编者按：地形对气候的影响，是极其显著的。仅以降雨而言，地形不仅以海拔高度、坡向等一般规律影响降水，而且还可通过天气系统的移动，局地性天气系统的发生发展和消亡来影响降水，出现风格迥异的地形降水分布。

地形，如何“重塑”一场雨？我国又有哪些受地形影响的多雨地区？本期科普看台，带你深入了解。

本版策划 ：

文科?苗艳丽

专家顾问 ：

中国气象科学研究院研究员?孙继松?

中国气象科学研究院研究员?陈昊明

因何触发？地形降水形成之多样性

从巍峨挺拔的山脉到广袤无垠的平原，从深邃幽暗的峡谷到波光粼粼的湖泊，形态各异的地形不仅塑造了美轮美奂的景观，更是影响大气环流与降水分布的重要“推手”。

首先需要明确的是，地形对降水的触发过程并不是只有一种机制在起作用，气象上通常将其作动力机制和热力机制区分。在动力影响机制下，三种常见的典型地形降水为：迎风坡降水、山前平原降水，以及翻山或绕流降水。

简单来说，迎风坡降水就是暖湿气流遇到山脉抬升，进而成云致雨的现象。进一步解释，就是当稳定持续的暖湿气流遇到山脉，受到阻挡，暖湿气流随地形被迫抬升，空气温度下降，导致水汽凝结成云，进而形成降水。这一过程在山脉的迎风坡尤为显著，因为暖湿气流在山前的抬升凝结易形成云层并导致降水。

迎风坡地形降水示意动画

中国气象局气象宣传与科普中心 （中国气象报社）气象媒体融合创新团队制图

我们熟知的喇叭口地形降水，便喜欢与这一动力影响机制相“结合”。喇叭口地形，通常是指逐渐收紧的河谷地形。当多股气流进入喇叭口地形时，气流一方面在此会迅速产生汇流辐合效应，另一方面汇合的气流又沿着地形形成较强的爬升气流。若暖湿气流持续输送至喇叭口狭管地形中，此处便容易产生强降水。

喇叭口地形降水示意动画

中国气象局气象宣传与科普中心 （中国气象报社）气象媒体融合创新团队制图

山前平原降水则是，当气流通过山脉，有时并不会严格沿着地形的起伏前进，反而会受地形阻塞和地面摩擦影响，形成风速很小或者静风区域。这一区域会产生类似于气垫的作用，使得山前较远距离处气流还未到山跟前，便开始不同程度地上升。当气流足够湿润，且具有不稳定层结等其他有利条件时，就会在山前出现云量增加或降水现象。

山前平原降水示意动画

中国气象局气象宣传与科普中心 （中国气象报社）气象媒体融合创新团队制图

此外，气流受到山脉屏障阻挡，在水平或垂直方向也会产生局部逆流，在逆流与大尺度气流间又可能形成局地辐合线。只要气流足够湿润，辐合强度足够大，也会在山前引起降水。

翻山或绕流降水，则主要表现为强降水中心在山后，山前降水反而不强。这常与气流的稳定度有关。如果气流相对稳定，当遇到山峦起伏时，会直接翻山而过，并在山后产生背风重力波，进而下沉，在一段时间后又继续上升。同时，气流的强度也决定了迎风坡的动力属性，如果气流相对较弱，在面对尺度较大的高山时，可能无法翻越地形，便会出现绕山而行的情况。如青藏高原长期出现的南北两支绕流，正是因为高原高大地形的影响。

绕流降水示意动画

中国气象局气象宣传与科普中心 （中国气象报社）气象媒体融合创新团队制图

除了上述动力机制影响降水外，热力机制也会影响降水。以山谷风为例，白天，山坡上近地面空气与同一高度山谷中的空气相比，增温多，于是山坡上暖空气不断上升，并在上层由山坡流向山谷，谷底的空气则沿山坡向山顶补充，这样便在山坡和山谷间形成了一个热力环流，下层风由谷底吹向山坡，成为谷风。上坡风使得暖湿的空气上升并在山顶或山后形成云层从而导致降水。夜间，山坡上的空气受山坡辐射冷却影响，空气降温多，而谷底上空同高度空气由于离地面较远，降温较少。山坡上的较冷空气密度大，顺山坡流入谷底，形成山风。山区空气下沉、平原空气上升形成温度梯度，通过大气热成风作用，增强低空急流，进而有利于谷地夜雨的产生。

差异如何？地形降水分布之复杂性

不同的地形会造成降水分布差异，这听起来似乎很简单，但实际上却是一个极其复杂的过程。地形本身特征、所处纬度位置、多地貌之间的嵌套等都会对降水产生深远影响，因此，实际的地形降水往往比理论模型更为复杂。

我国地形分布示意图

中国气象局气象宣传与科普中心 （中国气象报社）气象媒体融合创新团队制图

当地形相对小且孤立时，会影响其周边局地降水的分布；而当地形尺度很大时，则会改变更大范围的天气系统背景。青藏高原是典型的大尺度地形，它直接影响了整个纬度带上全球降水的分布。例如冬天时，青藏高原作为冷源，其南侧的温度梯度加强，导致南支的西风急流加强，在我国的昆明、贵阳与南下的冷空气相遇，形成昆明准静止锋，进而使得四川、云南、贵州一带更容易出现降水。

昆明准静止锋降水示意图

中国气象局气象宣传与科普中心 （中国气象报社）气象媒体融合创新团队制图

实际上，地形降水并不由单一过程发挥作用。现实生活中，我们可能会看到绕流后的空气又遇到小山坡，再次发生抬升作用。

纬度也是影响地形雨分布的重要因素。同样高的山，如果位于不同的纬度带，迎风坡降水就会不同。比如，云南大理著名的旅游胜地苍山与洱海，两者的相对高度差约2100米，在年降水量方面，苍山顶部可达洱海的两倍；而在华北地区，太行山一带与华北平原的相对高度差约1500米，这里的降水却只集中在太行山东侧300米到500米高的山坡上，山顶的降水量并不大。这是因为水汽在大气中的分布并不均匀，通常越接近地面，水汽含量越高。在低纬度地区，由于温度较高，蒸发作用强，更多的水汽进入大气中，在相同的海拔高度，低纬度地区大气中的水汽含量就会比高纬度地区更多。因此，位于较低纬度的苍山，其顶部也能够出现丰沛的降水。

自然界往往是多种地形地貌并存，当不同地形对气流的影响叠加在一起时，也增加了地形降水的复杂性。例如，在江西省与湖北省的分界处，自北向南坐落着幕阜山和九岭山，二者之间有一片沟谷，它们的西边是洞庭湖，东边是鄱阳湖。多样的地形组合对周边降水影响非常大。一方面在山和谷之间存在日夜循环的山谷风环流，另一方面在湖泊与陆地之间还存在湖陆风环流。湖陆风和海陆风的原理类似，由于地表和水面加热效率不同，白天陆面温度高于湖面，风从湖面吹向陆面（湖风）；夜晚陆面温度低于湖面，风从陆地吹向湖面（陆风）。因此在夜晚，当陆风和山风相叠加，从山上吹向湖面的风将大大加强，在山脚下形成很强的辐合抬升，从而有利于对流性降水的产生。

另外，华北地区在冬天容易出现回流降水现象。这是因为，冷空气从西北方向南下到太行山时，当低层的冷空气还堆积在山前时，高层的天气系统已经移过了山顶。高层的冷空气随之越过山后下沉，在地面形成一个高压，产生与原先冷空气方向相反的气流，同时带动渤海湾的水汽输送，形成降水，称之为回流降水。

难点何在？地形降水预报之挑战性

当前，地形强降水预报面临多重挑战。首先，由于数值预报模式的时空分辨率有限，制约了地形降水预报能力。如中小尺度地形的高度、坡度及下垫面等细微差异往往以百米级甚至米级变化为单位，而预报业务中使用的主流数值模式水平空间分辨率最高在1千米至3千米左右，难以精细刻画中小尺度地形的百米级变化，而这些变化恰恰是降水精细化时空分布的关键因素，也就限制了地形降水预报的精确度。

其次，地形区有限的观测站网以及站点代表性受限也会导致降水资料缺失。再加上降水过程本身复杂多变，地形不仅通过抬升作用促进云雨形成，还可能触发并影响对流系统的发展，尤其是在对流系统与地形影响交织时，预报偏差显著增大。

极端降水事件与地形降水紧密相关，其背后隐藏着诸多未解的物理过程，如地形区边界层内的复杂相互作用、云物理过程等，这些均是当前预报中的难题。（穆俊宇 李倩 王晓凡?黄琬婷）

“雨城”雅安

提起四川“雅安”，很多人会不由自主地联想到“雨城”“天漏”。的确，“雨城”“天漏”不仅是对雅安独特气候现象的生动描绘，也蕴含着深厚的自然与文化底蕴。

雅安市气象台台长周学云介绍，雅安的雨有三大显著特点。其一，降雨天数多，全年365天中，部分地区超过230天被细雨或轻雾所笼罩，夏季6至9月份平均雨日基本超过20天，远超国内大多数地区；其二，雨量充沛，年均降水量为1649.2毫米，全省国家气象站年雨量排名第2；其三，降水时数长，平均年降水累计时数1416小时左右，在全国范围内处于较高水平。

雅安的降雨还展现出高度的季节性和地域性差异。春季，随着印度洋暖湿气流的逐渐增强，雅安迎来了一年中的第一个降水高峰，细雨绵绵中万物复苏，生机勃勃；夏季，则是东南季风与高原下沉气流最为活跃的时期，频繁的降水不仅为农作物提供充足的水分，也促进了森林植被的繁茂生长；秋季，随着气温的逐渐下降，降水有所减少，但仍然是湿润宜人；而到了冬季，虽然降水总量相对较少，但细雨或轻雾依旧时常笼罩，为雅安增添了几分静谧与神秘。

雅安之所以有如此独特的降雨模式，主要得益于得天独厚的地理位置与复杂的地形条件。雅安位于青藏高原与四川盆地的过渡地带，这一特殊位置使其成为多种气流的交汇点。青藏高原的下沉冷空气与四川盆地的暖湿空气在此相遇，加之印度洋南支西风带来的大量水汽，在雅安上空产生强烈的对流与抬升作用，促进了云层的形成与降水的发生。雅安北、西、南部地势较高，东部较低的地势特征，如同一个天然的“水汽陷阱”，使得暖湿气流在此滞留并抬升，进一步增强了降水效应，尤其是在夏季东南季风强盛时，这一效应尤为显著。

当然，除了自然科学的严谨解释外，雅安“雨城”之名还承载着一段美丽的文化传说。相传在古老的神话故事中，女娲为拯救苍生，不辞辛劳地炼石补天。当她飞至雅安上空时，不慎遗落一块五彩神石，于是乎，雅安的天空便留下了一道未及修补的缝隙，成了传说中的“天漏”。（周雯）

“雨都”墨脱

青藏高原，高寒缺氧、冻土广布、自然环境恶劣，可偏偏在西藏东南部、雅鲁藏布江下游有个例外，那就是西藏林芝的墨脱县。

墨脱县地势北高南低，平均海拔只有1200米，属于喜马拉雅山东侧亚热带湿润气候区。与西藏其他地方相比较，墨脱县气候条件独特，四季如春，是气候最温和、降水量最充沛的县城。

墨脱县东、西、北三面环绕高山，雅鲁藏布江自北向南穿越全境，形成特殊向南开口的“马蹄形”地势。根据林芝市气象局监测的气象数据显示，墨脱县平均每年会有260天的雨天，全年三分之二的时间都在降雨，墨脱县年均降水量能达到2084.6毫米，成为西藏的多雨中心，降水量可以和其他沿海城市的年降水量相比肩，也被人们称为西藏的“雨都”。

墨脱县降雨多的原因在于受地形影响。三面环山的地形为水汽的强迫抬升提供了非常有利的地形条件。印度洋的湿润气流顺着布拉玛普特拉河及雅鲁藏布江与北方寒流在墨脱一带汇集，受地形抬升影响引起气流辐合上升，产生局部热力对流，形成降雨。其次则在于有水汽通道的存在。墨脱南部常年存在阿拉伯海和孟加拉湾北部来向的两个水汽通道，当以上两个海面上有热带风暴等低值系统时，系统外围云系先沿布拉玛普特拉河向东北方输送水汽，后沿雅鲁藏布江下游向北输送到林芝东部墨脱一带。此外，墨脱暴雨的形成原因跟阿拉伯海和孟加拉湾的水汽汇合存在很大关系，墨脱巨大的海拔差也为气流抬升提供了动力条件，所以丰富的水汽条件、深厚的天气系统以及地形共同造就了西藏“雨都”墨脱。

此外，墨脱还有丰富的林业资源、生物资源以及水力资源，更有独特的文化和旅游资源，其茶叶、香蕉、橘子等产物也因为雨，有了独特的味道。（次旦久美）

“雨极”火烧寮

说到世界“雨极”，很多人都知道是印度的乞拉朋齐，而说起中国的“雨极”，你是否又知道在哪？

中国的“雨极”在我国台湾的火烧寮。火烧寮，位于台湾省新北市平溪区东势里火烧寮溪上游。据1906年至1944年38年资料统计，火烧寮多年平均降水量为6557.8毫米，1912年的降水量达8409毫米，长期保持中国年平均降水量的最高纪录。此外，火烧寮的降水日数也多，年均降水日数能达214天。

能有如此惊人的降水量，地形地势是其重要影响因素。火烧寮位于台湾中央山脉的东北坡，夏季受东南暖湿气流影响，冬季受东北季风的影响，一年四季都有较强的降雨。尤其是在夏天，受台风影响降暴雨的天气很多，降水量非常可观，而冬半年中，火烧寮又面迎海上来的东北季风，潮湿气流在迎风坡上被迫抬升，因而常常也是大雨滂沱。（文科）