大降水的面积为什么很小？

张学文，20190907

我们不时的听到某某地方的暴雨特别大的消息，确实夏季不时有日降水量大于100毫米的事件发生。需要知道发生大暴雨的当地的空气柱里的总含水量多在50毫米以下，日降水量居然是当地空气柱含水量的2倍（或者更多），这几乎让人不可理喻。

降水统计也说明：降水量与其占有的降水面积按负指数关系减少，地球上发生强降水的地域却总是占有很小的面积！

可这为什么大降水的面积为什么这么小？

这里谈一点个人的一种认识：底层气流对降水分布的影响。

气象学的经典认识是尽管底层大气中的含水量最大，但是底层空气的上升运动不可能很大，所以底层空气所形成的雨滴，雪花不多。---就此我们不妨认为落地地面的雨滴，雪花主要形成于1公里以上的空中。

换句话说，降水中的雨滴，雪花既然在到达地面以前要经过1公里的下降过程，那么这1公里的行程中的气流情况应当对降水的分布有相当的影响时间和影响能力！

话说到此，下面请随我观测一个实验：

一桶浑水被我搅动（旋转地）了一阵以后，结果比重大于水的渣子被离心力的作用向桶壁方向移去，而在我停止搅动以后这些渣子却逐步又沉积到桶的底部。可有趣的是这些渣子不是平摊到桶底而是集中中桶的中部。它们在水桶里形成了一个褐色的圆饼。

现在我们不去细分析这其中的力学过程，但是如下的结论大家应当认可：

当有比重大于流体的颗粒物下沉时，流体的运动对这些比重大的颗粒的沉积形态有明显的影响。

好，现在我们把实验获得的结论用到雪花，雨滴上，自然获得如下结论：底层空气的流动虽然对雨滴，雪花的形成可能没有很大的贡献，但是它却可以使高空、中空落下的雨雪的分布出现多数地方降水不大，少数地方降水特别大的局面。

其实在冬季下雪的时候，我们会发现下雪时如果有风，地面上雪的分布很不均匀：一些雪很少，少数地点雪很厚。

大降水的面积为什么很小？底层气流对它有影响！

小面积上的大降水具体出现在那里，这一直是气象预告员的难题！