1961—2005年夏季有显著减少，并且减少的区域不局限在半干旱地区，而是广泛存在于100°E以东的地区。

研究者将轻雨细分为0.1~0.3 mm·d-1和0.4~0.9 mm·d-1进行分析，发现轻雨减少主要是0.1~0.3 mm·d-1的轻雨减少，0.4~0.9 mm·d-1的降水频次变化不大。对于1-1等级的小雨，进一步细分为1的等级。

日降水量p 值越小的等级，降水量和降水频次在近几十年来减少就越显著，且这种减少不仅仅发生在夏季。

变化趋势

在过去几十年中，多数大陆上观测到大雨增加、小雨和中雨减少的现象。

较早在国际上报道我国小雨减少的研究工作是Gong等在分析1956—2000年我国半干旱区5—9月逐日降水量资料时，提到我国北方地区的小雨频次减少，趋势为-1.42 d·(10 a)-1 (超过99%的显著性检验), 并且在同属小雨的范畴内，雨量有增大的趋势。此后，通过分析了1960—2000年的降水资料，发现全国几乎都有小雨减少的现象，小雨频次的减少占总降水频次减少的66%。

研究者对1961—2005年夏季不同等级的降水进行分析，指出小雨在除了中国西北地区以及长江流域个别站外的其他地区均呈现减少趋势，并且小雨的减少是伴随着温度升高发生的。紧接着Fu等利用类似的线性趋势分析方法，重新分析了1961—2000年的逐日降水资料指出，西南地区小雨的频繁发生是与西南涡有紧密联系的，而在黄河流域的中下游，长江流域的中下游小雨频次均有显著减少。2009年进一步分析指出，中国东部地区夏季降水事件主要是小雨事件，在中国东部的南方和北方，小雨频次分别占总降水频次的83%和74%，并且小雨频次和小雨量均呈现减少趋势，而这种减少主要集中在量级小于2 mm·d-1的小雨。2013年Huang等分析1961—2010年中国622站夏半年和冬半年小雨变化特征，指出夏半年在中国东部（100°E）地区小雨减少比较显著，趋势为-0.9d·(10 a)-1，也即-3%/(10 a)（通过99%显著性检验），而冬半年在中国东部地区小雨趋势为-0.8 d·(10 a)-1，通过99%显著性检验。2013年Fu等分析中国南方和珠三角地区不同等级的降水变化时，也指出1960—2010年期间，毛毛雨和小雨呈现显著地减少趋势（通过95%显著性检验），其中小雨在中国南方和珠三角地区的趋势系数分别为-0.725、-0.666。

除我国出现明显的小雨减少现象外，也有研究指出欧洲、北美、亚洲在1973—2009年出现小雨减少的现象，Huang等采用站点资料分析了北半球中高纬度的小雨时空分布特征，并利用EOF分解结果第一模态分析指出无论是夏半年还是冬半年在北美、欧洲南部以及中国西北小雨呈现增加趋势(虽然中国西北地区很多站增加趋势没有通过显著性检验)，而在欧亚大陆(中欧，东欧，北亚以及中国东部)则呈现了长期的减少趋势，在中国冬季和夏季小雨频次减少的空间分布类似，夏季减少要更为明显一些。

影响因素

降水形成主要有三个条件：(1) 水汽由源地水平输送到降水地区，即水汽输送条件；(2) 水汽在降水地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云，即垂直运动条件；(3) 云滴增长变成雨滴而下降，即云滴增长的微物理条件[。从降水形成机制出发，强降水通常形成于快速成长的对流云中，多与大气的动力辐合、地形抬升和地表加热所导致的水汽上升运动有关；而强度较小的降水则更多地与云的微物理过程有关。

已有研究对小雨减少的原因主要从温度、气溶胶、水汽三个方面进行讨论。其中，温度直接影响水汽凝结,温度升高影响可降水云的凝结高度,使云量减少从而抑制小雨的形成,而空气的垂直运动与大气垂直温度和湿度的分布有关。大量气溶胶的存在将减少地面获得的太阳辐射能量，增加大气稳定度，抑制上升运动；同时，高浓度气溶胶通过参与云的凝结成核作用，改变云的微物理结构和特征，使云滴尺度减小，抑制降水。

除了考虑温度、气溶胶对小雨的影响外，小雨的减少可能与太阳辐射和云量变化有关。

温度变化

通过对观测资料分析发现，我国小雨减少是伴随近年来的增暖过程发生的，并且前期研究已经发现总降水量的变化趋势对全球变暖有很好的响应，根据克拉伯龙-克劳修斯方程可知，温度升高会使大气的持水能力增强，而且已有研究表明短时降水的增强与极端降水的增多与增暖符合克拉伯龙-克劳修斯方程，虽然由克拉伯龙-克劳修斯方程估计的强降水量变化与实际变化有差异。温度升高在使强降水强度增强的同时，也使小雨和中等强度的降水频次减少，也即小雨向大雨偏移。因此把小雨减少的原因归结为增暖，并提出其中的物理机制是同样水汽含量的空气在暖环境中比在冷环境中更难凝结降水，以我国1951—1994年白天和夜间的总云量均下降了约1—2%作为佐证。并且研究发现在中国东部，衡量降水和轻雨的减少多发生在增暖更明显的区域。此后，按照这一思路开展的研究工作通过分别绘制我国小雨频次和温度的线性趋势系数分布图，并对衡量降水和轻雨,温度分别去趋势对比，发现两者在大尺度特征上相似，在冬秋两季温度比春夏两季增暖明显时，轻雨和衡量降水的减少也比春夏两季更为明显，因此认为增暖是小雨频次减少的重要原因。2015年Wu等利用395个雨量站点数据，分析了中国东部地区夏半年小雨的减少特征，并指出增暖是引起小雨减少的主要原因，后在2017年进一步分析指出中国东部地区小雨减少主要是多云天小雨的减少，且这种减少也主要是由于增暖引起的。

气溶胶变化

由于人口和化石燃料燃烧增加，使近年来我国气溶胶浓度显著增加。从气溶胶角度分析我国小雨减少，其主要依据是由于气溶胶含量增多，气溶胶间接效应使云滴半径减小、云滴生命期延长不易形成降水导致。研究表明，中国东部地区的微雨变化同大气气溶胶的变化存在联系，即大气气溶胶在某种程度上抑制着微雨，这种现象在华北京津塘、长江中下游、四川盆地及华南沿海局部地区尤为突出，这应与近年来这些地区的加速发展、城市人口剧增、污染加剧等促使大气中的气溶胶显著增多及地形因素有关。

研究者分析了1956—2005年间我国小雨量和日数的变化，发现在华东地区小雨日数和雨量均减少，而总降水量却显示了与小雨不同的特征，在华东北部减少南部增多，而且大气水汽含量与小雨的统计相关并不显著，通过利用云分辨模式对中国东部地区不同污染程度下的降水情况进行了模拟，指出最大降水率在重污染的情况下为9.6 mm·h-1，比无污染的情况下低6倍，尽管模拟的云不能代表中国东部地区夏季所有云的类型，但是低降水率的降水频次的显著减少也表明了在污染区气溶胶的增加可能导致小雨频次减少。因此把小雨减少的原因归结为气溶胶，物理机制主要是间接效应使降水难度增加，也即气溶胶的显著增加会使云滴半径减小，雨滴浓度减小，小雨滴不能有效参与碰并过程，从而延迟降水形成。此后，采用WRF模式耦合分档云模式模拟气溶胶对云和降水过程的影响，结果证实云凝结核的浓度能改变深对流云的降水量和降水频次的时空分布，但是对层云的影响不显著。

水汽变化

大气水汽含量对降水的影响是不可忽略的，已有研究指出中国西南地区中雨减少是由于水汽减少，而西北地区降水增加是由于西北地区近年来水汽输送偏多的原因。研究者分析半干旱区小雨频次减少时指出总云量和近地面相对湿度分别以-3%/(10a)，(-1~1.5)%/(10 a)的速度在减少，其中总云量的减少速率与小雨频次减少速率-3.2%/(10 a)比较一致。