华南区域性暴雨过程的客观评估及异常机理分析

伍红雨，郭尧，邹燕，陈卓煌

(1.广东省气候中心，广州510641；2.中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室，广州510641；3.南方电网数字电网研究院有限责任公司，广州510555；4.福建省气候中心，福州350001)

引言

华南地处低纬，南临南海，北面大陆，属于亚热带、热带季风气候区，是我国汛期时间最长、降水最多的地区(余功梅，1996；鲍名和黄荣辉，2006)，并且前后汛期降水很突出(李江南等，2002)，也是我国暴雨洪涝发生最多且受影响严重的地区，因此华南暴雨一直是研究的重点和热点(徐桂玉和杨修群，2002；赵玉春和王叶红，2009；何立富等，2016；丁一汇，2019)。气象学者对华南暴雨、特别是前汛期暴雨进行了很多研究并取得有意义的成果(谢炯光等，2002；邓立平和王谦谦，2002；彭丽英等，2006；郑彬等，2006；张焱等，2008；王东海等，2011；伍红雨等，2011；张端禹等，2012；林爱兰等，2013，2015)，这些研究主要针对华南汛期暴雨、降水量、暴雨日数等异常气候特征以及对应的大气环流、海温异常的成因进行分析。目前还没有看到对华南(包括广东、广西、海南)区域性暴雨过程的客观定量评估以及气候特征的分析，而对华南暴雨过程的强度进行客观定量评估是当前防灾减灾和决策服务的迫切需求。

大范围、持续性的区域性暴雨过程常常危害人民生命财产安全并造成严重的洪涝灾害，因此气象学者对区域性暴雨过程的识别和客观评估进行研究并取得很有意义的成果。袭祝香(2008)、袁慧敏等(2012)、邹燕等(2014)、王春学等(2016)、牛若芸等(2017)、叶殿秀等(2019)采用不同的区域暴雨过程划分标准对吉林、长江中下游沿江地区、福建、四川、中国95°E以东地区以及我国的区域性暴雨过程进行识别并对其强度进行评估。罗艳艳等(2015)选择福建、江西、广东和广西4省为研究区域，对其前汛期雨涝强、弱年进行确定并对其环流特征进行对比。但由于区域性暴雨过程划分的标准、过程评估指标不同，研究的时段、区域不同，所以研究的结果存在差异。而暴雨具有明显的区域特征，包括广东、广西、海南的华南区域性暴雨过程近59 a发生了多少次？次数、强度有何变化特征？目前还不能回答。

气象学者对华南地区的汛期降水进行很多研究并取得有意义的研究成果。梁建茵和吴尚森(2001)分析指出广东前汛期降水偏多与西太平洋副热带高压(以下简称副高)造成的南海地区较强偏南风、东亚大槽以及南支西风急流之间的相互作用密切相关。而后汛期偏涝(旱)与亚洲夏季风系统偏强(弱)和登陆广东的热带气旋个数相关。谢炯光等(2008)指出南海西南季风爆发早的年份，广东前汛期雨量以正常偏少为主、后汛期雨量以偏多为主、登陆广东台风偏多。林爱兰等(2013)指出广东持续性暴雨过程与中高纬度环流型的稳定维持、热带不断的水汽输送密切相关。徐明等(2016)分析指出华南(包括广东、广西、湖南、福建、江西)前汛期持续暴雨的环流共性是有北方冷空气南下影响华南，低纬地区副高和孟加拉湾南支低槽维持少动，低层850 hPa华南盛行西南暖湿急流。可见华南降水与大气环流、登陆台风个数关系密切。对华南降水的研究主要是降水异常的角度。本文利用1961—2019年华南192个地面气象观测站逐日降水资料，定义华南区域性暴雨过程的标准，首先识别出1961—2019年华南区域性暴雨过程，构建华南区域性暴雨过程综合强度评估模型，然后分析其次数、强度等的气候特征及变化，得到华南年和前、后汛期的暴雨过程强度指数变化序列。从华南区域性暴雨过程的强度出发，从前、后汛期分析华南暴雨过程强度异常与大气环流关系，研究结果为华南区域性暴雨的客观评估业务和服务提供技术支持。

1 资料与方法

1.1 资料

所用资料为国家气象信息中心经过质量控制和均一化处理的1961—2019年中国2 419个气象观测站逐日降水量资料，选取广东、广西、海南三个省作为华南区域进行研究，剔除资料长度不足50 a的站，最后选取192个站，站点分布见图1。

1.2 方法

1.2.1 华南区域性暴雨过程的客观识别

图1 华南192个国家气象观测站分布Fig.1 Distribution of 192 national meteorological observation stations in South China.

单站日降水量≥50 mm就是出现暴雨。福建(邹燕等，2014)、广东(伍红雨等，2019)选取国家观测站中约5%的站点出现暴雨就定义为区域性暴雨日，识别出的暴雨过程与实况以及灾情相符，说明这种比率比较合理、客观。因此华南192个观测站中若有≥9站(4.7%)出现暴雨就定义为华南区域性暴雨日。区域性暴雨过程为区域性暴雨日持续日数≥1 d的过程或间断1 d且间断日有1个及以上站出现暴雨。区域性暴雨过程的开始日(结束日)就是区域性暴雨过程的第一个(最后一个)区域性暴雨日。区域性暴雨过程开始日至结束日的日数为区域性暴雨过程的持续时间。区域暴雨过程中，单站总降水量的最大值为区域性暴雨过程的最大过程降水量；单站日降水量的最大值为区域性暴雨过程的最大日降水量；区域性暴雨过程的范围为出现暴雨日的总站数。

1.2.2 华南区域性暴雨过程综合强度评估方法

选取区域性暴雨过程的持续时间、最大过程降水量、最大日降水量、暴雨范围这4个因子作为区域暴雨过程的综合强度评估指标，罗艳艳等(2015)、伍红雨等(2019)指出该区域性暴雨过程综合强度定量评估方法能客观、定量和合理的描述区域性暴雨过程。

定义的区域性暴雨过程综合强度指数计算公式为

式中IR为某场区域暴雨过程的综合强度指数；Gp、Gd、Gc和Gt分别是最大过程降水量、最大日降水量、暴雨范围和暴雨持续时间4个指标的评估等级；Rp、Rd、Rc和Rt分别是标准化后的4个指标；A、B、C和D为权重系数，具体计算方法详见邹燕等(2014)。

按照区域性暴雨过程的定义统计得出，1961—2019年华南共发生1 196次区域性暴雨过程，对所有过程进行逐场评估并得到综合强度指数IR，IR值越大(小)，表明该场暴雨过程综合强度越强(弱)，计算华南暴雨过程综合强度指数序列的60%、80%、90%、95%及以上对应的百分位数作为临界阀值把暴雨过程划分出弱、较弱、中等、较强、强5个等级(表1)。累加一年内的年、前汛期、后汛期发生的区域性暴雨过程的综合强度指数得到年、前、后汛期强度指数序列，对其进行标准化，分析其年际、年代际变化。分析近59 a平均的暴雨次数和强度月际变化特征。

表1 不同百分位数(P)与异常等级对应表Table 1 Correspondence between of different percentile(P)and abnormal classes.

1.2.3 分析方法

对识别出的所有华南区域性暴雨过程进行客观定量评估，确定华南年和前、后汛期暴雨过程强度序列，统计分析其次数和综合强度指数的气候特征及变化。利用NCEP/NCAR再分析资料，采用相关和合成分析方法研究华南前、后汛期暴雨过程强弱年的大气环流异常特征。

2 结果与分析

2.1 华南区域性暴雨过程的识别结果和总体特征

利用前面华南区域性暴雨过程的定义，识别出1961—2019年华南共出现1 196次区域性暴雨过程，其中985次出现在汛期4—9月，占总次数的82.3%，有557次出现在前汛期(4—6月)，占总次数的46.5%，有428次出现在后汛期(7—9月)，占总次数的35.8%。近59 a来华南区域性暴雨过程平均每年发生20.3次，发生日期最早出现在1月4—5日(1983年、1992年)，最晚出现在12月30日(1988年)，可见全年1—12月均可发生。过程平均持续时间2.2 d，最长18 d，最大站点累计降水为1 251.9 mm，均出现在1994年7月12—29日这次区域性暴雨过程。区域性暴雨最大过程降水量近59 a平均为230.4 mm，过程暴雨范围平均为36.6站，最大范围的区域性暴雨过程出现在2008年6月3—18日，有159个站出现了暴雨，占总站数的82.8%。区域性暴雨最大日降水量近59 a平均为175.2 mm。

对华南1 196次区域性暴雨过程综合强度指数进行排序，得到华南最强5次过程，分别出现在：1994年7月12—29日、1966年6月9—24日、1968年6月7—24日，2008年6月3—18日，1998年6月17—26日。如最强华南区域性暴雨过程出现在1994年7月12—29日，持续时间18 d，暴雨范围137站，最大站点累计雨量1 251.9 mm，强度指数30.86。在1994年“94.7”柳江首先发生大洪水，然后西、北江出现大洪水，致使广东受灾人口932万人，被洪水围困群众86万人，因灾死亡109人，直接经济损失68亿元(薛纪善，1999)。1998年全球极端天气气候事件频发(王丽华，1999)，南方包括华南出现严重洪涝灾害(张清，1999)。这些华南最强的区域性暴雨过程的时间和《广东省防灾减灾年鉴》(1994—2018年卷)、《中国气象灾害大典:广东卷》(2006)所记载典型的严重暴雨洪涝事件吻合，说明采用的华南区域性暴雨过程的识别和评估方法能客观、定量和合理的描述暴雨过程。但华南最强的5次暴雨过程与广东最强的5次暴雨过程(伍红雨等，2019)存在差异，只有1994年7月和1968年6月的两次过程相同，其他3次过程时间都不一样，可见华南和广东的区域性暴雨过程识别和评估结果存在差异，也进一步说明研究华南区域性暴雨过程的必要性。

近59 a华南1 196次区域性暴雨过程中，达到强等级(5级)有59次，占总过程次数的4.9%；达到较强等级(4级)有60次，占总过程次数的5.0%；达到中等(3级)有120次，占总过程次数的10.0%；达到较弱等级(2级)有239次，占总过程次数的20.0%；达到弱等级(1级)有718次，占总过程次数的60.0%。

2.2 华南区域性暴雨过程次数、强度的月变化

图2 1961—2019年平均的华南区域性暴雨过程发生比率(a)与综合强度指数(b)的月变化Fig.2 The average monthly variation of(a)the regional rainstorm event occurrence ratio and(b)comprehensive intensity index in South China from 1961 to 2019.

图2 a、b分别为1961—2019年华南区域性暴雨过程月发生次数占全年的比率(占比%)分布以及综合强度指数的多年平均月变化。可见，暴雨过程最多发生在5月(占比18.7%)，其次是6月(占比16.4%)，第3是7月(占比12.7%)，发生在汛期4—9月占全年的82.3%。冬季12月、1月、2月很少发生，仅占3.9%，最少出现在12月，占1.1%。

从多年平均综合强度指数逐月变化图2b可见，指数大于3的月份出现在4—10月，指数最高出现在6月(15.9)，其次是7月(12.6)，第3是5月(10.9)；指数小于2出现在11月、12月、1月、2月、3月，月指数最低为0.8，出现在2月。说明华南区域性暴雨过程的强度月变化非常明显，平均强度指数最强6月是最弱2月的近20倍，4—10月暴雨过程强度明显高于其余月份。华南区域性暴雨过程5月出现次数最多，而6月强度最强。

2.3 华南区域性暴雨过程的气候变化特征

2.3.1 暴雨过程次数

图3 为1961—2019年华南区域性暴雨过程次数在年(图3a)以及前汛期(图3b)、后汛期(图3c)的年际、年代际变化，可见都存在显著的年际变化特征。

从图3a可见，近59 a来华南全年区域性暴雨过程发生次数介于13～29之间，最多年是最少年的2.2倍，年均20.3次。次数最多的前三年分别出现在1983年(29次)、2016年(28次)、1973年(27次)。次数最少出现在1963年和1968年，均为13次；第2少为1966年(14次)。近59 a来华南发生暴雨过程次数以0.45·(10 a)-1的速率增加，趋势系数为0.23，该趋势没通过0.05显著性水平检验，这与全国(陈峪等，2010)和华南(伍红雨等，2011)平均年暴雨日数都呈不显著的增多趋势相一致。从多项式曲线得到，暴雨过程次数存在明显的年代际变化特征，1970年代、1980年代以及2010年代以来，华南处于暴雨次数偏多时段，而1960年代、1990年代到2000年代则处于偏少时段。

图3 b、c分为华南前、后汛期区域性暴雨过程次数的年际、年代际变化和线性趋势。在前汛期，暴雨过程次数最多出现在1973年(14次)，最少出现在1963年(3次)，近59 a来华南前汛期发生暴雨过程次数以0.17·(10 a)-1的速率增加，趋势系数为0.12，但该趋势没通过0.05显著性水平检验。前汛期暴雨次数多项式曲线和年曲线变化相似，多、少雨时段的年代际变化也一致。后汛期暴雨过程次数最多出现在1988年、1996年、2018年，均为11次，最少出现在1962年(4次)，近59 a来华南后汛期发生暴雨过程次数以0.03·(10 a)-1的速率增加，趋势系数为0.03，趋势线几乎与常年等值线平行，所以几乎无变化趋势。后汛期多项式曲线除2000年代初到2010年代前期华南暴雨次数处于偏少期，2010年代中期后处于偏多期外，其余在均值附近波动，年际变化明显，年代际变化不明显。

图3 1961—2019年华南区域性暴雨过程次数在(a)年、(b)前汛期与(c)后汛期的逐年变化(虚线代表线性趋势；折线代表次数变化；曲线代表多项式变化；水平实线代表1981—2010年平均)Fig.3 The annual variation of the number of regional rainstorms in South China from 1961 to 2019 in(a)a whole year,(b)the first flood season and(c)the second flood season(The dotted line represents the linear trend;the broken line represents the degree change;the curve represents the polynomial change;and the horizontal solid line represents the average from 1981 to 2010).

2.3.2 暴雨过程强度

图4 为1961—2019年华南区域性暴雨过程标准化的综合强度指数在年以及前、后汛期的逐年变化，年综合强度指数为年内所有区域性暴雨过程的综合强度指数之和。计算得到强度指数年序列与前汛期、后汛期序列的相关系数分别为0.64、0.68，均通过0.001显著性水平检验，相关非常显著，但前、后汛期序列相关系数仅为-0.016，相关不显著。说明前、后汛期暴雨过程的强(弱)对应的年暴雨过程也是强(弱)，因为汛期的暴雨过程占年暴雨过程的82.3%。但前、后汛期暴雨强度指数无明显关联。近59 a华南区域性暴雨过程强度指数前汛期年均为30.2，后汛期为28.1，可见前汛期暴雨强度总体大于后汛期。

从图4a得出，近59 a来华南区域性暴雨过程年强度指数年际变化明显，最强出现在2008年(3.2)，最弱出现在1963年(-2.5)。从图4b得出，前汛期强度指数最强出现在2008年(2.5)，最弱出现在1963年(-2.9)，可见年和前汛期暴雨强度指数的最强、最弱年相同。这与刘雨佳等(2017)统计华南在1961—2014年，暴雨日数最多出现在2008年，最少出现在1963年相一致。2008年是华南“龙舟水”最强的一年(伍红雨等，2017)，而1963年是降水最少的一年，是大旱年。从后汛期暴雨过程强度指数逐年变化(图4c)可见，最强出现在1994年(3.0)，最弱出现在1989年(-1.9)。从图4a可见，华南在1990年代以来暴雨强年更加频繁，李丽平等(2012、2018)也指出华南在1990年代以来在前、后汛期发生极端雨涝的情况明显增多。近59 a来华南年平均雨强以0.4 mm·(10 a·d)-1的速率明显增加，但前汛期变化趋势不明显，后汛期变化明显。

近59 a来华南区域性暴雨过程强度最强5 a是：2008年、1993年、1994年、2013年、1973年。最弱5 a是：1963年、1989年、1962年、2004年、2011年，这与伍红雨等(2019)选出的广东暴雨强年、弱年均有4 a相同，说明华南与广东的极端暴雨强、弱年总体的年变化大部分是一致的，但还是存在差别。在华南区域性暴雨强年常出现重大人员伤亡和严重经济损失，与《中国气象灾害大典:广东卷》(2006)记载的大灾年一致。最强的2008年是全球极端气候事件频发的一年(张培群等，2009)，华南洪涝灾害非常严重，其中5月26—6月19日的暴雨过程造成南方168人死亡，37人失踪，并造成巨大的经济损失(王东海等，2011)。在2013年8月14—18日，受强西南季风与台风“尤特”环流共同影响，广东出现持续性大暴雨到特大暴雨的降水过程(陈超等，2015)，造成巨大损失和人员伤亡。

从线性趋势看，近59 a来区域性暴雨年和后汛期强度指数均以0.15·(10 a)-1的速率增加，趋势系数为0.25，通过了0.05显著性水平检验，增加趋势明显，年和后汛期强度指数在1992年由之前的偏弱转为之后的偏强，这与丁一汇等(2019)指出的华南地区降水于1992年后增强一致。而前汛期暴雨强度指数线性变化趋势线几乎与水平线重合，无明显变化趋势，也说明年强度增加趋势主要是由后汛期强度增加所导致。

从图4区域性暴雨强度指数的年代际变化看，年和前汛期变化比较相似，1960年代前期偏弱、1960年代中期到1980年代初偏强，1980年代中后期到1990年代末偏弱，2000年以来年暴雨强度偏强，而前汛期强度指数由2000—2008年的偏强转为2009年后的偏弱。对于后汛期，强度指数在1990年代初由偏弱转为偏强，目前华南处于偏强的背景下。

2.4 华南区域性暴雨过程强度与大气环流的关系

前面分析得到，华南区域性暴雨过程有82.3%出现在汛期(4—9月)，华南汛期分前汛期(4—6月)和后汛期(7—9月)，其中前汛期以锋面降水和夏季风降水为主(郑彬等,2006)，后汛期以台风降水为主。下面探讨前后汛期降水强度异常的大气环流特征。

2.4.1 华南前汛期暴雨过程的逐年综合强度指数与同期大气环流的相关

为了分析华南前汛期区域性暴雨过程强度指数的年际变化与同期(4—6月)大气环流的关系，计算1961—2019年华南前汛期暴雨过程的综合强度指数标准化序列(简称前汛期强度指数)与同期高、中、低层大气环流场的相关系数分布(图5)。

从华南前汛期暴雨强度指数与高层200 hPa风场的相关系数分布(图5a)可见，在中纬度东亚到西北太平洋存在巨大显著相关的气旋环流，华南前汛期暴雨强度与副热带(100°E—150°W，22°—30°N)西风气流存在显著相关，说明副热带西风急流加强(减弱)有利于华南前汛期暴雨偏强(偏弱)。

从华南前汛期暴雨强度指数与中层500 hPa位势高度场的相关系数分布(图5b)可见，强度指数与巴尔喀什湖以南的东亚大陆、贝加尔湖以东(120°—180°E，50°—70°N)低纬热带西太平洋(120°—180°E，10°—20°N)的位势高度场均为显著正相关，与日本以东的西北太平洋(150°E—150°W，35°—40°N)位势高度场为显著负相关，西北太平洋位势高度从低纬到高纬呈“+-+”异常分布，即副高偏强，东亚大槽在日本及以南偏强有利于华南前汛期暴雨偏强；反之偏弱。

从华南前汛期暴雨强度指数与低层850 hPa风场的相关系数分布(图5c)可见，在西北太平洋(130°E—150°W，20°—45°N)存在巨大的显著相关的气旋环流，同时在南海到菲律宾以东洋面(100°—150°E，0°—20°N)存在显著相关的反气旋环流，华南在反气旋环流的左侧，从中南半岛到华南存在与华南冬季暴雨强度显著相关偏南气流，说明偏南气流的加强有利于华南前汛期暴雨的增强。同时华南前汛期暴雨强度与我国大部的偏北气流显著相关，说明冷空气强、偏南气流强且在华南交汇，水汽辐合增强，有利于华南前汛期暴雨偏强。

图4 同图3，但为标准化的综合强度指数Fig.4 Same as Fig.3,but for standardized comprehensive strength index.

从华南前汛期暴雨强度指数与低层海平面气压场的相关系数分布(图5d)可见，前汛期暴雨强度与北半球从高纬到低纬的海平面气压呈“+-+”显著相关分布，反映北半球中高纬度地区(120°—170°E，50°—65°N，)与日本以东的中纬度的西北太平洋(130°E—150°W，30°—40°N)的海平面气压相反的分布结构，气压差异越大(小)，对应华南前汛期暴雨强度越大(小)。

2.4.2 华南前汛期暴雨过程综合强度指数异常高低年同期大气环流的差值合成

图5 1961—2019年华南前汛期暴雨强度指数的标准化序列与同期大气环流的相关系数(a)200 hPa风场；(b)500 hPa高度场；(c)850 hPa风场；(d)海平面气压场(阴影区由浅到深表示通过90%，95%和99%显著性水平检验)Fig.5 The correlation between standardized series of annual rainstorm intensity index in the first rainy season in South China and the atmospheric variables during 1961—2019.200 hPa wind,(b)500 hPa geopotential height,(c)850 hPa wind and(d)sea level pressure(shaded areas from light to dark color indicate the test passing the significance level of 90%，95%and 99%).

以华南前汛期暴雨过程综合强度指数正负一个标准差判别的6个高指数年(1968、1973、1993、1998、2005、2008)与8个低指数年(1962年、1963年、1967年、1985年、1999年、2002年、2004年、2011年)，对其同期高、中、低层大气环流进行差值合成分析(图6)。图6a为200 hPa风场的差值分布，可见副热带西风急流明显加强。图6b为500 hPa位势高度场的差值分布，可见东亚大槽日本南段明显加强，副高加强西伸，巴尔喀什湖以南的东亚为位势高度正距平。图6c为850 hPa风场的差值分布，在南海、西太平洋存在巨大的反气旋差值环流，华南位于左侧转向的偏南气流控制，西太平洋和南海丰富的水汽输送到华南，而华南北部为偏北气流影响，华南位于南北气流的交汇处，有利于华南前汛期暴雨偏强。图6d为海平面气压差值分布。在青藏高原和鄂霍次克海附近存在海平面气压正差值中心，在西北太平洋的白令海存在负差值中心，东西海平面气压差异对应华南前汛期暴雨强度增强。可见华南前汛期暴雨强度指数高低年大气环流场差值分析得到和前面相关分析一致的结果。

从以上相关和差值合成分析可见，在前汛期，华南高层的西风急流加强，中层东亚大槽日本南段明显加强，副高加强西伸，低层华南位于南北气流的交汇处，且偏南气流强，地面贝加尔湖高压、白令海低压都在加强，东亚大陆和海洋的气压差增大，华南前汛期暴雨强度增强。

2.4.3 华南后汛期暴雨过程的逐年综合强度指数与同期大气环流的相关

为了分析华南后汛期区域性暴雨过程年综合强度指数的年际变化与同期(7—9月)大气环流的关系，计算1961—2019年华南后汛期暴雨过程的综合强度指数标准化序列(简称后汛期强度指数)与同期高、中、低层大气环流场的相关系数分布(图7)。

从华南后汛期暴雨强度指数与高层200 hPa风场的相关系数分布(图7a)可见，在中低纬度东亚到西北太平洋存在一相关气旋环流，华南后汛期暴雨强度与亚洲低纬(80°E—150°W,15°—25°N)偏西气流存在显著相关，说明亚洲低纬地区上空高空西风急流加强(减弱)，有利于华南后汛期暴雨偏强(减弱)。

从华南后汛期暴雨强度指数与中层500 hPa位势高度场的相关系数分布(图7b)可见，华南后汛期暴雨强度与北半球60°N以南的位势高度场除巴尔喀什湖附近为负相关外，其余均为正相关，与中低纬度的东亚大陆位势高度场为显著正相关，说明北半球大部位势高度场的增加，特别是亚欧中低纬大陆位势高度场增加有利于华南后汛期暴雨偏强；反之偏弱。

图6 华南前汛期暴雨过程综合强度指数高、低年4—6月大气环流的差值合成(a)200 hPa风场;(b)500 hPa高度场;(c)850 hPa风场;(d)海平面气压场Fig.6 Composition difference of atmospheric circulation in April-June in high and low years of comprehensive intensity index of rainstorm events in the first flood season in South China.(a)200 hPa wind,(b)500 hPa geopotential height,(c)850 hPa wind and(d)sea level pressure.

图7 同图5，但为后汛期Fig.7 Same as Fig.5,but for the second flood season.

从华南后汛期暴雨强度指数与低层850 hPa风场的相关系数分布(图7c)可见，在北半球中低纬地区(60°E—120°W，10°—30°N)、(120°E—170°W，0°—40°N)存在两个显著相关的气旋环流，中心位于分别位于南海北部，菲律宾以东的西北太平洋，说明南海和西北太平洋的气旋环流增强有利于华南后汛期暴雨偏强。

从华南后汛期暴雨强度指数与低层海平面气压场的相关系数分布(图7d)可见，后汛期暴雨强度与中低纬北太平洋(120°—180°E,10°—40°N，)的海平面气压显著负相关，与贝加尔湖以南的东亚中纬的海平面气压显著正相关。说明东亚大陆和海洋气压差增加，有利于华南后汛期暴雨强度增强。

2.4.4 华南后汛期暴雨过程强、弱年7—9月大气环流特征

以华南后汛期暴雨过程综合强度指数正负一个标准差判别的8个高指数年(1976、1981、1993、1994、2001、2002、2008、2013)与7个低指数年(1962年、1966年、1975年、1978年、1984年、1987年、1989年)，对其同期高、中、低层大气环流进行差值合成分析(图8)。图8a为200 hPa风场的差值分布，可见在后汛期暴雨强年相对暴雨弱年，副热带西风急流明显加强。图8b为500 hPa位势高度场的差值分布，可见位势高度场除巴尔喀什湖附近、日本以东洋面为负距平外，其余位势高度场增加对应华南后汛期暴雨偏强。图8c为850 hPa风场的差值分布，在北半球中低纬地区的东亚到西北太平洋存在两个气旋环流，环流中心位于分别位于南海北部，菲律宾以东的西北太平洋，说明南海和西北太平洋的气旋环流增强对应华南后汛期暴雨偏强。图8d为海平面气压差值分布，在贝加尔湖以南存在海平面气压的正距平中心，在日本以东的西北太平洋存在负距平中心，大陆与海洋的气压差增大对应华南后汛期暴雨强度偏强。可见华南后汛期暴雨过程强度异常高低年大气环流差值分析得到和前面相关分析一致的结果。

图8 同图6，但为后汛期Fig.8 Same as Fig.6,but for the second flood season.

从以上相关和合成分析可见，在后汛期，华南高层的西风急流加强，中层中低纬东亚位势高度增加，低层南海和西太平洋气旋环流增强，中低纬北太平洋海平面气压降低，大陆和海洋气压差增大，有利于南海和西太平洋台风的生成，相应登陆或影响华南的可能性加大，华南后汛期暴雨强度增强。

3 结论

利用1961—2019年华南192个地面气象观测站逐日降水资料，定义华南区域性暴雨过程的标准，识别出近59 a华南所有的区域性暴雨过程，在此基础上构建华南区域性暴雨过程综合强度评估模型，分析其次数、综合强度指数的气候特征及变化并分析其异常的大气环流特征，主要结论如下：

(1)1961—2019年华南共出现1 196次区域性暴雨过程，平均每年发生20.3次，全年1—12月均可发生，其中82.3%出现在汛期4—9月，5月发生最多，其次是6月。近59 a来华南年和前、后汛期发生区域性暴雨过程次数分别0.45·(10 a)-1、0.17·(10 a)-1和0.03·(10 a)-1的速率增加，但增加趋势没有通过0.05显著性水平检验。

(2)近59 a平均华南区域性暴雨过程月强度指数最高出现在6月，其次7月，第3是5月；指数最小出现在2月。近59 a来华南年和后汛期发生的区域性暴雨过程强度指数均以0.15·(10 a)-1的速率显著增加，而前汛期暴雨强度指数增加不明显。

(3)在华南前汛期，高层西风急流加强，中层东亚大槽日本南段明显加强，副高加强西伸，低层华南位于南北气流的交汇处，且偏南气流强，地面东亚大陆和海洋的气压差增大，华南前汛期暴雨强度增强。

(4)在华南后汛期，高层西风急流加强，中层中低纬东亚位势高度增加，低层南海和西太平洋气旋环流增强，中低纬北太平洋海平面气压降低，有利于南海和西太平洋台风的生成，华南后汛期暴雨强度增强。