引言

华南地区受到热带季风和副热带季风的共同影响，是我国雨量最充沛的一个区域。与国内其他地区比较，平均年雨量最大，暴雨次数最多，雨季汛期也最长。早至3月底、4月初开始，直到9月甚至10月才结束。因此，每年4—9月是我国华南的降水集中期，其中4—6月为华南经历的第一个多雨期，称为前汛期，7—9月受台风活动影响经历第二个多雨期，称为后汛期(或台风汛期)^[1-3]。前汛期降水约占全年降水量的40%~50%或更多，是华南的主汛期，暴雨洪涝灾害也多发于这个时期^[4-6]。华南前汛期是我国雨带每年开始出现和北移的第一个阶段。在这个意义上，研究华南前汛期降水的目的不单是了解其自身的规律性，而且也能提供我国降水北移的一些规律，对全国汛期的气候趋势预测有重要意义，对农业生产服务的意义更为重大^[7]。

东亚地区自春到夏存在副热带季风雨季和热带季风雨季^[8]，相应的华南前汛期降水在夏季风爆发前后也表现出不同的特征，并且前汛期降水的开始和结束与西北太平洋副热带高压(以下简称副高)脊线位置的南北移动有密切关系。华南前汛期的起始阶段是春季向夏季的过渡期，这时我国华南地区两种不同性质的气团相互交绥频繁，副高脊线在15°~18°N一带南北摆动，形成锋面降水。随着5月中下旬东亚夏季风在我国的建立，华南雨量陡增，这时副高脊线北上并稳定在20°N以南，形成夏季风降水。从6月中旬起，副高脊线第一次北跳越过20°N，华南前汛期结束，长江中下游梅雨开始^[9-11]。

华南前汛期逐候降水量的演变通常包括三个阶段：4月为第一阶段，4月第1候起雨量突然显著增加，达到5 mm以上；5月进入第二阶段，随着夏季风的入侵，5月第1候起华南降水量增幅明显，从6 mm增加到8 mm左右；第三阶段开始于6月第1候，候平均降水量增至9 mm，并且在6月第3—4候达到全年最大峰值11 mm左右。6月第5候以后，降水量迅速减小到9 mm以下^{[3, 7]}。

已有研究表明，华南前汛期降水主要受大尺度西风带锋面系统影响^[12]。此外，季风爆发、副高、海温、青藏高原积雪和南极海冰等多种因素也会影响华南前汛期降水^[13-17]。基于以上研究成果，本文将从东亚夏季风的爆发与推进、副高的演变、水汽输送的辐合辐散，以及台风活动的影响等方面详细分析2012年华南前汛期各个阶段的降水特征及对应的大气环流异常特征，希望能为后期雨带的进程及短期气候预测提供一定的信息。

1 数据及方法说明

本文使用的逐日降水资料来自国家气象信息中心提供的中国723站逐日观测资料，再分析资料取自美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)提供的逐日再分析资料。所有变量的气候态(常年)都是1981—2010年，距平场去除的都是气候态的平均。

考虑实际气候监测业务的需要，本文研究的华南区域包括广西、广东和福建，共62站。考虑到海南省的降水不同于华南区域其他三省^{[3, 7]}，因此，本文分析的华南区域删除了海南省的各站(图 1)。华南前汛期开始和结束的标准参考的是强学民等^[7]的研究成果：若某候平均雨量≥5 mm，或者有50%以上的站点候平均雨量≥5 mm，则取该候为待定的雨季开始候；然后考查紧接该候之后第2候或者第3候的平均降水情况，当这第2候或者第3候的平均雨量≥4 mm时，就把待定雨季开始候作为当年前汛期雨季开始期。假如不满足上述条件就继续往后查。华南候平均降水达到峰值后(含峰值候)的某一候，从该候开始，当其下一候平均雨量≤9 mm，同时候平均雨量≥8 mm的站点个数在30%以下，则取该候为待定的雨季结束候，还必须满足紧跟该候之后连续2候总降水量的平均值≤8 mm，同时每1候降水量≥5 mm的站点百分比在50%以下。其中，候平均降水量(或雨量)指的是候内的日平均降水量。

2 2012年华南前汛期降水特征

图 2给出2012年华南区域3月第1候至7月第2候的候平均降水量的演变。可以看出，自4月第2候起，华南区域的降水量出现了第一次明显的增长，候平均降水量超过5 mm，之后一直维持候平均5 mm以上的降水。第二次明显的增长发生在6月第2—3候，候平均降水量突然增长到10 mm以上，并在6月第5候达到峰值21.5 mm，在紧跟的第1候快速下降到5 mm左右。根据上述华南前汛期标准^[7]，可以确定2012年华南前汛期的开始时间为4月第2候，结束时间为6月第5候。整个华南前汛期(4月第2候至6月第5候)的平均降水量为9.3 mm，较常年同期(7.7 mm)偏多21%。但是，2012年的华南前汛期降水并不是每一候都较常年同期偏多，从图 2可以清楚地看出5月第4候至6月第2候华南地区的降水明显少于常年同期，称为少雨期^[7]。而在之前的4月第2候至5月第3候和之后的6月第3候至6月第5候降水量基本持续多于常年同期(5月第2候除外)，称为降水集中期^[7]。由此，本文把2012年华南前汛期降水分为三个阶段：第一阶段为第一个降水集中期(4月第2候至5月第3候)，第二阶段为少雨期(5月第4候至6月第2候)，第三阶段为第二个降水集中期(6月第3—5候)。

从全国累计逐日降水量和降水量的距平百分率分布图(图 3)上也可以看出，在第一阶段，我国长江及其以南的大部分地区累计降水量都在100 mm以上，而江南大部至华南中部降水量超过300 mm，尤其江南中南部和广东中部局部降水量甚至超过500 mm(图 3a)。与常年同期相比，江南大部和华南大部降水偏多25%以上，其中江南中东部和华南中东部偏多50%以上(图 3b)。之后华南进入第二阶段(少雨期)，100 mm以上的降水区较前期略南压，200 mm以上的降水区主要位于江南中部和华南西部(图 3c)。与常年同期相比，西南地区东部至江南中部和华南西南部降水偏多25%以上，而华南除西南部以外的其余大部地区降水都较常年同期偏少50%以上(图 3d)。少雨期结束后，华南降水再次增多，进入第三阶段，华南前汛期降水达到峰值。在此阶段，累计降水量超过100 mm的降水区主要位于江南中南部至华南大部，其中华南中东部及江南东南部降水超过200 mm，局部地区超过300 mm(图 3e)。与常年同期相比，江南南部至华南大部降水偏多25%以上，其中江南东南部和华南中西部偏多超过50%(图 3f)。下面将分别针对2012年华南前汛期的这三个阶段具体分析大气环流的异常特征。

3 2012年华南前汛期各阶段大气环流特征对比 3.1 前汛期开始前

前汛期开始前的3月，500 hPa高度场上，欧亚中高纬西风带为两槽一脊，其中一脊位于俄罗斯中北部上空，而欧洲东部至乌拉尔山以东上空为低压槽，贝加尔湖以东的亚洲东北部为另一低压槽(图 4a)。由此，我国西北部上空没有较强的高压脊维持，北方冷空气相对较弱。在中低纬度，我国华南上空为高度场正距平，弱高压脊控制在华南上空。同时，西太副高较常年同期偏弱，但是在850 hPa距平风场上，我国江南东部及其东部海域为反气旋性环流控制(图略)，表明低层副高相对较强。孟加拉湾槽并没有明显加强，但是低层副高西侧的转向气流将西北太平洋充沛的水汽输送到我国华南地区(图略)。以上这些条件都有利于华南地区增暖增湿，为4月初华南前汛期的开始做了准备。

3.2 前汛期第一阶段(第一个降水集中期4月第2候至5月第3候)

4月初，500 hPa中高纬大气环流发生了明显的调整，由前期的两槽一脊型转为两脊一槽型(图 4b)，乌拉尔山高压脊明显加强，同时鄂霍次克海高压脊也发展加强，而在两个高压脊的中间贝加尔湖附近为偏强的低压槽。这样的中高纬环流型有利于北方冷空气南下影响我国南方地区。与此同时，南亚和东南亚的高度场由前期的正距平转为负距平，尤其是在中南半岛上空，意味着孟加拉湾槽较前期明显加强且位置偏东，有利于孟加拉湾的水汽沿着槽前向我国华南地区输送。副高仍较常年同期偏弱略偏东，但强度较前期明显加强。副高脊线位置在15°N附近南北摆动，但一直位于18°N以南同时逐渐向北缓慢推进，且较常年同期略偏南(图 5)。在低层850 hPa，菲律宾及其以东洋面为反气旋性距平环流，表明低层副高仍较常年同期偏强。孟加拉湾槽前西南气流明显偏强，与低层副高西侧转向气流汇合于华南(图 6a)。从对流层整层水汽输送的距平场来看，来自孟加拉湾槽前的西南气流和副高西侧的转向气流共同为华南前汛期第一阶段的降水提供了充沛的水汽输送(图 7a)，它们与中高纬乌拉尔山高压脊前南下的冷空气汇合于华南，从而形成华南前汛期第一阶段的锋面降水。

3.3 前汛期第二阶段(少雨期5月第4候至6月第2候)

2012年5月第4候，南海夏季风爆发，随着季风的爆发，赤道辐合带(ITCZ)也进一步向北发展，导致孟加拉湾—中南半岛—南海—西北太平洋一带的对流活动明显增强(图略)，从而使得副高更加东退。南海夏季风在爆发后的2—3候强度较弱，南海区域东西风交替发展(图 8)，使得来自印度洋的夏季风环流向北发展的速度减慢，从而不利于西南季风向华南地区的快速推进，在一定程度上抑制了华南前汛期降水的发展加强。

同时，5月22日1202号热带风暴珊瑚在西北太平洋关岛附近(13.5°N、144.1°E)生成，22—27日向偏北—西北方向移动并发展达到台风强度。6月1日，1203号热带风暴马尼拉在菲律宾东部(14.9°N、125.5°E)生成，1—6日向西北方向移动并发展达到台风强度(图略)。受这两个台风活动的影响，菲律宾以东的西北太平洋为850 hPa气旋性距平环流(图 6b)，由此导致副高异常北抬。副高脊线位置逐候监测显示，副高从5月第4候开始突然北抬，并连续3候跃过20°N(图 5)。从此阶段的500 hPa高度场及距平场的分布图中也可以看出，欧亚地区中高纬两脊一槽的环流型与前一阶段相比并没有太大的变化(除了鄂霍次克海有阻塞高压发展)。但是在低纬地区，孟加拉湾和中南半岛的高度场负距平区明显加强并向东发展到菲律宾东部的西北太平洋地区，受此影响，副高较常年同期明显偏东偏北，脊线位置超过20°N(图 4c)。尽管孟加拉湾槽较前期明显加强并发展成宽广的季风槽，从而使得来自南海的水汽向我国华南输送，但是由于夏季风强度在此阶段向北推进较慢，水汽输送的辐合距平区也只发展到华南西部，华南东部仍为水汽的辐散距平区，水汽条件较差(图 7b)。同时在中层500 hPa，弱的高压脊控制在我国华南上空，导致华南为高度场正距平控制(图 4c)，对流活动受抑制加之异常的下沉运动都不利于华南降水的进一步加强，从而使得华南前汛期经历少雨期阶段。

3.4 前汛期第三阶段(第二个降水集中期6月第3—5候)

从6月第3候起，南海夏季风突然增强，南海监测区平均的西风强度达到10 m·s^-1，超过常年同期约3倍，并且持续2候(图 8)。夏季风的加强促进了西南季风向北的推进，同时将热带对流及大量水汽向我国华南地区输送(图略)。此阶段也有两个台风生成，分别是1204号古超[6月12日生成于西北太平洋关岛西南部(9.6°N、142.6°E)，北上转向，19日登陆日本]和1205号泰利[6月17日生成于我国南海北部(18.9°N、112.3°E)，北上台风]，其中“古超”更是在过程中发展为超强台风(图略)。受夏季风北推和这两个台风活动的共同影响，我国南海南部至华南上空为850 hPa气旋性距平环流(图 6c)，南海经我国东部海域至日本南部上空对流活动较常年同期偏强(图略)，再加上东北冷涡活动频繁的影响(图略)，副高南压，脊线位置回落到20°N以南(图 5)。

500 hPa高度场及距平场显示：欧亚大陆中高纬两脊一槽的环流形势略有调整，乌拉尔山以东和鄂霍次克海附近阻塞高压发展，贝加尔湖的低压槽减弱消失，距平场上欧亚大陆基本为北高南低的异常特征。西太副高较前期明显加强西伸，并且脊线位置南压接近常年同期。孟加拉湾季风槽进一步加强变得更为宽广，我国南方及南海也为低压槽控制(图 4d)。受此环流形势影响，一方面，我国华南上空的低层异常气旋性环流配合对流活动的偏强以及500 hPa低压槽，有利于局地上升运动发展；另一方面，孟加拉湾季风槽前的西南气流和副高西侧的转向气流共同导致了南海及西北太平洋水汽向我国华南地区的输送，使得华南上空为整层水汽的辐合距平区(图 7c)，从而，有利于华南前汛期降水的再次增加，前汛期进入第二个降水集中期——季风降水。

从2012年6月第6候起，副高稳定的北跳超过20°N，长江中下游梅雨开始^[18]，相应的，华南前汛期结束，我国夏季雨带开始了第一次向北的推进。

4 总结

根据文献[7]所述的华南前汛期开始和结束标准，2012年华南前汛期开始的时间为4月第2候，结束的时间为6月第5候。整个前汛期阶段，华南区域候平均降水量较常年同期偏多21%。但是，2012年华南前汛期降水经历了三个不同的阶段：第一阶段为第一个降水集中期4月第2候至5月第3候，第二阶段为少雨期5月第4候至6月第2候，华南中部和东部降水偏少50%以上；第三阶段是第二个降水集中期6月第3—5候。通过分析各阶段华南区域的降水特征及对应的大气环流异常，可以得到以下几点结论。

(1) 前汛期开始前的3月，500 hPa欧亚中高纬两槽一脊的环流型和华南上空的弱高压脊以及低层偏强的西太副高都有利于华南地区的增温增湿，为前汛期的开始做了准备。

(2)2012年4月，500 hPa欧亚中高纬环流调整为两脊一槽型，有利于北方冷空气南下影响华南地区。同时，低层副高偏强，孟加拉湾槽较前期明显加强，孟加拉湾槽前的西南气流和低层副高西侧的转向气流将充沛的水汽输送到华南地区，与乌拉尔山高压脊前的冷空气汇合形成锋面降水，并导致华南前汛期进入第一个降水集中期。

(3)5月下旬，南海夏季风爆发，爆发时间接近常年，但夏季风强度阶段性偏弱，显著地阻碍了夏季风环流向北的推进。同时，ITCZ北抬和西北太平洋两个台风活动共同导致副高持续3候异常偏北，华南区域为水汽的辐散距平区，500 hPa高度场正距平控制其上空，对流活动偏弱，局地异常下沉运动发展，导致华南前汛期进入少雨期阶段，降水量明显偏少。

(4)6月第3候起，南海夏季风突然加强，并维持2候明显强于常年同期，有利地促进了夏季风环流的加强和向北推进。受夏季风环流北推和南海北上台风的共同影响，华南区域为850 hPa气旋性距平环流控制，对流活动加强，局地上升运动加强。南海北上台风和东北冷涡的频繁活动导致副高南落，低层孟加拉湾季风槽的再次加强促进了南海及西北太平洋水汽向华南的输送，华南前汛期进入第二个降水集中期，并于6月第5候达到峰值。此阶段，南海夏季风异常偏强、孟加拉湾季风槽偏强以及副高的偏南是导致华南前汛期降水较常年同期偏多的主要原因。

由此可见，影响2012年华南前汛期降水异常特征的主要因素有：欧亚中高纬的环流型、南海夏季风的强弱、西太副高脊线的南北位置、孟加拉湾季风槽的强弱、以及西北太平洋和南海的台风活动。2012年华南前汛期降水演变的最大特点是连续5候候平均降水量少于8 mm，以及之后再次迅速加强达到21.5 mm的峰值。而影响降水异常的最主要原因可能是少雨期副高连续3候超过20°N之后又再次南落。从分析可以看出，除了南海夏季风爆发引起的ITCZ北抬对副高南北位置的移动有重要影响外，另一个主要的影响因子是台风活动。已有研究表明，台风和副高的影响是双向的，台风的路径和强度既受到副高形态的影响，其所激发的强大扰源还通过能量频散对副高的变异产生重要影响。台风的生成源地和移动路径不同对副高南北位置和强度的影响也不同^[19-20]。正因如此，2012年5月下旬至6月初的两个台风都生成于副高南侧，且都是转向台风，由此导致副高偏弱偏东并且呈东北—西南走向，副高脊线位置异常偏北；2012年6月中下旬，南海的北上台风又使得副高南落并增强。关于不同生成源地台风对副高形态及位置的影响可能还需要进一步深入研究。

另一方面，2012年6月西北太平洋和南海共有4个台风生成(1203、1204、1205和1206号)，较常年同期(1.7个)明显偏多；2012年6月还有一个台风登陆广东，而常年同期平均不到1个台风登陆。因此，偏多偏强的台风活动对前汛期第二阶段降水明显偏多也有一定的贡献。