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降水

在气象学中，降水（英语：precipitation）是云层大气中的水蒸气凝结后，受重力作用落下的任何产物。[1]主要的降水形式有毛毛雨、雨、雨夹雪、雪、冰珠、霰和冰雹。当大气中某部分有饱和水蒸气（相对湿度达到100%）时，会发生凝结并“沉淀”（即降下/沉降），而发生降水。因此雾和薄雾算是种胶体（水蒸气并未充分凝结而不会沉淀），并非降水。空气中的水蒸气饱和，可能是因空气受到冷却，又有水蒸气加入其中，两个过程同时作用而发生。当小水滴与云中的其他水滴或冰晶碰撞而合并后，就会形成降水。在各地的短暂强降雨称为骤雨。[2]

世界各国平均降水量图。一个国家中各个地区的干湿度不同，所以此图无法标示出全球最干及最湿的所在。

被推升或以其他方式被迫上升到地表上低于冰点空气层中的水分，会凝结成云和雨。这种过程通常会造成冻雨形式的降水。发生冻雨区域附近通常会有准静止锋存在，是强制和推升空气上升的主要力量。空气中需有足够的湿度，当其上升时，其中的水分就会凝结成云，如果水分够多，就会形成雨层云和积雨云。最终云滴将会变得足够大，而后形成雨滴，下降后会与暴露的物体接触时而冻结。在有相对温暖水体的下风处，由于湖泊的水蒸气，导致温带气旋背面周围冷气旋流内产生大湖效应，而发生降雪现象。大湖效应会造成局部大雪。在气旋逗号形状头部（comma head）和大湖效应降水带内可能会出现雷打雪。山区高海拔地形的迎风面，在上坡气流最大处会出现强降水。在山脉的背风面，由于压缩加热作用，会导致空气干燥，而形成沙漠气候。大多数降水发生在热带地区，[3]均由空气对流所引起。季风槽（或称热带辐合带）的移动会给疏林草原地区带来雨季。

降水是水循环中的主要成分，在地球沉降淡水。每年全球大约有505,000立方公里（121,000立方英里）的水以降水形式落下：海洋上降下398,000立方公里（95,000立方英里），陆地上降下107,000立方公里（26,000立方英里）。[4]依照地球表面积，表示全球年均降水量为990毫米（39英寸），但单独计算陆地的降水量，仅有715毫米（28.1英寸）。如柯本气候分类法等气候分类系统使用年均降水量来为不同的气候状况做区分。目前的气候变化已导致天气发生变化，一方面增加一些地区的降水量，但又把另一些地区的降水量降低，并造成更多的极端天气事件频率。[5]

其他的天体也可能发生沉降现象。土星最大的卫星 - 土卫六上有缓慢降落的甲烷毛毛雨，[6]在其赤道[7]和极地地区可观测到这种沉降物形成的液体坑（英语：puddle）。[8][9]

类型

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主条目：降水类型
 
一场夹带大雨的雷暴。

降水是水循环的主要组成部分，是地球上大部分淡水沉降的来源。每年大约有505,000平方公里（121,000立方英里）的水以降水形式落下，其中有398,000立方公里（95,000立方英里）的水降在海洋上。[4]

产生降水的机制有对流、层云[10]和地形上升（英语：Orographic lift）。[11]对流过程指的是强烈的空气垂直运动，可在一小时内让同一位置的大气翻转一次，导致强降水，[12]而层云过程指的是较弱的向上运动和较弱的降水。[13]根据降水是否以液态水、与地表接触后结冰的液态水，或是冰的形式落下，而分为三类。不同类型的降水，也包含不同形式的混合一起下降。液体形式的降水包括雨和毛毛雨。在接触低于冰点的气团而结冰的雨或毛毛雨被称为“冻雨”或“冻毛毛雨”。冻结形式的降水包括雪、钻石尘、冰珠、冰雹和霰。[14]

测量

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液体沉降
降雨量（包括毛毛雨和雨）通常使用雨量计测量，并以毫米 (mm) 为单位来表示高度（或深度）。也可收集水，以其物理量（升/平方米（L/m2））表达。通常是假设1升水的质量为1公斤。所使用的相应英制单位通常是英寸。
固体沉降
通常是使用雪计（英语：Snow guage）}}来测量固体形式的降水量。降雪量通常以厘米为单位进行测量，方法是让雪落入容器中，然后测量高度。可选择将雪融化以获得以毫米为单位的水当量，如同测量液体降水一样。雪的高度与水当量之间的关系取决于雪的含水量，因此水当量只能提供雪高度的粗略估计。其他形式的固体降水，例如冰珠和冰雹，甚至雨夹雪，也可融化后以水当量的方式进行测量，通常像液体降水一样以毫米表示。

空气中湿度达饱和程度

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将空气冷却至露点

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在丹麦，一场晚夏发生的暴雨。

露点是空气冷却到其中的湿度达到饱和，而凝结成水的温度。[15]水蒸气通常先在灰尘、冰和盐等云凝结核上凝结，而形成云。云凝结核的密度将决定云的微物理性质。[16]锋面的上升部分会产生大范围的升力，而形成高层云或卷层云之类的云层。层云是种稳定的云层，当凉爽、稳定的气团被困在温暖的气团下面时，就会形成层云。它也可能是由于微风条件下平流雾的升起而形成。[17]

有四种主要机制可将空气冷却至露点：绝热冷却、传导冷却、辐射冷却和蒸发冷却。当空气上升和膨胀时会发生绝热冷却 - [18]空气会因对流、大规模大气运动或山体等物理障碍（地形上升）而上升，空气与较冷的表面接触时，就发生传导冷却 - [19]通常是因为从一个表面吹向另一个表面，例如从液态水面吹向较冷的陆地。辐射冷却是由于空气或其下面的表面发射红外线辐射热而发生。[20]当水分通过蒸发添加到空气中时，就会发生蒸发冷却，迫使空气温度冷却至湿球温度（达到饱和程度）。[21]

增加空气湿度

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让水蒸气添加到空气中的主要方式有：风汇聚进入向上运动的区域、[12]降水或下降的幡状云、[22]白天的热量让水由海洋、水体或湿地表面蒸发、[23]植物的蒸散作用、[24]凉爽或干燥的空气移动经过温暖的水面，[25]以及将空气沿山脉坡面推升。[26]

降水的形式

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主条目：水循环
 
水蒸气凝结以及随后的合并是水循环中重要的过程。

雨滴

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降雨后在地面形成的水坑 (自然现象)。

当小水滴融合形成更大的水滴，或者当水滴冻结在冰晶上时，会发生聚结，这现象被称为魏格纳-伯吉朗-芬德森过程（冷雨过程）。非常微细水滴的下落率极小，因此不会发生云从天空中掉落的情事，只有当微细水滴合并成更大的体积时才会发生降水。不同尺寸的液滴会有不同的终端速度，让其间发生碰撞，变成更大的液滴，空气中的湍流会增强碰撞过程。[27]这些较大的水滴往下降，继续聚结，直到水滴重得足以克服空气阻力，而后以降水的形式落下。[28]

雨滴的平均直径大小为5.1至20毫米（0.20至0.79英寸），超过这种直径，通常就会破裂。较小的水滴称为云滴，呈球形。当尺寸增大后，形状会变得更加扁平（应对迎面而来气流的结果）。雨滴形状与卡通图片所绘的不同，其形状并不像泪滴。[29]降雨强度和持续时间通常呈反比关系，即高强度风暴通常持续时间较短，而低强度风暴通常持续时间较长。[30][31]由冰雹融化而来的雨滴往往比别种雨滴更大。[32]在航空例行天气报告（METAR）中，降雨的代码是RA，而阵雨的代码是SHRA。[33]

冰珠

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主条目：冰珠
 
降下后聚在一块儿的冰珠。

冰珠或雨夹雪是种由透明小冰球组成的降水形式。冰珠的尺寸通常（但并非总是）比冰雹小。[34]降落地表时经常会弹起，且除非与冻雨混合，通常不会冻结成一团固体。冰珠的METAR代码是PL。[33]

当一层高于冰点的空气的上下都被低于冰点的空气包围时，就会形成冰珠。穿过温暖层的雪花会部分或是完全融化，但当它们落入其下低于冰点的空气时，会重新冻结成冰珠。但如果暖层之下的亚冰层厚度不够，融化的雪花并没时间重新冻结，降落地表的就是冻雨。在寒冷季节期间，当发现地表上方有暖层存在，表示其后很有机会有暖锋出现，[35]但偶尔也会在冷锋之后出现这类暖层。

冰雹

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主条目：冰雹
 
直径达到6厘米（2.4英寸）的大冰雹。

当积雨云中过冷的水滴与灰尘或污垢等凝结核接触而冻结时，就会形成冰雹。云中的上升气流将冰雹吹到其上部。当上升气流消散，冰雹落下，回到上升气流中，然后再次被上升气流推升，循环多次。冰雹的直径为5毫米（0.20英寸）或更大。[36]在METAR代码中，GR用于表示直径至少为6.4毫米（0.25英寸）的较大冰雹。GR源自法语grêle一字。较小尺寸的冰雹以及雪珠的代码为GS，源自法语grésil一字。[33]一般最常被报导的冰雹尺寸比高尔夫球稍大。[37]冰雹的尺寸可大到直径15厘米（6英寸），重量超过500克（1磅）。[38]在大型冰雹，进一步冻结而释放的潜热会融化其外壳，接著可能会经历“湿生长” - 由液体外壳将其他较小的冰雹聚集。[39]在前述的上升气流中，冰雹会形成一层冰层，随著每次反复上升而变得越来越大。一旦冰雹变得过重，超过上升气流所能支撑，就会落下。[40]

雪花

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主条目：雪花
 
透过光学显微镜观测的雪花。

当微小的过冷云滴（直径约10微米）冻结时，会形成雪晶。一旦云滴冻结，就会在过饱和的环境中生长。由于云滴的数量比冰晶更多，因此晶体能吸收云滴继续生长，达到直径为数百微米的尺寸。这个过程被称为魏格纳-伯吉朗-芬德森过程。冰的过饱和环境导致液态水快速蒸发并通过气相沉积快速生长冰晶。这些大晶体有利形成降水，由于其已聚积足够的质量而从大气落下，并且在降落过程中碰撞而粘在一起，形成簇或聚集体。这些聚集体就是雪花，是常见落到地面上的冰珠类型。[41]金氏世界纪录所列世界上最大的雪花是在1887年1月于美国蒙大拿州基欧堡（英语：Fort Keogh）所发现的，据称其中一个宽达38厘米（15英寸）。[42]雪花形成中的确切粘著机制仍是研究的主题。

虽然冰是透明的，但因晶体的不平整表面和其中空洞/缺陷对光谱的散射作用，通常是以白色呈现。[43]雪花的形状在很大程度上由其形成时的温度和湿度所决定。[41]在-2 °C (28 °F) 左右的温度下，雪花有机会形成罕见的三重对称 - 三角形雪花。[44]最常见的雪花呈明显不规则形状，而近乎完美的雪花通常是在图片中出现，原因是更具视觉上的吸引力。没两片雪花的形状完全相同，[45]因为它们以不同的速度和不同的模式生长，具体取决于它们落到地面的过程中大气中温度和湿度的变化。[46]雪的METAR代码是SN，而阵雪的代码是SHSN。[33]

钻石尘

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主条目：钻石尘

钻石尘，也称为冰针或冰晶，在接近-40 °C (-40 °F) 的温度下形成，原因是高空湿度稍高的空气与较冷的地表空气混合。[47]由单纯的冰晶组成，呈六角形。[48]国际每小时天气报告中钻石尘的METAR代码是IC。[33]

拦截沉降

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当含高度饱和水蒸气的薄雾或空气与其经过的树木或灌木的叶子相互作用时，就会发生拦截沉降（occult deposition）。[49][50]

成因

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锋面活动

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主条目：锋面

层云降水（或称动态降水）是天气尺度气象学（英语：Synoptic scale meteorology）中空气缓慢上升（厘米/秒）的结果，例如发生于地表冷锋、暖锋上方和前方的。风眼外的热带气旋周围以及温带气旋周围的逗号形状头降水模式也有类似的上升。[51]沿著囚锢锋可发现各种各样的天气，可能会有雷暴，但通常这类情况与气团的失去水分有关。囚锢锋通常会在成熟低压区周围形成。[52]类似降水的沉降也会发生在其他的天体上。当火星的天气变冷时，其上的沉降很可能会以冰针（而非雨或雪）的形式出现。[53]

对流

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对流降水示意图。

对流雨（或称阵雨）是由对流云（例如积雨云或浓积云）所产生。它以阵雨的形式落下，强度变化很快。由于对流云水平厚度有限，对流降水的持续时间相对较短。热带地区的大部分降水以对流降水为主，但有人认为也会发生层状云降水。[31][51]降霰和冰雹是对流的结果。[54]在中纬度地区，对流降水会间歇性发生，通常与斜压边界（例如冷锋、飑线和暖锋）有关。[55]对流降水主要由中尺度对流系统组成，产生暴雨并伴随有雷暴、风害和其他形式的恶劣天气事件。

地形效应

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参见：地形上升（英语：Orographic lift）和降水类型
 
地形上升降水示意图。

地形上升降水发生在山脉的迎风面，是由大规模湿气流越过山脊的上升运动，导致绝热冷却和凝结而引起。全球各地受到相对稳定的风（例如信风）影响的山区，山的迎风面通常比背风面（或称下风面）更为潮湿。空气中的水分在地形上升过程中受到移除，越过山头在背风面下降时会变得干燥以及温度升高（参见下降风），而出现雨影的现象。[26]

位于夏威夷群岛考艾岛（island of Kauai）上的怀阿沥阿沥山（英语：Mount Waiʻaleʻale）以其极端降雨量而闻名，当地年均降雨量为12,000毫米（460英寸），排名全球第二。 [56]夏威夷在每年十月至次年三月期间会出现大雨。由于地形的原因，每个岛屿的个别气候差异很大，根据相对于较高山脉的位置，可分为迎风区（当地称为Koʻolau）和背风区（当地称为Kona）。迎风面受东至东北信风吹拂，降雨量较多，而背风面较为干燥，阳光充足，降雨较少，云量也较少。[57]

南美洲的安第斯山脉阻挡来自太平洋的湿气，导致位于下风处的阿根廷西部出现类似沙漠的气候。[58]在北美洲的内华达山脉也产生同样的效果，在下风处形成大盆地和莫哈维沙漠。[59][60]同样亚洲的喜马拉雅山脉成为季风的障碍，在其南侧导致极高的降水量，而在北侧的降水量较低。

雪

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主条目：雪
 
于朝鲜半岛的大湖效应雪带（2008年12月初）。

温带气旋会带来寒冷和产生危险的情况，伴有大雨和大雪，风速超过119公里/小时（74英里/小时），[61]（这类气旋在欧洲有时被称为风暴（英语：European windstorm））。与暖锋相关的降水带通常范围很广，受到锋面边界上微弱向上垂直气流的推动，其中水分冷却后凝结，并造成长条带状降水，[62]这种降水带宽且呈层状，表示是由雨层云中沉降。[63]当此潮湿的空气试图逼走极地气团时，长条带状雨带紧邻极地的一侧会出现漫天大雪的情况。在北半球，极地指的是朝北极（朝北）方向。在南半球，极地指的是朝南极（朝南）方向。

在温带气旋的西南部，弯曲的气旋流将冷空气带过相对温暖的水体，可能会产生狭窄的大湖效应雪带。这些雪带会带来强烈的局部降雪，发生的原因为：湖泊等大型水体能有效储存热量，导致水面和上方空气之间有显著的温差（大于13 °C，或是23 °F）。[64]这种温差会导致热量和湿气往上输送，凝结成垂直方向的云（见气象卫星，朝鲜半岛大湖效应雪带图），而产生阵雪。温度随高度和云的深度而降低。气温随高度越高，云层越深而下降越快，降水量会越大。[65]

在山区，当空气被迫上升，在寒冷的条件下，降水会沿著迎风面以雪的形式落下，造成积雪。由于山区地形崎岖，预测降大雪的确切位置仍然是个重大挑战。[66]

热带地区

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主条目：雨季
参见：季风和热带气旋
 
于澳大利亚昆士兰州的凯恩斯，当地按月雨量分布模式显示雨季中有甚大的降水量。

所谓湿季（或称雨季），是一年中的某个时段（长达一个月或是几个月），在其间降下的雨量占当地年均降雨量的大部分。[67]有时旅游当局也会使用绿色季节的委婉说法来描述这类季节。[68]具有雨季的地方分布在热带和亚热带中的部分地区。[69]疏林草原气候和季风地区的夏季潮湿，冬季干燥。从技术上讲，热带雨林并无干季或湿季的区别，因为其全年降雨量均匀分布。[70]当热带辐合带（季风槽）在暖季中期向极地移动时，会导致一些雨季明显的地区出现降雨中断的现象。[30]当雨季发生在暖季（夏季）时，降雨主要出现在下午晚些时候和傍晚时间。雨季是空气品质改善、[71]淡水品质改善、[72][73]植被显著生长的时期。但土壤养分会减少，侵蚀作用会加剧。[30]动物对潮湿环境有调适和生存策略。雨季前的干季无法从事农作，进入雨季，在农作物成熟之前，会出现粮食短缺的现象。开发中国家会出现其人口的平均体重有季节性波动的现象，原因是首次作物收获（发生在雨季后期）之前会有粮食短缺的现象。[74]

热带气旋会造成强降雨，气旋是个直径有数百英里的大型气团，中心气压较低，风以顺时针方向（南半球）或逆时针方向（北半球）向中心吹。[75]虽然气旋可能造成巨大的生命和个人财产损失，但它们通常是受影响地区产生降水的重要因素，可为原本干旱的地区带来急需的供水。[76]气旋路径经过之处可因此获得当年整年度的降雨量。[77]

大规模地理分布

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参见：地球降雨气候学（英语：Earth rainfall climatology）

从大格局来看，将地形因素影响除外，全球最高降水量发生在热带地区，此与热带辐合带有密切关联，而热带辐合带本身就是哈德里环流圈上升气流的分支。位于赤道附近的哥伦比亚山区是地球上最潮湿的地方之一。[78]热带辐合带的北部和南部是下降空气区域，形成亚热带高压（也称马纬度无风带（Horse latitudes）），降水量低。[79]位于亚热带高压下方的陆地表面通常干旱，地球上大部分沙漠均位于这些区域。[80]其中唯一的例外是夏威夷，由于信风导致的地形上升气流将此地变成全球最潮湿的地方之一。 [81]西风带进入洛矶山脉，让当地成为北美洲境内最潮湿、高海拔降雪最多的地区。[82]在亚洲的雨季，潮湿的空气进入喜马拉雅山脉，导致印度东北部的降雨量达到全球排名前矛的水准。

测量

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参见：雨量计、雨滴计（英语：disdrometer）和雪计（英语：Snow guage）
 
标准型雨量计。

测量降雨量或是降雪量的标准方法是使用雨量计，其中包含直径100毫米（3.9英寸）塑料材质和直径200毫米（7.9英寸）金属材质的容器。[83]内筒充满25毫米（0.98英寸）的雨水后会溢流进入外筒。塑料雨量计在内筒上的标记以0.25毫米（0.0098英寸）为计量单位，而金属雨量计则于其内部装有以0.25毫米为单位的计量棒。内筒装满后，即把里面的液体倒掉，然后用外筒的雨水填充，重复持续到外筒中的雨水用完，再把数字加总。这些雨水计在冬季使用时，会先把漏斗和内筒拆除，让雪和冻雨聚集在外筒内。有些人在其中添加防冻剂，这样他们就不必把落入容器中的雪或冰融化。[84]一旦降雪/冰填满后，或是接近300毫米（12英寸）的高度时，即带入室内让其融化，或用温水填充内筒，用于融化外筒中的冻结降水，一旦所有冰/雪融化，开始测量时，必须谨慎把添加的热水数量扣除。[85]另有其他形式的雨量计，只要有足够的专业知识（know-how （页面存档备份，存于互联网档案馆）），所有雨量计均可在家制作。[86]

美国和其他地方对于业馀人士进行降水测量，目前有数种透过网际网路以收集测量数字的网络，例如CoCoRAHS（英语：Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network） 

或是GLOBE（英语：GLOBE）。[87][88]如果业馀人士所居住的地区无法连结网际网路，也可将资料送至距离最近的地方气象单位。[89]

水汽凝结体定义

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在做降水测量时，也可测量水汽凝结体（hydrometeor）。任何存在大气中液态或固态水中的颗粒都称为水汽凝结体。水分凝结而形成的如云、霾、雾和薄雾，都包含有水汽凝结体的成分。根据定义，所有降水均包含水汽凝结体，其中包括幡状云（在到达地面之前即已蒸发的降水）。风在地表吹动的颗粒，例如雪飑和海浪花（英语：Sea spray），也是水汽凝结体，冰雹和雪也是。[90]

气象卫星测量

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虽然运用雨水计测量被认为是测量降水量的标准做法，但在许多领域仍无法实施。包括位于广阔的海洋和偏远的陆地区域。同时也有由于社会、技术或管理问题而阻碍观测资讯的传播。因此现代全球的降水记录有很大程度是根据气象卫星的观测而得。[91]

卫星上装置的传感器通过遥感的方式来监测降水 - 经观测与降水发生强度有关的电磁波谱。这类传感器几乎完全以被动方式，类似于相机，记录它们所观测到的内容，此与主动式传感器（雷达、光学雷达） - 透过发射信号以检测所观察区域的做法不同。

目前此类气象卫星所配置的传感器分为两类。第一类是热红外线 (IR) 传感器，记录11微米波长左右的频道，主要提供有关云顶的信息。由于大气的典型结构，云顶温度与云顶高度几乎成反比，表示较冷的云总出现在较高海拔处。此外，具有大量小尺度变量的云顶会比顶部光滑的云更具活力。有各种数学模型（或称演算法）可根据红外线数据和其他属性来估计降水量。[92]

第二类传感器频道则利用电磁频谱的微波部分。使用的频率范围从大约10GHz（GHz，吉赫兹）到几百GHz 。高至约37GHz的频道主要提供有关云层下部液体水汽凝结体（雨和毛毛雨）的信息，大量液体会发射大量微波辐射能。 37GHz以上的频道显示的信号主要受固体水汽凝结体（雪、霰等）散射微波辐射能的作用所产生。热带降雨测量任务（英语：Tropical Rainfall Measuring Mission） (TRMM) 和全球降水测量（英语：Global Precipitation Measurement） 任务(GPM) 等气象卫星采用微波传感器来进行降水估计。

额外的传感器频道和仪器已被证明可提供额外的信息，包括可见光频道、额外红外线频道、水蒸气频道和大气探测检索。但目前使用的大多数降水数据集尚未用到这些数据。[93]

卫星数据集

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IR观测在短时间和小空间尺度上的技术功能相当低，但可从地球同步轨道上的卫星非常频繁（每隔15分钟或更短即有一次）取得。IR观测在深层、强烈对流的情况下效果最好（例如热带地区），而在层状降水占主导地位的地区，特别是中高纬度地区，其作用会逐渐减弱。水汽凝结体和微波频道之间存在更直接的物理联系，让微波观测在短时间和小空间尺度上而做的估计比IR所做具有更高的技术功能。但配置微波传感器的人造卫星仅在低地球轨道飞行，而且数量很少，观测之间的平均间隔超过三个小时。这种几小时的间隔让卫星无法正确捕获大多数降水系统的瞬态变化，而单凭一个卫星也无法对给定位置，把典型的每日降水周期做纪录。

自20世纪90年代末以来，已有多种演算法被开发，用来组合由多个卫星传感器的降水数据，以将各卫星数据集具有的优点强化，并将其缺点最小化。目标是在全球尽可能多的地区，提供统一的时间/空间网格上“最佳”的降水估计。这些具有长期同质性的数据成为美国国家海洋暨大气总署（NOAA）的气候数据记录（英语：Climate Data Record）标准。

在其他情况下的目标是产生最佳的即时气象卫星预测 - 称为高分辨率降水研究法。透过多个卫星进行研究的一个关键结果是即使包含少量的表面测量数据，对于限制卫星预测计中普遍存在的偏差也非常有用。使用仪器取得数据的困难在于 1) 如前所述，其来源有限，2) 对仪器数据所做的最佳分析，经过传输、组合、处理以及品质控制，总共需要花费至少两个月的时间。因此，虽然这类包括仪器数据的估算可对“真实”降水量提供更准确的描述，但通常不适合做即时，或是近乎即时的应用。

前述的工作产生具有不同格式、时间/空间网格、记录周期和覆盖区域、输入数据集和分析程序的各种数据集，以及许多不同形式的版本指示。[94]在许多情况下，现代多个卫星数据集是用于一般用途的最佳选择。

重现期

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参见：百年一见的洪水（英语：100-year flood）

具有特定强度和持续时间的事件，其发生的可能性或概率称为重现期（或称频率）。 [95]经研究同一地点的历史数据图表，可预测任何重现期和风暴持续时间的风暴强度。[96]所谓“十年一见的风暴”描述的是种不常见的降雨事件，仅可能每隔10年才发生一次，因此任何一年发生的可能性是10%。此种降雨量将会更大，所造成洪水的严重程度将比任何一年预期的更为严重。而所谓“百年一见的风暴”描述的是极其罕见的降雨事件，在一个世纪中才发生一次，因此在任何给定年份发生的可能性均为1%。这种降雨量将会非常大，洪水的严重程度将比十年一见的事件更为严重。这种百年一见的概率事件，一年内会发生两次的机率并不大。[97]

不均匀降水模式

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根据最近在各气象站的观察，有些地区的年降水量中有很大部分仅在几天内就可达成。将资料汇集后发现在12天内的降水量即占全年度的50%，预计气候变化会让这种不均匀降水情况变得更为严重。[98]

柯本气候分类法的作用

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主条目：柯本气候分类法
 
全球依照柯本气候分类法制作的世界气候分布图（1980-2016年）[99]
  Af
  Am
  Aw/As
  BWh
  BWk
  BSh
  BSk
  Csa
  Csb
  Csc
  Cwa
  Cwb
  Cwc
  Cfa
  Cfb
  Cfc
  Dsa
  Dsb
  Dsc
  Dsd
  Dwa
  Dwb
  Dwc
  Dwd
  Dfa
  Dfb
  Dfc
  Dfd
  ET
  EF

柯本气候分类采用的是温度和降水的月平均值。使用这种分类法最常出现的类型有五种，标记为从A到E。具体来说，主要类型是A - 热带、B - 干燥、C - 温和中纬度地区、D - 中纬度寒冷及E - 极地。五个主要（一级）分类又进一步分为雨林、季风区、热带亚热带草地、稀树草原和疏灌丛、夏雨型暖湿气候 、湿润大陆性（英语：Humid continental climate）、海洋性气候、地中海式气候、草原、副极地气候、冻原、极地冰盖（英语：Polar ice cap）和沙漠等二级分类。

雨林的特点是降雨量高，定义中的最低正常年降雨量在1,750至2,000毫米（69至79英寸）之间。[100]热带稀树草原是位于亚热带和热带纬度，半干旱至半湿润气候地区的草原生物群系，年降雨量在750至1,270毫米（30至50英寸）之间，广泛分布于非洲，也在印度、南美洲北部、马来西亚和澳大利亚存在。[101]在潮湿亚热带气候区，冬季降雨（有时是降雪）与西风带从西向东引导的大风暴有关联。大多数夏季降雨发生在雷暴期间，和偶尔由热带气旋带来。[102]湿润亚热带气候位于东部大陆，大约位于赤道20°至40°之间。[103]

海洋性气候通常出现在世界各大洲中纬度西海岸、与凉爽海洋接壤的地区以及澳大利亚东南部，全年均有丰富的降水。[104]地中海气候以地中海盆地、北美洲西部部分地区、澳大利亚西部和南部部分地区、南非西南部以及智利中部部分地区的气候为代表。气候特点是夏季炎热干燥，冬季凉爽潮湿。[105]所谓Steppe是种干燥的草原。ref>Brynn Schaffner & Kenneth Robinson. Steppe Climate. West Tisbury Elementary School. 2003-06-06 [2008-04-15]. （原始内容存档于2008-04-22）. </ref>副极地气候以寒冷及持续的永久冻土，降水稀少为特征。[106]

对农业的影响

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对日本南部及附近地区于2009年7月20日至29日期间的降雨预测。

降水中，尤其是降雨，对农业有巨大的影响力。所有植物都至少需要一些水才能生存，因此雨水（是种最有效的浇水方式）对农业甚为重要。规律的降雨模式通常对维持植物的健康有重要的作用，而降雨过多或过少则可能有害，甚至会对农作物造成毁灭性影响。干旱会导致农作物枯死，并加剧土壤侵蚀，[107]而过度潮湿的天气会导致有害真菌滋生。[108]不同植物需要不同数量的降雨才能生存。例如，某些仙人掌仅需要少量的水，[109]而热带植物会需要每年高达数百英寸的降雨才能生存。

在同时拥有雨季和旱季的地区，雨季期间土壤养分会减少，侵蚀加剧。[30]由于农作物尚未成熟，之前的旱季会造成进入雨季时出现粮食短缺的现象。[110]开发中国家会在第一次作物收获前（发生在雨季后期）发生粮食短缺，当地人口会出现季节性的体重波动。[74]

全球变暖带来的影响

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参见：气候变化的影响（英语：Effects of climate change）、气候变化对水循环的影响和极端天气
 
美国在近几十年内发生极端天气事件的频率有增长的趋势。 [111]

温度升高通常会增加水的蒸发，而导致更多的降水频率。 于1900年至2005年之间，北纬30°以北陆地降水量普遍增加，但热带地区自1970年代以来的降水量有所下降。全球在过去一个世纪的降水量总体趋势没有统计上显著的变动，但会因地区和时间而发生大幅差异。 在2018年所做的一项研究，采用历时超过33年的高分辨率全球降水数据集，评估不同空间尺度的降水变化，结论是：“虽然有不同的区域趋势，但没有证据显示全球的降水量增加是由于观察到的全球变暖所造成。”[112]

由于世界每个地区均有其独特的条件，降水量都会发生变化。北美洲和南美洲东部、欧洲北部以及亚洲北部和中部会变得更加湿润。非洲北部萨赫尔地区、地中海、非洲南部和南亚部分地区会变得更加干燥。在过去一个世纪中，许多地区的强降水事件次数有所增加，自20世纪70年代以来，干旱发生率也有所增加，特别是在热带和亚热带地区。

中高纬度水域盐度降低（表示降水增多），以及低纬度水域盐度增加（表示降水减少、蒸发增加，或两者兼具）表明海洋的降水和蒸发发生变化。自1900年以来，美国本土年总降水量以平均每世纪以6.1%的速度增加，其中东北中部各州（英语：East North Central States）气候区（每世纪增加11.6%）和美南（增加11.1%）增幅最大。夏威夷是唯一出现下降的地区（−9.25%）。[113]

城市热岛带来的影响

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参见：城市热岛
 
美国乔治亚州首府亚特兰大，图中蓝色部分是凉爽地区、红色是温暖地区，而白色则是高热地区。

城市热岛效应导致城市温度比周边郊区和农村地区高出0.6至5.6 °C（1.1至10.1 °F）。这种额外的热量会导致更大的上升运动，而引发额外的阵雨和雷暴活动。城市下风处的降雨量增加48%至116%。城市下风处32至64公里（20至40英里）处的月降雨量比上风处的高出约28%，部分是由于气候变暖造成。[114]有些城市的降水总量增加达51%。[115]






预测

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主条目：降水机率和定量降水预报（英语：Quantitative precipitation forecast）
 
由美国气象预报中心（英语：Weather Prediction Center）所制作5天降雨量预测的一例。

定量降水预报（Quantitative Precipitation Forecast ，缩写为QPF）是指定区域内指定时段内累积的液体降水量的预期值。[116]从20世纪90年代中后期开始，QPF被用于水文预报模型中，以模拟对美国各地河流的影响。[117]数值天气预报显示对大气边界层内（即大气最低层）的湿度水平非常敏感，湿度会随著高度的增加而降低。[118]QPF可在定量、预测数量及定性的基础上生成，做出降水机率的预测。[119]雷达图像预报技术对于之后六到七小时内的预报比电脑模型做出的预测更为准确。可利用雨量计测量、天气雷达估计或两者的组合来验证预报。根据各种技能的得分高低来衡量降雨预报的价值。[120]


参见

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