暴雨(Torrential rain;Rainstorm;Storm)是指降水強度和量均相當大的雨,常在積雨云中形成。中國氣象局規定,每小時降雨量16毫米以上、連續12小時降雨量30毫米以上或24小時降水量為50毫米及以上的雨稱為暴雨。其主要特征表現為突然性、普遍性、地域性和差異性。
暴雨的形成原理與普通降水相同,都表現為水汽凝結降落,產生暴雨的主要物質基礎則相較普通降水要求更高,主要有充足的水汽、強盛而持久的上升氣流和不穩定的大氣結構。關于暴雨的分類根據標準不同所劃分出的類別也略有差異,常見的劃分標準有降水強度、發生和影響的范圍等,但由于各地降水和地形特點不同,所以各地暴雨洪澇的標準也有所不同;且不同國家對于暴雨的界定和強度劃分也存在差異。如中國氣象局按降水強度大小可將暴雨分為暴雨、大暴雨和特大暴雨三個等級;日本氣象廳根據降雨量大小來劃分出了6種程度的降雨,其中激しい雨(はげしいあめ)、非常に激しい雨(ひじょうにはげしいあめ)和猛烈な雨(もうれつなあめ)分別對應中國的暴雨、大暴雨和特大暴雨三個等級。
暴雨作為一種災害性降水,可以對人們的生產、生活造成嚴重影響。如破壞生態環境、引發洪澇和泥石流等次生災害、危害生命和身體健康、造成社會經濟損失等。為了積極應對暴雨,世界各國也有不同的應對措施和預警信息,在中國暴雨預警信號的等級分為四個等級,Ⅳ級(一般)、Ⅲ級(較重)、Ⅱ級(嚴重)、Ⅰ級(特別嚴重),分別用藍色、黃色、橙色、紅色中英文圖標標識。其他國家則有差異,在日本和美國使用黑色或紫色來代表最高級別的暴雨預警信息。
定義及標準界定
世界氣象組織規定:過去24小時內降雨量大于或等于50毫米為大雨。
中國氣象局將每小時降雨量16毫米以上、連續12小時降雨量30毫米以上或24小時降水量為50毫米及以上的雨稱為暴雨。
俄羅斯氣象局將12小時或更短時間內降水量達到15-45毫米稱為大雨,12小時或更短時間內達到50毫米或更多稱為特大雨,1小時或更短時間內達到30毫米的稱為大暴雨以及雷雨。
日本氣象廳根據降雨量大小來劃分出了六種程度的降雨:
(1)弱い雨(よわいあめ):每小時降雨量在3毫米以下的降雨;
(2)やや強い雨(ややつよいあめ):每小時降雨量在10毫米以上20毫米以下的降雨;
(3)強い雨(つよいあめ):每小時降雨量在20毫米以上30毫米以下的降雨;
(4)激しい雨(はげしいあめ):每小時降雨量在30毫米以上50毫米以下的降雨;
(5)非常に激しい雨(ひじょうにはげしいあめ):每小時降雨量在50毫米以上80毫米以下的降雨;
(6)猛烈な雨(もうれつなあめ):每小時降雨量在80毫米以上的降雨;
日本大分工業高等專門學校最強的降雨等級「猛烈な雨」對應的是中國最強的降雨等級特大暴雨,日本第二大強度的降雨級別「非常に激しい雨」對應的就是中國第二大強度的大暴雨,「激しい雨」對應的是暴雨。
暴雨形成
形成條件
物質條件
大氣中充沛的水蒸氣是暴雨的來源。一個地區的暴雨,特別是持續時間長、強度大的暴雨,僅僅依靠當地大氣中的水蒸氣含量是不夠的,而是依靠從水汽源到降水區的持續運輸,大氣中的水汽來源于海洋。
大氣上升運動對降水起著重要作用,主要是將含有水汽的暖濕氣流抬升到高空,使其冷卻飽和,然后水汽被凝結成雨滴降落。大氣中的垂直運動通常需要由相關的天氣系統提供。此外,地形作用也可使大氣上升。大氣對流不穩定是暴雨產生的重要條件,暴雨通常發生在強對流條件下,而對流的出現往往是大氣中不穩定能量釋放的結果。
大氣環流條件
中、小尺度天氣系統主要有雷暴、颮線、龍卷、中尺度低壓、中尺度切變線等。這種天氣系統有很強的上升運動,可促使大氣不穩定能量的釋放,產生暴雨,這類天氣系統通常是暴雨形成的直接原因。此外,對于一些持續時間長、能造成大規模洪水災害的異常降水現象,往往與大氣環流的異常變化密切相關,大氣環流的異常變化與海洋—大氣、地球—大氣之間的相互作用,太陽活動等其他因素有關。
可引起暴雨的天氣尺度系統有溫帶氣旋、鋒面、低渦、低空急流,以及臺風、熱帶云團、東風波等。這些天氣系統對暴雨的形成有重要作用,主要是因為它們可以相對集中輸送的暖濕空氣,也有利于大氣不穩定能量的形成和集結。此外,這些系統還可以產生大規模的上升運動,有利于一些中小型系統的產生,從而促使不穩定能量釋放,產生暴雨。如在氣旋中心,由于冷暖空氣相互作用,常有大雨或大暴雨出現;在低渦(高空天氣圖上氣壓比四周低的旋渦)內有較強的上升運動,為降雨提供了有利條件,如果水汽充沛,也常有暴雨產生;而鋒面是指當冷空氣和暖空氣相遇時,形成一條溫度和濕度不連續的交界面,鋒面上的暖空氣溫度高、密度小,被冷空氣抬升到高空,形成降雨。
行星尺度天氣系統這是一種大型天氣系統,如阻塞高壓、副熱帶高壓、青藏高原高壓、高空大槽以及熱帶輻合帶等,這種大型天氣系統不直接產生降水,但可以決定降水過程的環流形勢背景,影響中小天氣尺度系統的活動區域。行星尺度天氣系統的改變往往使得大雨帶及暴雨區發生變化。
形成原理
降水按照形成原因可分為對流雨、地形雨、鋒面雨和臺風雨等,對流雨是指空氣受熱后膨脹上升,水汽遇冷凝結成雨;地形雨則是指暖濕氣流從水汽豐富的地區水平移動時,受地形阻擋(如山脈、丘陵或高原),水汽沿迎風坡抬升,后水汽遇冷凝結成雨;鋒面雨是由于冷暖氣團交鋒,富含水汽的暖而輕的空氣就會在冷而干的空氣上方滑升或被抬升,水汽在鋒面遇冷凝結成雨;臺風雨則是由于熱帶氣旋旋轉前進,形成強烈的上升氣流,高溫高濕氣流形成狂風暴雨。
主要特征
突然性
由于受到對自然現象認識的局限,人們對暴雨形成和發展機制的復雜性還沒有完全摸清,因此依現在的科學技術方法和手段還難以準確地預測暴雨的發生時間、出現地域和降水強度,特別是局地的大暴雨或特大暴雨。所以在很多情況下,暴雨的發生發展常表現為較強的突然性。
普遍性
暴雨及其引發的洪水所到之處,極易造成災害,特別是大暴雨或特大暴雨。出現在山區可導致水庫溢崩和山洪暴發,出現在平原可造成一片汪洋澤國無論是生產、生活設施還是公路、橋梁等基礎設施,無論是農作物、森林還是人、牲畜、家禽,都毫無例外地會受到危害。暴雨的危害還常常波及到暴雨以外地區。
地域性
暴雨發生受自然地理環境影響明顯。例如同樣是在夏季,梅雨鋒暴雨是我國長江中下游平原主要的災害性天氣之一;而與我國緯度相近的美國,最常見的災害性天氣則是強風暴天氣。造成這種差異的原因有兩個方面:一是地形的不同,二是大氣環流的差異。
差異性
影響暴雨災害損失的因素很多,包括暴雨強度、暴雨發生地域、災區經濟水平與結構、農作物構成,以及災害防御能力、氣象預報警報水平等。在不同災區,或同災區不同地點,不同受災對象,其損失程度與大小均不相同。
主要分類
按照強度劃分
中國氣象局將24小時降水量為50-99.9毫米的稱為暴雨;日本氣象局規定每小時降雨量在30毫米以上50毫米以下的降雨稱為激しい雨(はげしいあめ),對應中國的暴雨級別。
中國氣象局將24小時降水量為100-249.9毫米之間稱為大暴雨;俄羅斯帝國氣象局將1小時或更短時間內達到30毫米的稱為大暴雨以及雷雨;日本氣象局規定每小時降雨量在50毫米以上80毫米以下的降雨稱為非常に激しい雨(ひじょうにはげしいあめ),對應中國的大暴雨級別。
中國氣象局將24小時降水量為250毫米以上稱為特大暴雨;日本氣象局規定每小時降雨量在80毫米以上的降雨稱為猛烈な雨(もうれつなあめ),對應中國的特大暴雨級別。
按照范圍劃分
局地暴雨是指歷時僅幾個小時或幾十個小時左右,一般會影響幾十至幾千平方千米,造成的危害較輕。但當降雨強度極大時,也可造成嚴重的人員傷亡和財產損失。
區域性暴雨一般可持續3~7天,影響范圍可達10~20萬平方千米或更大,災情為一般,但有時因降雨強度極強,可能造成區域性的嚴重暴雨洪澇災害。
大范圍暴雨是指日雨量超過80毫米,且范圍廣達8個縣以上連成片的降水,定義為大范圍暴雨。
特大范圍暴雨是歷時最長,一般都是多個地區內連續多次暴雨組合,降雨可斷斷續續地持續1~3個月左右,雨帶長時期維持。特大暴雨是一種災害性天氣,往往造成洪澇災害和嚴重的水土流失,導致工程失事、堤防潰決和農作物被淹等重大的經濟損失。特別是對于一些地勢低洼、地形閉塞的地區,雨水不能迅速宣泄造成農田積水和土壤水分過度飽和,會造成更多的災害。
主要分布
世界分布
全球暴雨集中在北緯40度附近,因為地球表面的風帶總共有六個,南北半球各三個,關于赤道對稱,分別是低緯信風帶、盛行西風帶和極地東風帶。盛行西風帶主要位于中緯度地區,又稱為“中緯西風帶”,主要影響的緯度范圍為南北緯30度至60度,其中南北緯40度至60度是主要影響的地區。北半球40度至60度對應的大陸地區較廣、人口眾多,出現天氣氣候異常后的影響大。如歐洲的強降水過程受到地中海氣旋活動和西風帶高壓脊持續偏強的共同影響。
全球暴雨最多的有兩個地方:一個是美國夏威夷群島上的懷厄萊阿萊(Waialeale)。懷厄萊阿萊緯度低,氣溫高,大氣上升運動明顯,還是太平洋中部的海島,水汽充分,較易形成大量的降水。懷厄萊阿萊每年平均有335天要下雨,年平均降水量為12244毫米,這里被稱為世界“濕極”。另一個是印度東北部的乞拉朋齊(Cherrapunji)。乞拉朋齊年平均降水量10842毫米,相比懷厄萊阿萊少一些。但乞拉朋齊因在1861年創造了20447毫米的降水量極端最高記錄,被稱為世界“雨極”。乞拉朋齊位于印度東北部,其附近地區常常發生大洪水。
中國分布
中國幅員遼闊,橫跨高、中、低緯度地區,季風氣候特征明顯。中國位于東亞,太平洋和印度洋都對中國暴雨的形成產生了重要影響。特別是在夏季,西南風和東南風在中國大陸盛行,帶來豐沛的水汽,容易產生暴雨天氣。由于季風、地理緯度、海洋距離和地形因素的影響,中國暴雨的區域和時間特征非常明顯。一般來說,南方暴雨多,北方暴雨少,東南沿海多,西北內陸少,夏季多,冬季少。暴雨主要發生在夏季風活躍的半年內。
中國的年暴雨日數分布從東南向西北減少,淮河及其以南大部地區以及四川省東部、重慶市等地普遍在3天以上,其中華南大部及江西省等地達5~10天;黃河中下游、海河流域、遼河流域等地一般有1~3天;中國西部地區偶有暴雨發生。
主要影響
破壞生態環境
暴雨降落及其造成的洪水流過程會容納大量的污染物,如工業大氣污染物、生活大氣污染物、自然氣態污染物、地面污染物、城鎮鄉村污染物、自然污染物等,會破壞流域的生態平衡,威脅城鄉居民的飲用水源。且暴雨在重力作用下,產生強大勢能,使松散的土壤受到雨水沖擊而解體,進而被猛烈的逕流和洪水挾帶流入河流之中,導致土壤肥力下降,耕地貧瘠化和沙化,并使河道淤塞,水害不斷。
造成經濟損失
在一些國家的內陸大江大河流域,暴雨引起的洪澇災害頻繁發生,給當地人民的生產生活帶來了巨大威脅,造成了較大經濟損失。如在中國歷史上,據史書記載,從公元前206年至1949年新中國成立,長達2155年的時間里,大水災發生了1029次,平均每兩年就會遭遇一次。1931年的特大水災,安徽省、江西省、江蘇省、小行星2547、湖南省五省受災最為嚴重,山東省、河北省、浙江省也受到了不小的沖擊。受災面積高達14170萬畝,房屋損毀過半,大量民眾流離失所,甚至舉家逃難。特別是20世紀90年代以來,年均洪澇災害損失超過千億元,每年糧食減產達90億千克。
損害人身健康
暴雨洪澇災害過后,水極易被動物尸體、廁所糞便、生活垃圾等污染,增加介水傳染病如諾如病毒感染、輪狀病毒感染、霍亂和甲型病毒性肝炎等疾病的傳播風險。暴雨天氣發生時,室溫會驟降,在溫度變化的過程當中,許多老人,尤其是本身有肺部疾病和心血管疾病的老年人,更容易誘發心肌梗死等高危癥狀。暴雨會導致地下水暴漲,從而污染到我們的清潔水源,使細菌、病毒、寄生蟲等大量傳播。
引發次生災害
洪澇災害
暴雨等極端天氣事件在全球范圍內持續增多,導致洪澇災害的發生頻率和強度均顯著上升。局部地區強暴雨事件頻發且常并發,形勢愈發嚴峻。從全球范圍來看,洪澇災害主要集中在多臺風暴雨頻發的地區。其中,孟加拉國北部及其沿海地區、日本和東南亞國家、加勒比海地區以及美國東部近海岸地區都是重災區。同時在一些國家的內陸大江大河流域,洪澇災害同樣頻繁發生,給當地人民的生產生活帶來了巨大威脅。
地質災害
在暴雨過后極易發生崩塌、滑坡等地質災害,是因為降雨的滲透水作用:一是滲透水進入土體孔隙或石縫,使土石的抗剪強度降低;二是滲透水補給地下水,使地下水位或地下水壓增加,對巖土體產生浮托作用,土體軟化、飽和,結果也造成抗剪強度的降低。降雨也容易引發滑坡,而且降雨誘發型滑坡中會有滯后性;連續降雨、暴雨尤其是特大暴雨等集中降雨也會引發泥石流,泥石流的發生一般是在一次降雨的高峰期,或是在連續降雨稍后。
應對措施
建立建全暴雨預警機制
建立建立建全暴雨預警機制,如建設暴雨內澇監測預警與風險評估系統,通過大數據融合應用,內澇氣象風險預警服務將進一步全面融入全市防洪排澇管理體系,實現暴雨過程前評估排澇片區的氣象風險等級,暴雨過程中提前2小時至3小時發布隱患點風險預警信息,為水務部門預騰空、排水調度、三防應急指揮、交通疏導、出行指引、社區和公眾科學避險等城市內澇災害防御工作提供氣象支撐。
編制暴雨災害緊預案
提前編制暴雨災害應急工作預案,明確組織機構及職責,做到災害預警信息的完整性,如災害的類別、預警級別、起始時間、可能影響范圍、警示事項、應取的措施和發布單位等;做好應急工作方案,將應急工作與暴雨災害的不同階段相對應;做好保障措施,確保人員安排與人員職責分工合理;對各項儲備物資進行檢查,確保能充分應對斷電、斷網等緊急事項。
提升防災減災意識
學習掌握基本防災知識、自我救護方法,進一步提高防災減災意識,如暴雨來臨時應檢查房屋,如果是危舊房屋或處于地勢低洼的地方,應及時轉移;家住平房的居民應在雨季來臨之前檢查房屋,維修房頂,要關閉煤氣閥和電源總開關;暴雨期間盡量不要外出,必須外出時應盡可能繞過積水嚴重的地段,要注意觀察,貼近建筑物行走,防止跌入窨井、地坑等。室外積水漫入室內時,應立即切斷電源,防止積水帶電傷人。在山區旅游時,注意防范山洪等。
預警信號
中國
俄羅斯
美國
日本
相關事件
中國
1998年,中國長江流域自6月11日進入梅雨期后,各地暴雨頻繁。7月份暴雨、大暴雨、特大暴雨出現的次數最多。1998年汛期長江流域共出現74個暴雨日,其中大暴雨為64天,占暴雨日總數的86%,特大暴雨日為18天,占暴雨日總數的24%。持續的暴雨或大暴雨,造成山洪爆發,江河洪水泛濫,堤防、圍垸漫潰、外洪內澇及局部地區山體滑坡、泥石流,給長江流域造成了嚴重的損失。據小行星2547、江西省、湖南省、安徽省、浙江省、福建體育會、江蘇、河南省、廣西壯族自治區、廣東省、四川等處行中書省、云南省等省(區)的不完全統計,受災人口超過一億人,受災農作物1000多萬公頃,死亡1800多人,倒塌房屋430多萬間,經濟損失1500多億元。
2021年7月17日至23日,河南江北等處行中書省遭遇歷史罕見特大暴雨,發生嚴重洪澇災害,特別是7月20日鄭州市遭受重大人員傷亡和財產損失。災害共造成河南省150個縣(市、區)1478.6萬人受災,因災死亡失蹤398人,其中鄭州市380人、占全省95.5%;直接經濟損失1200.6億元,其中鄭州市409億元、占全省34.1%。
其他國家
1952年3月,塞路斯地區記錄到連續8晝夜的暴雨,創下多項世界記錄,其中8晝夜總降水量達4130毫米,為世界最大暴雨記錄。
2024年3月11日,印度尼西亞國家抗災署通報,西蘇門答臘省強降雨引發的災害已導致26人死亡、11人失蹤。西蘇門答臘省近期迎來強降雨天氣,10個縣發生洪水和山體滑坡,首府巴東水位最深達1.5米。印尼國家抗災署發言人阿卜杜勒·穆哈里說,根據統計,目前仍有39000位居民受洪水和山體滑坡災害影響。印尼國家抗災署署長蘇哈爾彥托11日前往巴東市,察看當地災情及應急管理情況,表示將通過提供資金、救援裝備等形式,處理洪災對當地帶來的影響。
2024年3月11日,玻利維亞民防部門表示,連日暴雨引發的洪災已造成51人死亡,超過4.3萬戶家庭受影響,玻利維亞多地處于緊急狀態。玻利維亞民防部門表示,有133座城市和500多個社區遭遇洪水和山體滑坡災害。在拉巴斯,持續強降雨導致市區的街道和房屋被淹,內澇嚴重。
參考資料 >
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全球暴雨為何集中在北緯40度?首席預報員詳解.光明網.2024-03-15
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中文的“暴雨”與日語的「豪雨」是一回事嗎?.人民網.2024-03-20
暴雨過后需警惕地質災害!自救避險常識看這里→.廣州日報.2024-03-15
暴雨天氣會帶來什么健康風險?建議掌握這些急救知識!.新華網.2024-04-15
這幾招教你做好暴雨防范措施.中國氣象局.2024-03-20
気象庁|統合地図ページ.日本氣象局.2024-03-20
Understanding WPC Excessive Rainfall Risk Categories.美國國家氣象局.2024-03-20
Product Information.美國國家氣象局.2024-03-20
Heavy Rain/Snow.世界氣象組織.2024-03-20
俄濱海邊疆區發布暴風雨警告.俄羅斯衛星通訊社.2024-03-20
暴雨洪水的成因及影響因素.龍門縣人民政府.2024-03-15
暴雨定義及分類.中國氣象局.2024-03-15
我國暴雨的分布特征.中國氣象局.2024-03-15
大雨過后為什么容易發生地質災害?.福建省人民政府.2024-03-15
廣州:建立暴雨內澇監測預警與風險評估系統.中國氣象局.2024-04-26
【自然災害】阜南縣氣象局防御臺風暴雨災害應急工作預案.阜南縣人民政府.2024-04-26
強化宣傳教育,筑牢防災減災救災的人民防線.太湖縣人民政府.2024-04-26
SMG - 澳門特別行政區政府地球物理氣象局.澳門氣象局.2024-03-20
暴雨警告系統.香港天文臺.2024-03-20
Far Eastern Federal District.俄羅斯氣象局.2024-03-20
1998年長江流域大暴雨.中國氣象局.2024-03-16
河南鄭州“7·20”特大暴雨災害調查報告公布.中國政府網.2024-03-16
印尼西蘇門答臘強降雨已致26人死亡11人失蹤.長江日報.2024-03-15
玻利維亞連日暴雨引發洪水 超4萬家庭受影響.北青網.2024-03-15