暴雨的时面深：空中水文学名词初集（18）

张学文，20190610

暴雨是突发性强，有时又危害很大的降水现象。因为它可以引发河水上涨、洪水等等灾害而受到水利、水文、气象部门的重视。于是水文部门提出了暴雨的时面深概念以进一步刻画一场暴雨经历的时间，占有的面积和降水的深度以及它们的关系。

一场降水如果其累计雨深达到5公分（50毫米，即平地如果没有吸收这些降水—如水泥地，它就形成5公分的积水）、10公分、15公分，则认为是暴雨、大暴雨和特大暴雨。---这就是暴雨的深度问题。

暴雨维持了多少时间？这显然是暴雨的重要特征，确实雨量很大但是它拖的时间很长，其危害就不会很严重。所以一场降水从开始到结束一共占用了多少时间也是刻画暴雨特征的重要标志。过去气象部门对此基本是以文字的形式记录降水的开始与结束时间。降水维持时间显然降水结束时间与开始时间的差值。对此则由研究人员另外统计。

暴雨是区域性的现象。所以我们不仅关注某地的降水量、降水的维持时间，还需要一并分析不同雨量的暴雨笼罩的范围，其面积有多大。如果降水覆盖了某河流的上下游，那么形成洪水的可能性就大。

记得上世纪世界气象组织曾经就暴雨的时间面积深度问题出版过专门的手册。我国在上世纪的1975年河南大暴雨形成严重灾害以后在水文、气象部门也开展了大量的对应暴雨时面深特征分析研究。

显然暴雨的笼罩面积的大小、占有时间的长短和累计雨量的深度是暴雨现象的三个突出侧面，它们也是刻画暴雨现象的三个重要变量。在各地的气象、水文观测网的降水观测基础上，我们可以挖掘各地的暴雨数据。但是如何从常规的降水资料中提炼出所谓的暴雨时面深的规律性和彼此的关系却是一件不容易的事。

关于各地的降水量，比较容易形成例如6、12、24小时、1天、2天一致暴雨过程的总降水量的地理分布图（分析暴雨的等雨量线）。基于这个数据与雨量分布图求得不同的降水量分布占有多少面积、以致求得总降水量是多少立方公里也不难。

关于不同历时的暴雨深度与历时长度的关系，显然我们也可以寻找一些统计关系。

但是暴雨时面深是一个涉及时间长度、面积大小、降水深度以致笼罩区域的复杂问题。如何在理论上把这个总问题清楚的、量化的提出来？这本身依然是一个没有完成的问题。我们关于暴雨时面深的各种分析仅仅是体现这个总问题的某些侧面的统计特征。它们可以包括某些很好的经验公式，但是这距离一个完整的理论体系是具有不小的距离的。

可以说暴雨时面深问题是空中水文学中的十分重要而尚没有获得系统解决的理论与应用问题。

（后面要另外介绍与此有关的分布函数概念等等）