1 引言

华南地区位于中国南方的低纬度地区，濒临南海，受到低纬度热带天气系统和中高纬度温带天气系统的共同影响，是气候资源优越的地区，也是气象灾害频发的地区^[1-4]。近年来，该地区连续发生了几次特大干旱事件，例如：1998、2004以及2005年多次出现干旱事件，这几次事件持续时间长，影响范围广，均给华南地区人民正常生产生活造成了严重的影响^[5-10]。华南地区年降水较充沛，但时空分布极不均匀，另外由于受到强太阳辐射、高气温、强蒸发、强蒸腾等作用的影响，华南地区季节性、区域性干旱十分突出，华南地区是我国五大气象干旱中心之一^[11-13]。每年秋季到初春为华南地区的非汛期，其降水量不到年降水量三分之一。而有研究表明，华南地区非汛期发生的干旱事件频数明显多于汛期^[14]。因此，有必要针对不同季节比较华南地区干旱事件的差异。

影响我国华南地区干旱事件的因子有很多，其中海温的异常是华南地区干旱的重要影响因子之一。陆丹^[5]研究发现，1997—1998年强的El Niño事件是造成1998年秋—1999年春华南持续性干旱的主要成因；Zhang等^[15]指出，当出现El Niño事件会使得中国南方秋季易偏旱，而出现La Niña事件会使得我国南方秋季雨水偏多；吕炯^[16]通过相关回归分析发现，汛期前期冬季西北太平洋黑潮区域的海温异常与我国汛期的干旱事件有着明显的关系。有研究表明海温的异常会通过改变大气环流进而影响我国的干旱事件，陈烈庭^[17-18]的研究结果表明，赤道东太平洋海温异常通过伴随其变化的北半球低纬度地区的大气环流异常对我国南方地区的旱涝有重要的影响。曾刚等^[19]的研究表明，华南秋季干旱的变化与热带印度洋海温的变异有密切联系，并且印度洋海温的变化通过影响西北太平洋副热带高压带的位置以及华南地区的区域垂直环流进而影响其秋季干旱事件。因此，干旱前期海温异常可能与华南地区的干旱事件存在一定的联系，有必要深入探讨。

为了研究华南地区的干旱特征，选取合适的干旱指标尤为重要。以往对于干旱事件的研究大多集中在降水强度上，对降水频数的关注较少^{[3, 20-24]}。而张强等^[25]指出气候干旱是由于某一区域长时间没有降水事件的发生而导致该区域降水与蒸发不平衡使水分异常短缺的迹象。因此，干旱事件通常伴随着连续性的降水偏少，这与无降水日（微量降水日）频数密切相关^[26-27]。综上所述，本文基于无降水日数分析华南地区干旱事件的季节差异，并探寻其与海温变化之间的关系，从而为华南地区干旱事件的可能机理提供一些参考依据。

2 资料与方法

本文选用中国气象局的华南地区(共48个站)1960—2011年共52年的逐日降水量。数据来自于网站http://data.cma.cn/site/index.html，华南地区站点分布见图 1。

本文定义日降水量 < 1 mm为无降水日，选取无降水日的频数作为分析对象。选取NCEP/NCAR逐月的再分析资料，空间分辨率为2.5 °×2.5 °，选用要素为海平面气压、经纬向风、垂直速度等^[28]。同时选取Hadley中心的逐月海温资料，空间分辨率为1 °×1 °^[29]。

本文采用的统计方法有正交经验分解（EOF）分析、回归分析等。

3 无降水日的季节差异 3.1 气候态

图 2(见下页)为华南地区1960—2011年全年和各个季节年均无降水日数分布。从全年平均来看（图 2a），在华南地区各个区域的无降水日数空间分布基本上保持一致。进一步对华南地区春季（图 2b）、夏季（图 2c）、秋季（图 2d）和冬季（图 2e）年均无降水日数分布进行分析，发现春季广东省肇庆市附近年均无降水日数值偏低，而广东东南部沿海地区的年均无降水日数值相对较高。夏季在华南的西北部年均无降水日数较高，而且中心位于云浮市，在华南地区东南部年均无降水日数值较低。这与春季的年均无降水日数分布几乎相反。秋季，华南地区年均无降水日数均在23天以上，并且比全年年均无降水日数要高。冬季年均无降水日数的空间形式与春季的空间形式类似，但是日数明显高于春季。比较四季的结果发现，秋、冬季华南地区年均无降水日数明显比其他季节多，尤其是秋季。

3.2 线性趋势

图 3(见P111)表示在1960—2011年华南地区无降水日数的趋势分布。全年的无降水日数趋势分布表明（图 3a），华南西部地区较为明显且通过显著性检验的站点也较多，其他区域无降水日数的趋势分布基本上相似。春季华南中部为增长趋势中心，且全区域趋势保持一致（图 3b）。夏季，华南东北部与华南西南部、海南东部地区无降水日数有相反的趋势分布（图 3c）。秋季，华南地区全区无降水日数趋势分布最明显，且通过显著性检验的站点最多（图 3d）。冬季，华南西南部无降水日数出现负趋势中心，其他区域频数表现为正趋势（图 3e）。总的来说，全年和秋季华南地区无降水日数的变化趋势较为显著，且以秋季最为明显，通过显著性检验的站点个数较多。基于以上的分析，华南地区秋季的无降水日年均数较多，而且对全年的线性趋势贡献较大，因此，本文侧重讨论华南地区秋季的无降水日数的时空特征。

4 华南秋季无降水日数的时空异常及其与海温的联系 4.1 时空异常特征

利用EOF方法分析华南秋季无降水日数的主要时空变异模态。前两个模态的方差贡献分别为44%和23%，累积达到67%。图 4给出了华南秋季无降水日数EOF分析的前两个模态的空间分布及其对应的时间系数曲线，华南秋季无降水日数的前两个模态的空间分布主要表现为全场一致变化，差异体现在变化大值中心的不同。对应第一模态（图 4a），大值中心主要位于广西东部地区及广东西南部地区，而第二模态的大值中心位于福建南部（图 4b）。对应的时间序列包含了年际和年代际变化。基于EOF分解的第一模态所占的方差贡献较大，并且空间分布呈现全场一致型，所以进一步给出标准化的华南地区区域平均秋季无降水日数，结果表明该序列表现出一定的年代际变率（约占25.3%的贡献），并包含明显的上升趋势（约占20.7%的贡献）（图 5）。因此，以下则利用标准化的区域平均秋季无降水日数的逐年演变序列进一步探讨影响华南地区秋季无降水日产生的可能因子。

4.2 秋季无降水日数与海温的联系

根据引言中对影响因子的回顾，本文主要侧重分析海温的影响。首先，利用标准化的区域平均秋季无降水日序列与前期（7—8月）的海温进行回归分析（图 6）。

图 6a给出了标准化的区域平均华南秋季无降水日数回归的7月全球海温，在西北太平洋出现了显著的暖海温异常，这个显著的暖海温异常信号也同时出现在标准化的区域平均的华南秋季无降水日数回归的8月西北太平洋海域（图 6b）。这表明该西北太平洋异常暖海温信号从7月一直持续到8月。同时，我们也回溯海温异常到前年的1月，结果表明，在7月之前的海温关键区都比较零散（图略）。

为了更好地分析7—8月西北太平洋关键暖海温异常对于华南地区秋季无降水日数的影响，对西北太平洋关键区海温指数进行了定义。选取前期（7—8月）西北太平洋地区（120 °E~160 °W，0~30 °N）区域平均的海温来表征关键海温异常信号，并将该指数定义为SSTI指数。分别从水汽输送和局地垂直环流进一步探讨该区域海温异常影响华南地区秋季无降水日的可能原因。

图 7给出了SSTI指数回归的整层水汽通量散度分布，华南地区的水汽通量散度为正值，则意味着以水汽辐散为主，不利于降水的发生。对应华南地区东侧的西北太平洋地区，则是被显著的负的水汽通量散度占据，则意味着该地区以水汽辐合为主，有利于降水。从水汽通量的矢量分布来看（图略），西北太平洋地区被显著的气旋型环流异常占据，对应降水的增加。同时，也可以发现我国东南部地区的水汽来源主要是西北太平洋地区。图 8给出了SSTI指数回归的110~122 °E平均的局地垂直速度，在华南地区附近（20~30 °N)有较明显的下沉运动，也不利于秋季降水的产生。

5 结论

本文针对华南地区的无降水日频数特征展开分析，着重探讨了秋季无降水日数演变特征及其与海温的联系。

（1）华南地区无降水日数年平均空间分布基本上保持一致。秋季，华南地区无降水日数年均在23天以上，并且比全年均值要高。冬季的无降水日数的空间分布与春季的空间分布类似，但是频数明显高于春季。比较四季的结果表明，秋、冬季华南地区连续无降水日数明显比其他季节多，尤其是秋季。

（2）从华南地区无降水日数的趋势分布来看，全年和秋季华南地区无降水日数的变化趋势较为显著，且秋季最为明显。基于上述分析，突出了研究华南地区秋季无降水日的重要性和必要性。侧重在华南地区秋季无降水日数，EOF分解的方法揭示其时空变异模态主要表现为全场一致变化，差异体现在变化大值中心的不同。对应的时间序列包含年际和年代际变率。标准化的区域平均的秋季无降水日数逐年演变也验证了EOF的结果。

（3）从前期海温异常来看，与前期（7—8月）华南地区秋季无降水日数显著相关的关键海区位于西北太平洋海域。基于关键区海温序列回归的整层水汽通量散度分布来看，华南地区的水汽通量散度以水汽辐散为主。同时，从回归的经向平均的局地垂直速度可以看出，在华南地区附近有较明显的下沉运动，这都不利于降水的发生。

同时，我们诊断出的前期海温异常影响后期的环流和降水之间的联系可能是因为海温异常会激发气旋（或反气旋性）的环流，进而影响同期的降水。同时，降水的发生会抑制向下的太阳辐射的进入，从而进一步影响后期的海温异常状况^[30]。此外，全文都是基于诊断分析的结果，还有必要利用数值模式进行进一步的检验。