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近年来，极端强降水事件在世界各地呈现趋多、趋强的态势。在我国，夏季是降水最多的季节，尤其是7月，降水最多。至8月下旬，全国多地仍处于主汛期。这期间，全国暴雨天气频频出现，常常给人民群众造成严重的生命伤害和财产损失。

在公众的认知中，“暴雨”常指短暂、急促而猛烈的雨。北魏时期的地理学家郦道元在其著作《水经注》中说：“山之东有滥泉……阴雨无时，以秽物投之，辄能暴雨。”此处的“暴雨”是突然下雨之意。当代作家魏巍所著的小说《东方》中也有这样的语句：“天色不知什么时候阴沉起来，一阵狂风过后，跟着来了一阵暴雨。”此处的“暴雨”更接近气象学中“短时强降水”的概念。在夏季强对流多发之际，经常是硕大的雨点突然而至，让人猝不及防。此时，很多人会脱口而出：“暴雨来啦！快跑！”可见，在日常生活中，人们经常把短时间内下得特别急的雨称为暴雨。

在古代，人们观云相雨主要靠经验，沿用至今的众多气象谚语就是很好的证明。17世纪以后，随着数学和物理学的发展，气象学家们终于抓住了天气预报的“牛鼻子”，即气温、气压、风、湿度、云、降水等气象要素。因此，对这些气象要素的精准观测就成了做好天气预报的先决条件。

测量降水（降水包括液态降水和固态降水，本文只讨论对液态降水——雨的观测）通常使用的工具是雨量计。人们通过雨量计来计算降雨量，从而对雨的大小进行等级划分。降雨量指一段时间内从空中降落到地面的雨水，在不蒸发、不渗透、不流失的情况下，在水平面上积聚的深度，其单位用毫米表示。气象学家借鉴了民间对雨的大小的描述，形成了气象业务中的雨量等级划分，如下表所示。

降雨量等级划分表（单位：毫米）

与公众认知相比，气象学中对雨量的定义要严格得多。12小时内降雨量超过30毫米或24小时超过50毫米才算暴雨。比如，2022年7月某日中午前后，某市市区西部短时间内（不到30分钟）发生了一场急促的降雨（降雨量为15毫米）。市政排水管网压力陡增，许多路面积水严重，甚至出现了地道桥下积水过深而交通中断的情形。

假如气象预报员提前对这次降雨进行预报，他应该会这样发布：“今天，某市区阴有阵雨或雷阵雨，局地有中到大雨。” 公众抱怨这简直就是暴雨，天气预报也太不靠谱了！

对于暴雨，气象预报业务中有没有与民间定义比较接近的指标呢？有。那就是降雨强度，简称雨强。雨强指单位时间内的降雨量，单位是毫米每分或毫米每时，表示降雨的缓急程度。公众对雨的直观感受，比如雨滴的大小、雨滴下落的快慢、降雨的急促程度、雨造成的灾害等，与气象预报业务中雨强的概念关系更紧密。

暴雨预报是一项世界性的难题，这主要是因为暴雨的形成多与中尺度天气系统有关，一般发生在时间和空间都有限的范围内。所以，除了运用集合预报方法，小时雨强也成为预报的重点。因为，在小时雨强很大的情况下，更容易引发局地山洪、泥石流、城市内涝等灾害。

2022年4月，中国气象局启动气象灾害（暴雨）预警信号优化调整工作，建立暴雨预警信号新标准。调整后，各级气象部门将根据本地实际情况增加雷雨大风预警信号，将1小时雨强纳入暴雨预警信号标准。预警信号发布内容将遵循“重点突出、简明扼要、通俗易懂”的原则，使社会公众能通过气象灾害预警信号识预警、辨风险，让防御工作更具有针对性，提升气象灾害防御能力。

（摘自刘浩、赵亮《暴雨，未必是你想的那样》）

泥砖、辐射形钢纹轮胎、玻璃纤维的钓鱼竿、钢筋混凝土和航天飞机上的隔热瓦有什么共同之处呢？答案是这些材料都是复合材料。复合材料是由两种或两种以上成分组成的材料，它具有组成成分的所有属性，而又不同于并优于其中任何一种成分。例如，今天许多游艇的船身都是由一种叫做增强塑料的复合材料制成的，增强塑料里含有玻璃、塑料、碳和一些其他种类的纤维。与制成它的纤维或塑料相比，其具有更坚硬、更耐用且密度小的优点，这些特性都是人们非常期待的，现在美国每年生产大约14亿千克的复合材料，这些产品出自大约2000家工厂里的15万多名员工之手。

复合材料的两种主要成分是母体和填充物，母体是提供主体、形状和容积的材料，它将材料聚集在一起。填充物是内嵌在母体内的材料，它决定了母体的内在结构、增加了母体的物理属性。在任何一种复合材料中，填充物的属性都补充和增加了母体的属性；反之亦然，母体的属性也对填充物的属性有所补充和增加，例如，在增强塑料里，纤维填充物有很强的张力，但是它们很脆；相反，内嵌纤维的塑料母体有很好的耐弯曲能力，但张力很差，由纤维和塑料制成的复合材料结合了这两种成分的优点，既有很强的张力，又有很好的弯曲度。另外，这种复合材料和其他大多数的复合材料一样，还具有其他理想的性质，如低密度、很强的抗磨损和抗劳损的能力。

填充物有多种形式，包括微粒、纤维、薄片和强化水晶。强化水晶是如同微小纤维一样的独立晶体。在游艇的例子中，玻璃、塑料、碳或其他纤维构成了填充物，而塑料是它的母体。

复合材料的一个显著特点是它们的母体和填充物之间有明显的界线。也就是说，两者是异质的。从这个角度来说，它们不同于合金。合金是由两种或更多的金属完全地相互混合而形成的一种同性质的混合物。例如黄铜，一个人不可能辨别出制成这种合金的铜和锌，而在制造游船的复合材料里，玻璃纤维或其他的纤维填充物和塑料母体可以被清楚地分辨出来。

一些复合材料的填充物和母体之间有着直接的联系。例如，自然界中的沉积岩，鹅卵石和小岩石都内嵌在砂岩母体内。还有一些复合材料的填充物和母体之间会有一个中间状态，叫做中间相。例如，在叠层复合材料中将填充物和母体连在一起的黏着物就是中间相。

复合材料的研究者们更关注他们所研究材料的各种物理属性，其中一些属性包括强度、韧度、耐磨度、抗热和抗电属性。在许多情况下，最重要的属性是密度。当其他因素相同时，通常最好的状况是高密度对高强度、高密度对高韧度，或者比率相近。此时，韧度是指材料通过弯曲来吸取能量而不受破坏的能力，否则它的形状属性就会发生改变。例如在飞机和汽车设计中，一个重要的目的就是使机身或主体上每千克材料都达到最高强度和韧度。在这方面，现代许多的复合材料都远远优于传统上用于机身、机翼、发动机、车身以及机动车其他结构部分的金属和合金。

自然界中存在着丰富的复合材料，其中最常见的两种是骨骼和木头。骨骼是一种非常复杂但结构有序的材料，至少有两层合成结构，其中一层由蛋白质分子和内嵌在蛋白质分子母体内的矿物磷灰石组成，矿物磷灰石增强了骨骼的韧度和强度。木头是由少数基本材料组成的一种复杂的合成品，主要包括纤维素、木质素和半纤维素。骨骼和木头只是自然界众多复合材料中的两个，其他的还包括牙齿、贝壳、陆生动物等。母体和填充物的特性相结合形成了坚硬、耐用的材料，被生命有机体用于各种用途。

（摘编自《神奇的化学》）