强降水的维持时间为什么很小？

张学文，20190909

2天前我写了：大降水的面积为什么很小？，http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1197018.html 后来我把这个问题反射到时间上，即“强降水的维持时间为什么很小”。这个问题应当是被承认的现象，也是需要理论解释的现象。

什么是“强降水的维持时间为什么很小”，话是否可以说得更清楚一些呢？

记得上世纪我们（我以及马淑红，马力，见1991年大气科学杂志15卷6期，17-25页）以及马力（自然杂志，13卷，1期，60-61）等曾经对我国的一些地点暴雨中的降水自记数据做过有关的统计。分析当地（国内一些地点）大降水维持期内，不同降水强度的降水的维持时间与降水强度的统计关系。其结果是降水强度与其占有的降水时间是负指数关系。即降水强度越大，其在当地维持的时间也就越小（而且是按负指数关系迅速变小）。我们还从最大熵原理对此给了理论说明。

其实我们对此也有生活体验：你没有带雨伞上街遇上阵雨，你就临时在商店等处临时避一避，过一会（时间短）那么大的雨就减弱了。

记得在平稳随机过程中有一个定理，说变量取值的时间平均等于“相平均”。如果我们认可气候是稳定的，全球大气是个平稳随机场，以上定理就成为了一个现象—如下大雨，如果占有的相对时间比较短，那么它占有的相对面积也很小。或者此现象占有的面积小必然是占有时间短。

这样看来，强降水占有的面积不大与强降水占有的时间不长是平稳随机场（地球大气就是）的必然共存特征。