地理位置与大气环流
- 亚热带季风气候影响 长沙位于我国亚热带地区,属于亚热带季风气候,这种气候的显著特点是夏季高温多雨,冬季温和少雨,降水季节分配不均,且年降水量相对较多,季风气候是由海陆热力性质差异形成的,夏季风从海洋吹向陆地,带来丰富的水汽,容易形成降雨,长沙处于夏季风的影响范围内,夏季风带来大量暖湿空气,当这些暖湿空气与北方南下的冷空气相遇时,就会形成降水。
- 西太平洋副热带高压的影响 西太平洋副热带高压是影响我国东部地区天气气候的重要天气系统,它的强弱、进退对我国雨带的分布有着至关重要的作用,长沙的降雨与副高的位置密切相关,当副高位置偏南时,其北侧的西南气流会将大量水汽输送到长沙地区,在一定条件下就会产生降雨,而且副高的季节性移动也会导致长沙降水的时间变化,在副高北抬过程中,冷暖空气交汇频繁,长沙容易出现连续性降水天气。
- 锋面活动频繁 锋面是冷暖气团的交界面,由于冷暖气团的性质不同,在锋面附近往往会形成降水,长沙地处冷暖空气频繁交汇的地带,北方冷空气南下时,与南方的暖湿空气相遇,形成锋面,锋面在长沙地区停滞或缓慢移动时,就会带来较长时间的降雨天气,春季,冷暖空气势力相当,锋面活动频繁,长沙常出现春雨绵绵的天气;秋季,冷空气逐渐增强,暖湿空气逐渐减弱,锋面南撤过程中也会给长沙带来降水,形成秋雨。
地形因素
- 山地地形的抬升作用 长沙周边多山地和丘陵地形,来自海洋的暖湿气流在向内陆移动过程中,遇到山地阻挡,气流被迫抬升,根据地形雨的形成原理,气流抬升过程中,气温降低,水汽冷却凝结,容易形成降雨,长沙西侧的雪峰山对暖湿气流有明显的阻挡抬升作用,使得暖湿气流在山前上升,增加了降水的可能性,这种地形的抬升作用在一定程度上增强了长沙地区的降水强度和频率。
- 城市“雨岛效应” 随着城市化进程的加快,长沙城市规模不断扩大,城市下垫面多为水泥、沥青等建筑材料,与自然下垫面相比,其比热容小,升温快,在城市热岛效应的作用下,城市上空的空气受热上升,形成上升气流,而城市周边的冷空气会向城市中心汇聚补充,这样就在城市中心区域形成了类似“漏斗”的气流运动模式,当城市上空的上升气流中含有足够的水汽时,就容易形成降雨,使得城市中心的降水量相对周边地区偏多,产生城市“雨岛效应”,进一步增加了长沙市区的降雨次数。
水汽条件
- 临近水域的水汽输送 长沙临近洞庭湖和湘江等水域,水域面积广阔,水分蒸发量大,大量水汽进入大气中,这些水汽随着大气环流输送到长沙地区,为降雨提供了充足的水汽来源,特别是在夏季,气温较高,水域蒸发更为旺盛,丰富的水汽使得长沙上空的水汽含量增加,一旦有合适的天气系统触发,就容易形成降雨。
- 大气湿度较高 长沙地区受季风气候和水域的综合影响,大气湿度常年保持在较高水平,相对湿度较大意味着空气中含有较多的水汽,水汽是形成降雨的物质基础,在稳定的天气形势下,当空气湿度接近饱和状态时,稍有外界条件的扰动,如冷空气入侵、地形抬升等,水汽就会迅速凝结成云致雨,所以长沙经常会出现降雨天气。
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