华南前汛期不同等级降水特征及其影响

詹国伟，黎坚，谭论婵，梁冰

（1.茂名市气象局，广东茂名 525000；2.信宜市气象局，广东信宜 525300）

华南地处东亚季风区，夏季温暖潮湿，雨量充沛，年总降水量可达1 000 mm以上，其中华南前汛期降水（4—6月）占全年降水的40%～50%，甚至更多，同时也是大范围洪涝灾害发生的主要时段［1-4］。

关于华南前汛期的研究，国内外学者进行了大量的工作，池艳珍等［5］和郑彬等［6］对华南前汛期不同降水时段的特征分析表明，锋面降水时段主要集中在4月，为典型的由冬到夏过渡的环流形势，夏季风降水盛期主要集中在5—6月。由此可以看出，华南前汛期初期降水和后期降水具有完全不同的性质，应该将它们区分开来。许多研究表明华南前汛期降水量时空分布不均匀，并且有明显的年际和年代际特征［7-9］，徐碧裕等［8］指出各个空间降水型突变时间及特征不同，降水的主要周期和周期变化特征也各不相同；马慧等［9］认为华南前汛期降水偏多现象易发生在华南东部地区，偏少现象易发生在华南北部地区。进一步研究表明华南前汛期降水存在两个明显的年代际变化，4和5月降水在1970年代初发生年代际增加，在1990年代初又转为年代际减少，而夏季降水则在1990年代之后年代际增加且降水年际变率强度也增强［10-11］。

已有的研究在一定程度上揭示了华南地区汛期降水的年代际和年际变化的特征。然而，以往的研究主要都是按整个前汛期降水或者分月来分析的，而不同等级的华南前汛期降水特征如何，其长期趋势及年际变化特征又如何？这些目前并不清晰。本研究从此着手，主要分析1979—2010年的数据，以期得出一些对华南前汛期降水的新认识，为提高对前汛期降水预报提供参考。

1 资料和方法

本研究用到的资料主要是国家气候中心提供的1979—2010年这一气候态的中国160个站的逐月降水观测资料和中国756个站的逐日降水观测资料。前汛期指4—6月，即第19至36候。选取（106°E—120°E，20°N—26°N）范围内分布较为均匀的59个站点代表华南地区。

本研究根据日降水量（R）把降水等级分为4个：小雨（R＜10 mm／d）、中雨（10 mm／d≤R＜25 mm／d）、大雨（25 mm／d≤R＜50 mm／d）、暴雨（R≥50 mm／d），Sum为各等级雨量之和。

2 华南前汛期降水的气候态特征

首先从降水逐日的变化分析华南全区降水是否具有一致性？为此，计算了前汛期全国各个站点的逐日降水标准差，在此基础上选取了标准差最大值的站点（阳江）来做其与全国各站点降水量的单点相关图（图1a）。从图1a可以看出，华南地区是4—6月全国降水量标准差的极大值区域，标准差最大值位于广东沿岸阳江附近，从单点相关系数来看华南整片区域内都通过了99%的信度检验，表明华南整个区域前汛期降水具有很好的同步性，且从图1b可以看出，长江中下游为负相关，泛华南都是正相关，选定区域对于华南地区降水具有良好的代表性。

图1 东南部4—6月降水量的标准差逐日降水量与阳江降水量单点相关图（a）和区域降水系数相关图（b）

要了解一个变量的变异特征，首先要看该变量的气候态情况，为此分别统计了气候态多年平均的华南逐月、逐候的降水量变化（图2）。从图2a中可以看出，全年降水有一个峰值，出现在6月，达到281.9 mm；降水的主要时段为4—9月，从4月开始降水有明显的增加，表明华南开始进入汛期。从候变化（图2b）来看，降水从3月的下半月（第16候）开始有明显的增加，表明华南开始进入前汛期。图2b表明华南地区降水具有明显的“双峰”特征，一个最大的降水量峰值出现在6月份，达到10.4 mm／d，另一个出现在8月份的第45候，降水约8.2 mm／d。

图2 1979—2010年气候态的华南区域逐月（a）和逐候（b）降水变化

3 华南前汛期不同等级降水的分布特征

第2章分析了华南前汛期总降水的年代际年际变化，那么华南前汛期不同等级的降水是否也有相应的特征呢？因此，本研究使用逐日站点资料计算了华南（106°E—120°E，20°N—26°N）区域平均前汛期（4—6月）小雨、中雨、大雨、暴雨和总降水的距平序列（图3），计算时为了更准确反映降水的特征，求华南区域平均时，将属于华南地区但未降水的站点进行剔除。由图3可以看出，4月降水呈年代际减少的趋势（通过90%的信度检验）（图3a），5月没有明显的年代际变化（图3b），6月降水则存在明显的增多趋势（图3c），即1993年之后降水量有明显增加，且通过95%信度检验。另外从不同等级的降水来看，4月的年代际变化主要是由大雨和暴雨贡献，而6月降水的年代际变化主要是由中雨、大雨和暴雨贡献，小雨的变化并不明显。整个前汛期降水为略微增加的趋势（图3d），但并不显著。 为了更直观的给出华南区域平均的不同等级降水是否存在明显的年代际变化，计算不同等级降水与各月降水的比值。从表1可以看出，不同等级降水存在明显年代际变化的4和6月，大雨对4月年代际变化起主要贡献作用，占比达到56.9%；而对6月起主要贡献的则有中雨、大雨和暴雨，其中暴雨的贡献超过了50%。

表1 1993—2010年与1979—1992年华南区域平均小、中、大、暴雨和总降水的差值及对总降水最大贡献的降水等级 mm

图3 华南区域平均不同等级降水量的距平序列

表2给出了1979—2010年华南区域平均各等级降水的降水量。结合表2和图3可以看出，暴雨不仅对6月降水的年代际变化起主要贡献，而且对5月降水和前汛期总降水的影响也是最大，分别占37.2%和36.5%，即除4月外，5—6月和前汛期暴雨所占的贡献率均超过了35%。另外，从小雨、中雨、大雨和暴雨占各月降水量的百分比来看，小雨、中雨、大雨的占比呈逐月递减趋势，而暴雨占比呈逐月递增趋势，即暴雨对前汛期总降水量的影响起重要作用，因此，对前汛期降水的研究更应关注暴雨的变化。

表2 1979—2010年华南区域平均各等级降水的降水量及占总降水的百分比

4 结论

1）华南地区是4—6月全国降水量标准差的极大值区域，标准差最大值位于广东沿岸阳江附近；从逐日降水的单点相关系数来看华南整个区域前汛期降水具有很好的同步性。

2）气候态上看，不管是用月资料还是候资料，降水的主要时段为4—9月，二者主要的不同是从月变化看，华南全年降水只有一个峰值，出现在6月，而从候变化可以很明显的看到华南降水独有的“双峰”特征，一个最大的降水量峰值出现在6月第2和3候，另一个出现在8月的第3候。

3）华南前汛期逐月降水的年代际变化也有差异。4月降水呈年代际减少的趋势，对4月份年代际变化起主要贡献的是大雨，达到56.9%；5月降水年代际变化并不明显；6月降水年代际变化呈逐渐增加趋势，其中暴雨的贡献超过了50%。

4）华南前汛期不同月份具有不同的降水特征。小雨、中雨、大雨占各月降水的百分比逐月递减，而暴雨占比逐月递增；从总体上看，暴雨对前汛期总降水量的影响最大。