华西秋雨（Autumn rain of West China）是指中国华西地区秋季多雨的现象。其形成是由于中国处于季风区, 大部分地方的夏季降水处于一年中的最高值。但有些区域的气候平均年降水曲线有除了夏季外的次高值区, 其中以华西地区的秋季最为典型, 即所谓的华西秋雨区, 并把华西秋雨区秋季的降水称之为华西秋雨。包括宁夏回族自治区南部、甘肃省南部、陕西省关中地区、四川省、重庆市、云南省、贵州省以及湖南湖北西部区域，主要在四川、重庆、渭河流域（甘肃南部和陕西中南部）、汉江流域（陕西南部和湖北中西部）、云南东部、贵州等地。每年9-11月, 连阴雨天气常常出现在该地区。

华西秋雨天气通过冷暖空气的相互作用。西太平洋副热带高压、印缅槽、贝加尔湖低槽是影响华西秋雨的主要系统。当贝加尔湖低槽、印缅槽深且亚热带高压强时，华西地区多秋雨；反之，则华西秋雨现象则不明显。影响华西秋雨的水汽通道主要包括印度洋通道孟加拉湾通道、南海太平洋通道和西风带通道。

秋雨多，有利于水库、池塘及冬水田蓄水、预防来年的春旱。 但这种持续的连阴雨也容易引发秋汛, 影响农作物的秋收, 研究华西秋雨特征很有必要。研究实现华西秋雨监测预测关键技术用于气候预测、气候监测、气候变化、防灾减灾、水文水利、生态环保等领域。

四川大学华西医院秋雨（Autumn rain of West China）的形成是由于中国处于季风区, 大部分地方的夏季降水处于一年中的最高值。但有些区域的气候平均年降水曲线有除了夏季外的次高值区, 其中以华西地区的秋季最为典型, 即所谓的华西秋雨区, 并把华西秋雨区秋季的降水称之为华西秋雨。

华西秋雨天气的形成是冷暖空气相互作用的结果。

秋季，南海和印度洋上的暖湿空气，在西南气流的作用下，将丰沛的水汽源源不断地输送到华西地区；与此同时，来自高原北侧或中国东部的冷空气频繁南下，与滞留在华西地区的暖湿空气相遇，锋面活动剧烈，这种状态在秋季经常出现并且稳定维持，因而形成冷暖空气稳定的对峙状态，造成连续降雨。

在秋季，西北太平洋副热带高压西侧或西北侧的西南气流将南海和印度洋上的暖湿空气源源不断地输送到华西地区，使这一带具备比较丰沛的水汽条件；同时，随着冷空气不断从高原北侧东移或从我国东部地区向西部地区倒灌，冷暖空气在中国西部地区频频交汇，于是便形成了华西秋雨。

一到秋季，这种冷暖空气交汇的活动就容易出现在华西地区的上空，但是不同年份也有所差异。西太平洋副热带高压、印缅槽、贝加尔湖低槽是影响华西秋雨的主要系统。当贝加尔湖低槽、印缅槽深且亚热带高压强时，华西地区多秋雨；反之，则华西秋雨现象则不明显。

华西秋雨受不同海陆气系统的综合影响。西太平洋副热带高压、欧亚大陆冷高压、巴尔喀什湖低压槽和印缅槽是影响华西秋雨强弱的主要环流系统。此外，亚洲上空急流和印度季风的进退也能影响华西秋雨的变化。影响华西秋雨的水汽通道主要包括印度洋通道孟加拉湾通道、南海太平洋通道和西风带通道，其中印度洋通道及孟加拉湾通道的水汽主要体现了西南季风（印度季风）输送水汽的特征，这两个通道水汽输送强度大于南海-太平洋通道和西风带通道。对于外强通因素的研究，有研究认为青藏高原地表热状况对华西秋雨的变化起一定的调制作用。此外，热带太平洋海温、印度洋海温异常偶极子和西太平洋暖池热含量的变化也是华西秋雨变化的重要影响因子。

平均来讲，降雨量一般多于春季，仅次于夏季，在水文上则表现为显著的秋汛。秋雨的年际变化较大，有的年份不明显，有的年份则阴雨连绵，持续时间长达一月之久

华西秋雨的特征主要表现在"绵绵"二字上，一方面反映了降水量较大；另一方面也反映了降水持续时间长，降水日数较多等特征。从秋季(9~10月)降水量分布图可看出35°N以南、92°E以东地区降水量在100mm以上，秋季降水量≥200mm的地区位于长江中上游地区、云南省西部以及东部、南部沿海地区，海南岛秋雨在500mm以上。西北西部、内蒙大部的秋季降水量≤50mm,甘肃河西走廊西部地区几乎无降水。

从秋季降水占全年总降水的百分比图可以看到，百分比在20%以上的地区主要位于长江和黄河中上游流域，包括西藏自治区东北部、青海省东部、甘肃省中南部、陕西省大部、四川省、云南西部和湖北西北部等地区。川西北高原、汉中市的百分率在25%以上，海南岛比率在30%以上。华南和东南沿海地区秋季平均降水虽比全国其他地区多，但因该地区是我国年降水量较多的地区,秋季降水占该地区全年总降水的比率并不是最高，一般在15%~20%之间。

华西秋雨涉及地区主要包括宁夏回族自治区南部、甘肃南部、陕西关中地区、四川、重庆市、云南省、贵州省以及湖南湖北西部区域，主要在四川、重庆市、渭河流域（甘肃省南部和陕西省中南部）、汉江流域（陕西南部和湖北中西部）、云南省东部、贵州省等地。每年9-11月, 连阴雨天气常常出现在该地区。

秋雨多，有利于水库、池塘及冬水田蓄水、预防来年的春旱。特别是对西北一些较干旱的地区来说，这时地温较高，土质结构比较疏松，雨水可以较深地渗透到土壤中，可保证冬小麦播种、出苗，同时土壤的蓄水保，也可减轻次年春旱对各种农作物的威胁。

虽然华西秋雨带来的降水往往以小到中雨为主，但降水总量加起来却一点也不少，平均来讲，华西秋雨的降雨量一般多于春季降水，仅次于夏季降水，形成当地降水的第二个峰值。在水文上则表现为显著的秋汛。

这种持续性的降雨难免会带来地质灾害。以山体滑坡为例，山体能承载的降水量是有限的，而且在吸收水分后会变得松软脆弱，需要一定的时间才能恢复到正常状态。由于年均降水量较大，加上地形影响，容易超过降雨量饱和值，发生地质灾害的风险更大。

阴雨天气多、日照条件差往往还会对农作物生产带来不利影响。例如成熟的秋粮易发芽霉变腐烂，未成熟的秋作物生长期延缓等，令秋季收成大打折扣。蔬菜水果同样会受到秋雨的影响，长时间的光照不足将导致果实甜度不足，颜色暗淡，从而影响果蔬的品质

通过对2017年秋季中国华西地区降水时空分布特征以及大尺度环流特征、海温异常的分析，得到如下结论：

(1)2017年为典型多雨年，多雨区降水量增加且位置偏东、偏北，局地降水强度增加，具有阶段性特征。9月降水集中华西地区的东北以及东部地区，而10月降水覆盖整个地区。

(2)9、10月亚欧中高纬环流型不同，9月为两槽两脊型，5880gpm线西伸脊点在90 °E附近，脊线在20°N附近，较常年位置偏西，表明副热带高压较常年同期偏西。而10月转为东高西低型，5880gpm线西伸脊点在100 °E附近，脊线在25°N附近，与9月相比范围缩小；9月主要为西北路径冷空气，10月是西路冷空气；9月水汽主要来源于西太平洋经南海转向的偏北气流以及来自孟加拉湾的偏东气流，10月水汽主要来源于东海的偏东气流。

(3)北太平洋中纬度地区及赤道东太平洋地区的正负异常区也对华西地区异常偏多的降水产生一定影响。因而，2017年10月开始的La Niňa事件是造成华西秋雨异常的重要外部强迫条件之一。

华西秋雨是中国西部地区秋季多雨的特殊天气现象。早在1958年，气象工作者就对华西秋雨的起止日期进行了初步研究，从夏季转入秋季时，亚洲上空大气环流有一次很明显的转变对流层上层亚热带急流强度很快增加，下层出现冬季形式的流场，两湖盆地出现秋高气爽的天气。而与之对应的华西地区则星现秋雨绵绵的状况。研究指出，影响华西秋雨的大气环流系统以及强迫因素是多样的，主要的环流系统包括巴尔喀什湖低压槽、西太平洋副热带高压、印缅槽等，强迫因子包括青藏高原地表热状况、ENSO以及印度洋海温等。

华西秋雨的强弱主要受大气环流系统和外强 迫系统的影响。白虎志和董文杰（2004）的研究表明巴尔喀什湖低压槽、西太平洋副热带高压和印缅槽是影响华西秋雨强弱的主要环流系统。陈忠明等（2001）的研究指出，青藏高原地表热状况与华西秋雨之间存在显著的负相关关系。目前关于海温异常影响华西秋雨的研究还比较少，但是许多研究已经指出赤道太平洋海温异常对中国的秋季降水异常有一定的影响。其中龚道溢和王绍武（1998）的研究指出热带太平洋海表温度异常对我国四季降水都有一定影响。刘永强和丁一汇（1995）的研究 表明长江中下游平原显著降水异常并不发生在夏季，而在太平洋海表温度异常的当年春、秋季和次年春季。朱炳和李栋梁（1992）发现，厄尔尼诺暖流当年西北东部3~9月降水偏少，厄尔尼诺次年偏多，并且这种联系是稳定存在的。李耀辉等 （2000）的研究表明赤道中东太平洋海表温度异常与西北秋季大范围的区域性降水异常有较好的对应关系。顾薇等（2012）的研究表明，当热带东太平洋和中太平洋一致偏暖（冷）时，长江以北地区（包括江淮、黄淮、华北和四川盆地北部至河套平原地区）降水易偏少（多）。热带太平洋海温异常的不同分布可能通过激发不同的热带地区异常垂直环流形势而对降水产生影响。韩晋平等（2013）的研究指出热带中太平洋海表偏冷（暖）时，副热带高 压偏强（弱）偏西（南），我国北方秋雨偏多（少）。

前人对华西秋雨的特征及其影响因子进行了大量研究，并得到许多有价值的结论，但是对于华西秋雨的周期特征，前人的研究往往只是给出华西秋雨存在的主要周期，对具体的周期循环演变及其影响因子并没有进行深入研究。另外前人进行周期分析时大多使用谱分析和小波分析等方法，而这些方法只能分析一维时间序列，如果要分析一个气候要素场，则必须用区域平均等方法构建一个时间序列，这一方面增加了工作量，另一方面也在一定程度上改变了原始资料中所包含的信息。多锥度—奇异值分解（MTM-SVD）方法则可以分析多站点气候变量场的周期特征，并且该方法可以有效地防止通常谱分析、小波分析等方法出现谱泄漏现象，分析结果更加真实。另外该方法还可以方便的分析两个变量场的耦合特征，利用耦合场空间和时间信号重建，得到两个变量场在不同时间尺度上的相关关系。

南海和孟加拉湾季风对华西秋雨有重要影响，索马里越赤道气流的两分支与西太平洋副热带高压的东风气流汇合并维持了华西地区的水汽供应（Ding and Wang，2008）。并且，当华西地区位于高低斜压能量之间的梯度锋区，200hPa西风急流在 40°N稳定维持时，华西地区正好处于高空急流入口区右侧，上升气流有助于不稳定能量的释放（蔡芗宁等，2012）。在此基础上，进一步得到当东亚亚热带西风急流中心西移，急流核更集中时，华西北部的上升运动加强，华西北部秋雨多（罗霄等，2013）。西太平洋副热带高压脊线与秋季降水相关，副热带高压位置偏西、偏北使得华西地区的西南暖湿气流偏强，从而造成强秋雨现象（Niu and Li，2008；李传浩等 ，2015）。白虎志和董文杰（2004）指出贝加尔湖——巴尔喀什湖低压槽偏深、 印缅槽偏深和西太平洋副热带高压偏强导致华西地区秋雨强，这一结论后续被多次证实。使用低频天气图方法划分影响华西秋雨的低频系统关键区，分别代表了贝加尔湖东西侧气旋性和反气旋性系统对高纬度西伯利亚地区冷空气输送、孟加拉湾印缅槽对印度洋暖湿水汽输送、西太平洋副热带高压对西北太平洋暖湿水汽输送以及青藏高原地区波动东移对降水的影响（霍雅姝，2020）。系统分析大尺度环流特征得到，贝加尔湖——巴尔喀什湖的宽广低槽、偏强西伸的副热带高压、深厚的南支槽分别有利于冷暖空气的输送交汇，以致产生强的华西秋雨，进一步通过T-N通量分析Rossby波能量的频散方向，表明Rossby波从波源北大西洋向东传播至东亚地区，引起贝加尔湖——巴尔喀什湖低槽的加深，这是槽后冷空气不断分裂南下的原因，而热带太平洋海温对西太平洋副热带高压、南支槽具有强迫作用，这是引导暖湿空气向北流动的原因（齐冬梅等，2020）。东亚-西北太平洋反气旋的维持有利于强盛南风的稳定维持，提供了秋雨发生必要的水汽条件（韩晋平等，2013）。华西秋雨强盛时的大气环流场高低空配置为：对流层低层菲律宾异常反气旋西部的异常南风为华西地区输送暖湿水汽，对流层中层欧洲地区的阻塞高压及巴湖附近低槽有利于冷空气的向南爆发，对流层高层欧亚中高纬大气遥相关有利于东亚环流形势的维持和发展（梅双丽和陈尚锋，2022）。另外，华西秋雨与秋季北极涛动的正相关关系在1980年之后明显加强，当AO（Arctic Oscillation）处于正位相时，亚洲东北部-北太平洋上空中低对流层存在一个异常反气旋环流，东亚西风急流北抬，华西秋雨因水汽和动力抬升条件有利而异常偏多（钱进，2022）。21世纪以来，来自南印度洋更多的水汽输送，更强的欧洲高压脊和巴尔喀什湖槽引导更多高纬冷空气进入华西区域。更强的水汽输送和冷空气活动导致了降水的年代际增加（徐曼琳等，2020）。近20年来的研究丰富了对影响华西秋雨的复杂而多样的大气环流系统的认识。按纬度可分为两大类：一类为热带低纬度系统，例如菲律宾异常反气旋、印缅槽、西太平洋副热带高压、印度季风；另一类是中高纬度系统，包括贝加尔湖——巴尔喀什湖低压槽、欧洲地区阻塞高压、西风急流等。按垂直分布可分为对流层低层的气旋、反气旋系统，对流层中层的槽脊系统，对流层高层的西风急流和遥相关波列等。这些分布于对流层低中高各个层次的环流系统多维度作用引导冷暖空气流动，使二者最终交汇于中国华西地区。

青藏高原作为位于对流层中上层的大地形强迫，其感热、潜热等热力影响和抬升、阻挡等动力作用使其成为影响中国天气气候的重要因素（吴国雄等，2005；Duan and Wu，2008；李栋梁等，2008； 马耀明等，2021；王树舟等，2023），对华西秋雨也具有显著的影响。 陈忠明等（2001）通过统计分析指出华西秋雨与前期和同期青藏高原东部地面热源（包括地面湍流感热加热、地面蒸发潜热加热和地面有效辐射）的相关性高于高原西部，高原东部地面热源强迫出东亚500hPa异常大气环流，由此影响华西秋雨，并与华西秋雨量呈负相关关系。郑然等（2021）研究得到，华西南区秋雨强度异常与前冬高原大气冷源异常有关，1月关键区冷源与后期华西南区秋雨 负相关，且由冷源偏强导致的秋雨偏弱相较冷源偏弱导致的秋雨偏强更显著。其物理机制为：前冬偏强的高原大气冷源激发了南海到西太平洋一带气 旋性异常环流，具有延续性，其南侧西风气流驱动太平洋表层暖水东传，进而使赤道中太平洋海温偏高，南海地区出现气旋性环流，该环流西侧的偏北风控制华西南区，带来较差的水汽输送，导致降水偏少。段丽君（2018）也强调了青藏高原感热强迫对华西秋雨的影响，并对相关性按区域进行细致划分，指出青藏高原与华西全区和北区秋雨相关关系的年代际变化呈减弱趋势，而与南区相关趋势逐步增加。 高原夏季风也与华西秋雨存在负相关关系。 高原夏季风强年使后期500hPa东亚贝加尔湖、日本海、黄海、南海，以及热带太平洋等地区产生弱的正距平大气环流异常，从而不利于华西秋雨维持（齐冬梅，2008）。

海洋是气候系统中巨大的能量贮存器，与大气系统随时随地都存在相互作用，它对气候系统的热量平衡和水汽循环尤其具有巨大影响。其中，海气相互作用一直是气象学研究的热点和重点（杜梦莹等，2022；李双双等，2022）。早期研究受制于观测资料，着眼于我国东部地区（110°E 以东），发现其秋冬季降水量与 ENSO 有显著的关系（龚道溢和王绍武，1999），而近20年来，大量研究分别揭示了太平洋、印度洋、大西洋海面温度对华西秋雨的影响。 研究指出，西太平洋海温偏高时会激发异常Rossby波环流，南海附近存在异常气旋性环，邻近的中华人民共和国西南地区东部受异常下沉气流控制，容易发生干旱（蔡荣辉等，2014）。北太平洋洋面的东西热力对 比也可能通过激发Rossby波列影响了水汽输送，进而导致华西秋雨的多寡变化（Wei et al，2018）。我国西南地区秋雨与同期西北太平洋海温为负相关，其物理机制主要包括三方面：西北太平洋暖海温激发了南海上空的异常气旋，削弱了来自西北太平洋的水汽输送；西北太平洋暖海温增强了赤道印度洋的西风，导致大部分水汽被输送至海洋性大陆上空，因此，从印度洋进入我国中华人民共和国西南地区的水汽减弱；暖海温引起西北太平洋出现异常上升气流，在我国西南区域出现补偿沉降（Wang et al，2015）。王春学等（2015）进一步指出赤道中太平洋海表温度对华西秋雨存在负相关协同变化，即赤道中太平洋海表面温度偏低时，华西秋雨为正异常。其影响 机制为：夏秋赤道中太平洋海表温度偏低（高）时，秋季500hPa易出现正（负）EAP（ East Asia-Pacific Pattern）遥相关波列，西太平洋副热带高压偏西 （东），南海和孟加拉湾输送到华西地区的水汽偏多（少），华西秋雨偏强（弱）。黄荣辉等（2012）研究发现，海表温度异常是影响中国秋雨的重要因子，热带印度洋、西太平洋的温度增加引发异常环流产生于热带西太平洋上空，这种环流会导致槽后下沉气流的形并控制了青藏高原东部的天气形势，以致孟加拉湾水汽难以到达，AO为大负偏位相，冷空气在东亚路径偏东，绕高原路径南下的冷空气偏弱，从而造成我国中华人民共和国西南地区冷空气活动偏弱，二者综合作用引起了此地区降水偏少。此外，西印度洋和西大西洋海温分别通过激发阿拉伯海到孟加拉湾的异常反气旋环流和遥相关波列信号的下游效应，由此影响水汽输送和冷空气活动，而对华西秋雨起到 了重要的调节作用（Zhou and Wang，2019）。 同时，华西秋雨对强ENSO事件也存在一定的响应。ENSO对我国秋季气候异常的影响更甚于夏季（柳艳菊等，2012）。秋季降水受赤道中东太平洋海温的重要影响，厄尔尼诺暖流事件与北部较少、南部较多的降水有关，而拉尼娜事件反之（贾小龙等，2008）。Hu et al（2018）进一步区分了中太平洋型厄尔尼诺和东部型厄尔尼诺事件与秋季降水的关联。研究表明，当仅 IOD正位相出现时，中华人民共和国西南地区和黄河流域的秋雨偏多，而厄尔尼诺和IOD正位相同时出现使得西南地区秋季降水正异常区维持并向东扩展，黄河流域秋季降水为负异常（刘宣飞和袁慧珍，2006）。另外，夏季IOD（Indian Ocean Dipole）异常位相与华西秋雨存在正相关关系，在此前期预 报信号基础上，秋季IOD正位相对华西秋雨的发生发展有着更加稳定和显著的正 作用（刘佳等 ，2015）。谭晶等（2017）同样发现中部型厄尔尼诺与印度洋偶极子正位相同时发生年秋季，我国中华人民共和国西南地区降水偏多。虽然太平洋、印度洋、大西洋海温均被证实与华西秋雨存在关联，但由于海气之间能量和物质交换的复杂性，相关研究成果也存在不同程度的差异，其物理机制也存在区别。太平洋和印度洋与华西地区距离更近，华西降水直接与来自二者的水汽输送有关，两大洋主要是通过作用于水汽输送进而影响华西秋雨。而中国未直接毗邻大西洋，大西洋主要通过遥相关波列的下游能量效应调节华西秋雨变化。

除各类热带和中高纬大气系统、青藏高原影响、热带洋面海温强迫之外，尚有其他因素也会影响华西秋雨的强弱变化，陈少勇等人（ 2011）利用 SVD（Singular Value De‐ composition）方法分析得出，前两年夏季北非向外长波辐射 OLR（Outgoing Longwave Radiation）异常偏高（偏低）时，对应后两年华西秋雨将会出现异常偏少（偏多）现象。李跃清（1994）应用热力学方程 谱分析的非绝热资料（Zhang et al，1992），通过比较多秋雨年和无秋雨年，得出前期8月和同期9、10月欧亚地区非绝热热流量异常相关的大气热力过程与四川盆地秋雨有密切的关系。利用异常合 成方法分析得到，当大气低频振荡 MJO（Madden Julian Oscillation）对流主体位于印度洋中西部（表 现为1、2位相）时，华西秋雨偏多（赵佳玉等，2016）。南半球冬季海冰分布与华西秋雨变率也具有相关性，当南印度洋和太平洋黄淮平原海冰浓度（sea ice concentration，碳化硅）偏 高 时 ，华西秋雨偏多（Zhou et al，2021）本节总结了华西秋雨多种影响因子及其相关作用机制。由于与水汽输送和上升运动密切相联系的多个影响因子通过不同的作用机制改变了降水产生的热力、动力条件，最终造成了华西秋雨的多寡异常变化。但是，多因子作用是如何协同影响华西秋雨变化的问题还需要不断深入研究。虽然研究者从不同角度出发，得出了十余个华西秋雨影响因子，大致可分为大气环流系统、青藏高原作用、热带海温强迫，以及其他因素四个方面，而随着越来越多的影响因子被发现，华西秋雨影响机制也日趋完善，不过影响因子的贡献大小不是均等的，华西秋雨的多寡与各影响因子也并非完全一一对应，不同年份可能会有不同的主导机制，应当理清思路，针对复杂性，抓住关键点，科学研究华西秋雨影响因子和异常机制，从定性诊断走向定量预报，提高其业务水平。

技术的成熟程度,适用范围和安全性本项目建立了新的华西秋雨逐年监测指数，为华西秋雨变化规律和形成机理的科学研究提供了有利的研究基础，建立了华西秋雨逐日监测指数和气候预测模型，为华西秋雨灾害的监测预测提供了有效的方法和手段，研究形成大量的知识产权，丰富了对华西秋雨时空变化规律和其物理机制的研究，增强了对华西秋雨的科学认识。项目研究成果适用于气候预测、气候监测、气候变化、防灾减灾、水文水利、生态环保等领域。项目先后获得四川省科技进步二等奖3项,四川省科技进步三等奖5项,重庆市科技进步三等奖1项。