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1、第26卷第3期海洋学报Vol.26,No.32004年5月ACTAOCEANOLOGICASINICAMay2004黄海春季海雾形成的气候特征111周发,王鑫,鲍献文(11中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266003)摘要:采用合成与个例分析相结合的方法,对黄海春季(4月)海雾形成的大气环流条件、水汽输送条件以及海面条件(SST)进行了分析,并讨论了海面的有效长波辐射,结果表明,黄海春季海雾形成的水汽不是由局地提供的,而是由热带大气提供的,大气环流提供了暖湿空气的输送条件,海面条件相对并不重要,海雾在低层大气与海洋的热交换中具有明显地反馈作用.关键词:黄海;海雾;气候特征中图
2、分类号:P72215;P732文献标识码:A文章编号:0253-4193(2004)03-0028-101引言海雾是海上和沿海一带的灾害性天气之一,雾中水平及垂向能见度低劣,严重影响航海及飞行安全,常常引起灾难性的事故.雾是边界层的一种凝结现象,由于雾的性质不同,其形成的物理过程不尽相同,但就其凝结的微物理过程而言,却有许多相似之处,例如凝结过程的湍[1~3]流效应、辐射效应、液体水滴的碰并与沉降等.然而,任何一种雾都是在一定的环境背景下产生的,包括大气环流条件、水汽条件、垫面条件等,只有当环境条件配置得当时,在边界层才有可能生成雾.黄海是我国近海海雾发生最频繁的海区,尤其春、
3、夏季.雾季一般从4月开始,7月结束,3月之前,8月之后,海雾较少发生.对于海雾发生的天气条件包括天气形势、天[4~6]气系统、大气稳定度等以及海面条件已有一些研究工作.这些研究成果,对于认识海雾的天气背景和短期预报是很有价值的.但是迄今为止,关于海雾的气候背景的研究不多.分析表明,黄海4月海雾的年际变化趋势与春季(3~5月)基本一致,从4月海雾的年际变化切入,分析海雾形成的气候条件.由于海洋上雾的直接观测报告甚少,只能依靠沿岸测站雾的观测记录,尤其是长时间的气候序列.青岛站是黄海沿海历史久远很有代表性的气象站,分析表明,青岛站与黄海沿海其他站在海雾的季节变化、年际变化上,具有一
4、致性,青岛站的雾收稿日期:2003-08-15;修订日期:2003-12-28.基金项目:国家/8630计划资助项目(2001AA630304).作者简介:周发(1937)),男,山东省青岛市人,教授,博士生导师,从事海洋气象研究.E-mail:zfx@mail.ouc.edu.cn3期周发等:黄海春季海雾形成的气候特征29[5,7]日记录可以用来研究黄海雾日年际变化的趋势.必须指出,黄海海雾多属平流冷却雾,春季尤甚.平流雾的形成需要一定的环境背景和天气条件,为此,重点研究了对春季海雾形成最具影响力的气候条件,包括大气环流、水汽输送、海表温度、海面有效长波辐射等条件以及各条件之
5、间的相互关系,以期有效地把握海雾形成的宏观条件,为短期气候预测提供依据.2资料和方法本文所用资料为NCEP/NCAR提供的215b@215b网格点1948~2000年52a月平均的温度、位势高度、风场资料;NCEP/NCAR提供的215b@215b网格点1958~1997年40a月平均的地面温度、气压、地面相对湿度、高空比湿资料;COADS(ComprehensiveOcean-AtmosphereDataSet)1b@1b网格点1945~1989年全球表层月平均SST和SAT资料;青岛气象站1948~1997年4~7月雾日数资料.为揭示成雾条件的共性,采用合成的方法,即把雾日
6、数偏多或偏少年份的相关的物理场分别求和并平均获得各自合成场,分析两者在环流结构、水汽通量、海面条件等的异同.雾日偏多、偏少的判据是按4月雾日距平百分率大小确定的,当雾日距平百分率大于60%(小于-60%)作为海雾异多(少)的年份.计算结果为4月雾偏多年份是1952,1961,1963,1964,1987,1991,1994年;偏少年份是1955,1956,1976,1978,1989,1997年.在1948~1997年50a中,4月雾日极端的年份是1964年(14d),而极端少的年份是1978年(2d).作为个例,分析了这两个月份的水汽输送,海面温度、净长波辐射等的主要差异.3
7、结果分析311环流背景黄海位于典型的东亚季风区,分析海雾的大气环流条件,首先应当分析季风环流的特征.为此,将分析0b~60bN,50b~160bE范围内的环流特征,并以对流层中层500hPa环流为主兼顾850hPa环流.4月大气环流的基本流型仍然属于冬季流型,在500hPa月平均图上(图略),东亚大槽是研究区域的最重要的环流系统,槽线位于日本海到长江口一线,黄海及中国大陆位于槽后,40bN以北有较明显的冷平流;副热带高压位于20bN以南,黄海处在西风带.海雾异常(多或少)的年份环流形势存在显
