海洋天氣預(yù)報(bào)簡(jiǎn)介

1、我國(guó)沿海海域氣候概況我國(guó)沿海氣候的基本特點(diǎn)我國(guó)位于亞洲大陸東海岸，沿海海域非常寬廣。我國(guó)海域北自渤海，南至南海的曾母暗沙，南北縱跨44 個(gè)緯度，東西橫跨20 多個(gè)經(jīng)度。海岸線北起鴨綠江，南至北侖河口，長(zhǎng)達(dá)18000 多公里。各海區(qū)的劃分見圖10.1 （ a、 b）。渤海是我國(guó)的內(nèi)海，三面受大陸環(huán)抱，東面與黃海相接。黃海為半封閉的淺海，在長(zhǎng)江口至濟(jì)州島一線與東海相接。東海南至臺(tái)灣海峽，東面在琉球群島與太平洋相連。南海西鄰中南半島、馬來半島，東至菲律賓群島，南至蘇門答臘和加里曼丹島。我國(guó)的近海處在東亞季風(fēng)區(qū)，自南向北依次為赤道季風(fēng)帶、熱帶季風(fēng)帶、亞熱帶季風(fēng)帶和溫帶季風(fēng)帶，所以季風(fēng)是其最重要的氣候特

2、征。冬季風(fēng)（10 月次年4 月）強(qiáng)而穩(wěn)定，夏季風(fēng)（6 8 月）較弱，穩(wěn)定性也差。由于各海區(qū)所處的緯度不同，季風(fēng)的強(qiáng)弱程度和開始、結(jié)束時(shí)間都有差異。在冬季風(fēng)控制的月份，海上為單一的偏北氣流，渤海、黃海為西北風(fēng)，東海為偏北風(fēng)，南海為東北風(fēng)。冬季渤海、黃海寒冷少雨，其中渤海和黃海北部在1 2 月份甚至?xí)霈F(xiàn)冰凍。冷空氣進(jìn)入黃海、東海后逐漸變性，由于熱量、水汽條件漸轉(zhuǎn)優(yōu)越，容易形成大風(fēng)和云雨天氣。在夏季風(fēng)控制的月份，南海中南部為西南季風(fēng)，南海北部及其附近海域?yàn)槠珫|風(fēng)，兩股氣流的匯合形成了熱帶輻合帶，在熱帶輻合帶中會(huì)經(jīng)常生成熱帶氣旋和強(qiáng)對(duì)流天氣。而東海和黃海南部在副熱帶高壓控制下，盛行東南或西南風(fēng)，以晴

3、朗天氣為主。夏季風(fēng)控制的月份也是熱帶氣旋生成、發(fā)展的旺季，受其影響的海域往往出現(xiàn)狂風(fēng)暴雨、狂浪怒濤，給船只航行帶來了極大的危險(xiǎn)。季風(fēng)氣候形成了很大的氣溫年較差，且越向北年較差越大，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，南海北部的氣溫年較差為12 15，東海為15 22，黃海為20 25，渤海達(dá)25 29。隱藏海流和局部地理環(huán)境對(duì)沿海氣候的影響中國(guó)的海流主要受北赤道海流和里門寒流的影響，江河淡水的流入也起重要作用，形成中國(guó)的海流系統(tǒng)。 暖流黃海、 東海的暖流均溯源于黑潮，黑潮進(jìn)入東海后，沿大陸架邊緣流向東北，這一股黑潮，通常稱為臺(tái)灣暖流，中部的強(qiáng)流區(qū)寬度約70 80km。黑潮影響沿海的海溫和云雨天氣。在閩浙近海的部分，臺(tái)灣

4、暖流流速雖然較小，但與近岸寒流相交匯處，形成明顯的分界，當(dāng)?shù)貪O民稱為 流隔 ， 這里就是著名的舟山漁場(chǎng)。北上的臺(tái)灣暖流在濟(jì)州島以南分成兩支：一支穿過對(duì)馬海峽的對(duì)馬海流；一支進(jìn)入黃海，稱為黃海暖流。黃海暖流冬強(qiáng)夏弱，經(jīng)黃海北部從渤海海峽北口進(jìn)入渤海。環(huán)繞渤海一周后，這支暖流由渤海海峽南部流回黃海。 沿岸寒流由渤海海峽南口流入黃海的海流，匯合著黃河、海河等江河徑流淡水沿岸南下，是中國(guó)海的沿岸寒流。沿岸寒流在冬季風(fēng)的影響下，勢(shì)力較強(qiáng)，可以一直沿岸南下穿過臺(tái)灣海峽進(jìn)入南海。隨著季節(jié)的變暖，沿岸寒流逐漸向北退縮。其強(qiáng)弱和進(jìn)退變化，直接影響著中國(guó)沿海海霧的形成。特別是在冬季和春季，它也是黃海春季和初夏出現(xiàn)

5、海霧的主要原因。 南海海流南海的海流分為南海沿岸流和南海暖流兩個(gè)系統(tǒng)。南海沿岸流指廣東沿岸的海流，以116 E（汕尾附近）為界，分成兩個(gè)不同的流系。汕尾以東，終年的流向?yàn)闁|北；汕尾以西，海流有明顯的季節(jié)變化。冬季（12次年3 月） 穿過臺(tái)灣海峽的沿岸寒流，在東北季風(fēng)的作用下，匯合珠江徑流直達(dá)雷州半島，折向南后，分為兩支：一支沿海南島東岸繼續(xù)向西南流去；另一支在海南島東北方受南海暖流的帶動(dòng)，轉(zhuǎn)而流向東北，形成雷州半島東側(cè)的小環(huán)流。夏季（6 9 月） 在盛行西南風(fēng)的作用下，沿岸流流向東北，流速比冬季略強(qiáng)。春秋兩季基本上是冬季的類型。暖流位于沿岸流以外的海區(qū)，西南季風(fēng)期間，流向?yàn)闁|北，十分穩(wěn)定，上下

6、層一致，流速較大。由于對(duì)南海暖流的觀測(cè)資料稀少，尚待進(jìn)一步考察。另外， 局部的地理環(huán)境如海島、海峽等也會(huì)對(duì)沿海氣候產(chǎn)生影響，最顯著的是臺(tái)灣海峽。東北 - 西南走向的地形和狹管效應(yīng)使冬季風(fēng)明顯大于海峽外，往往相差2 3 級(jí)。 渤海海峽也有類似情況。隱藏3 沿海的風(fēng)浪由于我國(guó)沿海海面受季風(fēng)控制，而冬季風(fēng)又強(qiáng)于夏季風(fēng)，所以在不同的季節(jié)、不同海域風(fēng)力各不相同。渤海和黃海北部冬季的平均風(fēng)速為6 7m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為11% 19%。春季平均風(fēng)速為4 5m/s， 6 級(jí)以上大風(fēng)頻率約為5%左右。夏季平均風(fēng)速為4m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為2% 4%。渤海和黃海北部受海域范圍的限制，以風(fēng)

7、浪為主，涌浪較少。黃海中南部冬季的平均風(fēng)速為6 8m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為10% 24%。春季的平均風(fēng)速為4 6m/s。 夏秋季的平均風(fēng)速為5 6m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為5% 10%。 黃海中南部的涌浪較多見。其中成山角和濟(jì)州島附近海區(qū)風(fēng)浪最大。成山角以東海面由于地形的影響，風(fēng)浪大于周圍海區(qū)，特別是冬季，再加上海流湍急，對(duì)船只航行威脅極大。濟(jì)州島附近海區(qū)全年風(fēng)浪均大于其它海區(qū)。東海冬季的平均風(fēng)速為8 9m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為20% 25%。春季的平均風(fēng)速為 5 7m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為6% 9%。夏季的平均風(fēng)速為6 7m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約

8、為7%-9%。其中臺(tái)灣海峽由于地形的影響，風(fēng)力的季節(jié)變化更為明顯，冬季的平均風(fēng)速可達(dá)10 11m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為20% 25%。夏季的平均風(fēng)速只有5 m/s 。秋季的平均風(fēng)速又開始明顯增大，達(dá)7m/s 左右， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為20%左右。南海冬季大風(fēng)區(qū)在呂宋島以北、巴士海峽和南沙群島以西海域，平均風(fēng)速達(dá)11 12m/s，6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為40% 55%。春季風(fēng)力最小，平均風(fēng)速僅4 5m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為2% 4%（北部灣稍大些） 。夏季的平均風(fēng)速為7 8m/s， 6級(jí)以上的大風(fēng)頻率約為15% 20%。與風(fēng)的季節(jié)變化和海域差異相似，海浪也有季節(jié)變化和不

9、同海域的差異，大體上是冬季高于夏季，較遠(yuǎn)的海域高于靠近海岸線的海域和內(nèi)海，波高在0.5 3.0m 之間。渤海和黃海北部冬季平均波高為1.4 1.6m（強(qiáng)冷空氣影響時(shí)最高可達(dá)6 7m），波高 2.5m 的頻率為10% 15%， 春秋季為1.0 1.3m， 夏季為 0.7 0.8m。 其中渤海海峽附近和成山角附近海域高于其它海區(qū)。 TOC o 1-5 h z 黃海南部冬季的平均波高為1.4 1.6m（強(qiáng)冷空氣影響時(shí)最高可達(dá)3 5m），波高2.5m的頻率為20% 25%，春秋季為1.0 1.3m，夏季為0.7 0.9m（臺(tái)風(fēng)影響時(shí)最高可達(dá)69m）。東海冬季的平均波高為1.2 1.8m（臺(tái)灣海峽為3.

10、0 3.5m），2.5m 波高的頻率為30% 40%（臺(tái)灣海峽為50% 60%），春季為1.2m 左右，夏季為0.9 1.2m（臺(tái)風(fēng)影響時(shí)琉球附近海域最高可達(dá)15m左右）。南海海域的浪高分布很不均勻，冬季以巴士海峽西面波浪最大，波高 2.5m 的頻率為50%-60%，越向南越小。4 月份波高2.5m 的頻率為5%（巴士海峽為20%），6 8 月南海中部的風(fēng)浪較大，波高2.5m 的頻率為20%。臺(tái)風(fēng)影響時(shí)最高風(fēng)浪可達(dá)10 15m。隱藏4 沿海的海霧海霧也是一種嚴(yán)重威脅航行安全的災(zāi)害性天氣，因?yàn)楹ｌF發(fā)生時(shí)范圍大，霧濃， 而且持續(xù)時(shí)間可以很長(zhǎng)。我國(guó)沿海的海霧季節(jié)性和區(qū)域性都很強(qiáng)。南海的霧主要出現(xiàn)在2

11、 4 月，東海主要出現(xiàn)在3 6 月，黃海的霧出現(xiàn)在春、秋兩季，主要出現(xiàn)在3 8 月，其中5 7 月最為集中。海霧大體上是自南向北逐漸推進(jìn)，實(shí)際上與暖濕氣流的活動(dòng)有關(guān)。各海區(qū)出現(xiàn)海霧的條件有所不同，但大多屬于平流霧，其共同的特點(diǎn)是由特定的風(fēng)場(chǎng)把暖濕空氣輸送到較冷的海面上，使暖濕空氣冷卻飽和而形成。較大的海面溫度梯度、大小適宜的風(fēng)速和一定的氣溫與水溫差（氣溫高于水溫0 6）是形成海霧的有利條件。一般而言，沿岸海域出現(xiàn)霧的機(jī)率要高一些。在我國(guó)的沿海海域中，北部灣海域、臺(tái)灣海峽的西部、舟山群島附近海域、山東南部海域以及朝鮮半島西面海域是海霧的多發(fā)區(qū)域。由于我國(guó)沿海海域?qū)拸V，影響的天氣系統(tǒng)各不相同，所以

12、氣象要素的分布很不均勻。即使在同一海區(qū)，受同一天氣系統(tǒng)的影響，但是由于地形的差異和海況不同，同樣會(huì)造成氣象要素分布上的差異，特別是風(fēng)和浪。海霧海霧和海霧的分類海霧是在特定的海洋水文和氣象條件下產(chǎn)生的。當(dāng)?shù)蛯哟髿馓幱诜€(wěn)定狀態(tài)，由于水汽的增加及溫度的降低，近海面的空氣逐漸達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)，這時(shí)， 水汽以細(xì)微鹽粒等吸濕微粒為核心不斷凝結(jié)成細(xì)小的水滴、冰晶或者兩者的混合物，懸浮在海面上幾百米以內(nèi)的低空里，當(dāng)霧滴增大、數(shù)量增多，使天空呈灰白色，能見度降低到1km以下時(shí)，便形成了海平流冷卻霧：暖濕空氣移到冷海面時(shí)，底層冷卻，水汽凝結(jié)形成。我國(guó)春夏季節(jié)，東海、黃海的海霧多屬于這種。平流蒸發(fā)霧：冷空氣從暖

13、海面上流過，一面蒸發(fā)向空中輸送水汽，一面因湍流交換向大氣輸送熱量，前者利于霧生，后者利于霧消。當(dāng)蒸發(fā)作用大于顯熱輸送時(shí)，便能形成海霧。以上兩種平流霧的特點(diǎn)：霧性濃、范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，伸入大陸較遠(yuǎn)；常伴有平流低云；活動(dòng)多變，出現(xiàn)突然；日變化不明顯。冷季混合霧：低氣壓區(qū)內(nèi)降水在下降過程中不斷蒸發(fā)或升華，增加近海面層大氣中的水汽含量。同時(shí)周圍冷空氣（特別是極地冷空氣）不斷卷入低氣壓區(qū)內(nèi)，與因蒸發(fā)或升華作用使得海面上接近飽和空氣發(fā)生混合凝結(jié)而成霧。暖季混合霧的形成同上。輻射霧：當(dāng)海面上有一層懸浮物質(zhì)或有海冰覆蓋時(shí)，夜間輻射冷卻生成的霧。多出現(xiàn)在高緯度冷海面上。多見于內(nèi)海、岸濱或港灣水域的黎明前后，日

14、出后漸消。地形霧：海面暖空氣在向島嶼和海岸爬升的過程中冷卻凝結(jié)而形成的霧。如青島的嶗山東南坡和舟山群島普陀山，春夏季節(jié)常常云霧繚繞。我國(guó)的近海以平流冷卻霧居多，海霧從春至夏自南向北推進(jìn)。以東海和黃海的霧最多。南海的海霧只限于中國(guó)沿岸（兩廣及海南沿海水域，雷州半島東部最多），多出現(xiàn)在24 月。東海的海霧始于3 月，終于7 月，而以4 6 月為最盛。霧區(qū)多集中于閔浙沿海26 30oN 的海區(qū)（大致從沿海向東延伸到126oN）。有兩個(gè)中心，一個(gè)在臺(tái)灣海峽北口（集中于45 月），一個(gè)在長(zhǎng)江口至舟山群島海面（集中于5 6 月）。溫州沿海一帶霧日較少。黃海霧季在4 8 月，霧區(qū)比東海大，整個(gè)海域都有霧。其

15、中在中國(guó)沿海部分，有兩個(gè)中心，一個(gè)在青島附近，以6 7 月頻率最高，一個(gè)在成山頭附近，成山頭7 月份的平均霧日達(dá) 25d 以上，幾乎天天有霧。江蘇的連云港附近為少霧區(qū)。渤海霧季在5 7 月，東部多于西部，集中在遼東半島和山東半島北部沿海。渤海西岸從萊州灣以北直到秦皇島的廣大海區(qū)不大出現(xiàn)海霧。隱藏海霧的水文、氣象條件海霧的生成、持續(xù)和消散，有水文條件，也有氣象條件。在水文條件中，以冷暖洋面和表層水溫的作用比較顯著。氣象條件中近水面大氣溫度、濕度、 風(fēng)和空氣穩(wěn)定度的作用較大。 海霧的水文條件海霧常出現(xiàn)在涌升的冷洋流上，或者是冷暖洋流的交界區(qū)域。海面水溫可作為海霧生成的臨界，大片海霧區(qū)出現(xiàn)在海面水溫

16、低于20的海域。高于20的海域，海霧逐漸減少，超過25等溫線以外的海域，不再有霧。 水 - 氣溫差條件大量的觀測(cè)事實(shí)表明，85%的霧發(fā)生在氣溫高于水溫0 6范圍內(nèi)。氣溫高于水溫1時(shí)出霧的比例最大。高于6以上，很難出現(xiàn)平流冷卻霧。但對(duì)平流蒸發(fā)霧來說，卻多出現(xiàn)在氣溫低于水溫10以上（氣溫越低，海面蒸發(fā)越旺盛）。 濕度條件據(jù)統(tǒng)計(jì)溫度露點(diǎn)差在1 以下時(shí)，占出現(xiàn)霧的88%，其中又以溫度露點(diǎn)差在0.1 0.5以下時(shí)產(chǎn)生海霧的次數(shù)最多。近年來的觀測(cè)事實(shí)表明，海霧形成時(shí)的相對(duì)濕度不一定要達(dá)到100%，有時(shí)相對(duì)濕度達(dá)到80%以上，就有海霧生成。但相對(duì)濕度低于70%，一般不易有海霧生成。 風(fēng)場(chǎng)條件對(duì)平流冷卻霧來說

17、，暖濕氣流的長(zhǎng)期存在，對(duì)海霧的生成和發(fā)展相當(dāng)重要。有海霧生成時(shí)，一般盛行偏南氣流（東海、黃海）或偏東氣流（南海），海霧發(fā)生時(shí)風(fēng)力多為2 4級(jí)（ 2 10m/s），特別是4 5m/s 最為有利，1 級(jí)以下或6 級(jí)以上時(shí)，霧較少出現(xiàn)。 大氣穩(wěn)定度條件有較強(qiáng)的逆溫層可以使平流冷卻霧得以產(chǎn)生和維持。但對(duì)于平流蒸發(fā)霧來說，一般多出現(xiàn)在低層大氣呈不穩(wěn)定狀態(tài)下。隱藏海霧云圖特征由于衛(wèi)星紅外觀測(cè)無法判斷云底是否到達(dá)地（海） 面， 所以在云圖上難以區(qū)分層云和霧，層云和霧在云圖上是類似的。可見光云圖上，層云和霧表現(xiàn)為一片光滑均勻的云區(qū)，其色調(diào)從白色到灰色，這主要決定于云（霧）的稠密程度和太陽的高度角。如果層云和霧

18、很厚（超過300m），則表現(xiàn)為白的色調(diào)，層云和霧范圍都很大，邊界光滑清楚，邊界形狀常與地形走向和海岸線一致，層云和霧這種特征是識(shí)別它的主要依據(jù)。海霧的主要特征是范圍和大小多變不定，邊界非常清楚，邊界形狀常與地形走向和海岸線一致。色調(diào)從灰白到白不等。紋理非常光滑，均勻、 無暗影。海霧與層云主要差別是前者邊界更加清楚，在近海海霧的邊界與海岸線非常一致，層云的邊界時(shí)而參差不齊。此外，層云有時(shí)有暗影，其出現(xiàn)與層云相對(duì)于海面的高度有關(guān)。在紅外云圖上，層云和霧表現(xiàn)為色調(diào)較暗的均勻云區(qū)，由于云高度低，其色調(diào)隨季節(jié)和緯度而變，如果層云（霧）的云頂和地面溫度差異很小，則在紅外云圖上就不易識(shí)別。如果夜間霧和層云比

19、四周地表亮，這種霧和層云一定很厚。在分析云圖上海霧特征時(shí)，要將可見光云圖、紅外云圖以及地面沿海（海島）觀測(cè)資料進(jìn)行綜合分析，得出有無海霧還是層云的結(jié)論。根據(jù)FY-2C氣象衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)，2008年 4 月 7 日，華東部分地區(qū)以及黃海、東海北部海區(qū)普遍出現(xiàn)大霧。霧區(qū)范圍涉及到山東、安徽、江蘇、上海、浙江等地區(qū)。在紅外云圖上10.2a ），海上大霧為低層云（霧）。在可見光圖上（圖10.2b ），黃海、東海北部海區(qū)的海霧的邊界與海岸線非常一致，紋理非常光滑，均勻、無暗影。隱藏中國(guó)沿海海霧的天氣形勢(shì)中國(guó)沿海海霧的天氣形勢(shì)根據(jù)地面氣壓場(chǎng)可以劃分為七種類型。副熱帶高壓邊緣型入夏，太平洋高壓西伸到中國(guó)沿海時(shí)

20、（圖10.3 ），在高壓西側(cè)南向風(fēng)的作用下，常為并在冷的沿岸流上產(chǎn)生海霧。因?yàn)檫@種高氣壓是深厚的天氣系統(tǒng)，穩(wěn)定、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，所以由此而產(chǎn)生的海霧不易消散。入海變性冷高壓型春季，大陸冷高壓入海后變性（圖10.4），入海時(shí)間越長(zhǎng)，變性越深，厚度越大，出現(xiàn)海霧的可能性也越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)它的厚度達(dá)到850hPa 以上，在海上停留3d，多半有平流霧出現(xiàn)。高壓中心在30oN以南海面時(shí)，霧區(qū)出現(xiàn)在華南沿海；高壓中心在30oN以北的黃海和東海海區(qū)時(shí)，霧產(chǎn)生在黃海。氣旋（低壓槽）東部型春夏季節(jié)從大陸東移的氣旋或低壓槽（圖10.5 ），當(dāng)其臨近東部沿海時(shí)，其前部有從海上流來的暖濕空氣，從而有利于在中國(guó)冷的沿岸流上

21、形成海霧。由黃河氣旋引起的平流霧，主要出現(xiàn)在渤海或黃海北部；江淮氣旋引起的平流霧，主要出現(xiàn)在長(zhǎng)江口以北的黃海西岸；如果在春季，西南低壓槽東移到沿海，珠江口以東的海區(qū)可出現(xiàn)霧。弱高壓控制型我國(guó)東部沿海在弱高壓控制下（圖10.6），氣壓梯度很小，吹微弱的東南風(fēng)，有少量水汽輸入。850hPa上有暖平流和下沉逆溫。由于夜間輻射冷卻，氣溫下降，可達(dá)到飽和而形成平流輻射霧。長(zhǎng)江口一帶多見。冷鋒型冷鋒型多出現(xiàn)在冷鋒后或冷鋒中（圖10.7 ）。當(dāng)冷鋒移動(dòng)緩慢，冷鋒上下溫差較大，暖鋒型這類海霧多出現(xiàn)在暖鋒前（圖10.8）。一般暖鋒兩側(cè)溫差較大，鋒面移動(dòng)緩慢，鋒面坡度小，鋒面以下的冷空氣層結(jié)穩(wěn)定，氣壓梯度不大，風(fēng)

22、速小，湍流弱，有利于在暖鋒前形 成海霧。靜止鋒型多出現(xiàn)在福建沿海。當(dāng)靜止鋒南側(cè)出現(xiàn)東高西低的天氣型時(shí)（圖10.9 ），由于吹東南風(fēng)，絕對(duì)濕度較高，空氣接近飽和。當(dāng)靜止鋒南壓后，這些地方又處于靜止鋒的冷空氣中，如果冷空氣很潮濕，則冷暖空氣混合會(huì)在鋒區(qū)形成混合霧。隱藏海霧預(yù)報(bào)水溫和氣象條件分析海流對(duì)不同溫度水體的運(yùn)輸作用，決定了海水溫度及其梯度的分布和變化，同時(shí)也反映出與其上低層大氣溫度及其梯度的分布和變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為海霧生成、持續(xù)和消散提供必要條件，因此，與海霧預(yù)報(bào)直接有關(guān)的水文要素，應(yīng)是水溫，特別是表層水溫、水溫梯度及其預(yù)報(bào)。海面水溫的變化比起陸面氣溫的變化要緩慢得多。所以對(duì)海霧的短期預(yù)報(bào)來

23、說，采用實(shí)測(cè)的水溫來代替水溫的預(yù)報(bào)值，誤差不會(huì)太大。海霧預(yù)報(bào)中，關(guān)于氣象條件的考慮，主要放在天氣形勢(shì)和氣象要素兩方面。一般說來，與海霧有關(guān)的氣象要素，不外風(fēng)向、風(fēng)速、降水、蒸發(fā)、溫度、濕度和穩(wěn)定度等幾個(gè)方面。風(fēng)向已在天氣形勢(shì)里表現(xiàn)出來，風(fēng)速卻因霧種而定。輻射霧只能在微風(fēng)中存在；平流霧卻以4 5m/s 風(fēng)最合適，但風(fēng)力超過6 級(jí)，也會(huì)把霧吹散。降水是產(chǎn)生混合霧所需要的條件。蒸發(fā)是蒸發(fā)霧產(chǎn)生的必要條件，但對(duì)于其它霧種，卻是消霧的因素。溫度和濕度條件，需要聯(lián)系起來考慮，因?yàn)橐欢ǖ臏囟葘?duì)應(yīng)一定的飽和水汽壓。對(duì)于某些海區(qū)的特定季節(jié)來說，形成海霧的最大水汽壓是有限度的，如果溫度太高了，達(dá)不到它所需要的飽和

24、水汽壓，便不能發(fā)生凝結(jié)而成霧。霧雖然是低空的凝結(jié)物，它的生消和持續(xù)過程，常與空氣層結(jié)有關(guān)系。一般說來，穩(wěn)定的空氣層結(jié)，利于霧的生成和持續(xù)。但像平流蒸發(fā)霧那樣，盡管低層空氣是不穩(wěn)定的，只要其上（ 850 700hPa的中低空）空氣層結(jié)穩(wěn)定，而且成霧的外在條件（冷空氣不斷地向暖海面流來）不變，蒸發(fā)霧可以持續(xù)不散。這種利于霧的持續(xù)的低空（850 700hPa）空氣層結(jié)穩(wěn)定條件，對(duì)于輻射霧和平流冷卻霧都是合適的。海霧生消經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào) 春夏季節(jié)，我國(guó)沿海平流霧的生消與風(fēng)向有密切關(guān)系，一般是吹SE風(fēng)或SW風(fēng)（成山頭以北海面是NE風(fēng)）生成霧，特別是當(dāng)西北風(fēng)突然轉(zhuǎn)為SE風(fēng)時(shí)（北黃海為NE風(fēng)），絕大多數(shù)會(huì)在沿海形成

25、大片霧區(qū)。當(dāng)然， 如果 SE風(fēng) （北黃海為NE風(fēng)） 吹久了， 反而不易成霧。在已出現(xiàn)霧的情況下，只要風(fēng)向轉(zhuǎn)為NW，霧便很快消失。 影響我國(guó)的平流霧，絕大多數(shù)是先見于日本或朝鮮的西部海面，以后逐漸隨風(fēng)移入我國(guó)。故當(dāng)日本或朝鮮預(yù)報(bào)其西部海面出霧時(shí)，不久我國(guó)沿海便有霧。 平流霧在全天任何時(shí)候都可以出現(xiàn)，但以氣溫最低的日出前后出現(xiàn)幾率最大，霧也最濃。隨著太陽的升起，氣溫逐漸升高，霧也隨之消散，或逐漸上升為層云，有時(shí)還從層云中降下小雨或毛毛雨。晚上出現(xiàn)的霧，一般看上午9:00 10:00 能否消散，如果不消散，那就看下午3:00 4:00 能否消散，如果此時(shí)仍不消散，一般說入夜后不易消散了。 冬季入海的

26、河水溫度常比海水溫度低，當(dāng)風(fēng)從低緯吹來時(shí)，則較暖濕的空氣在河水入海口附近，就特別容易產(chǎn)生霧。 風(fēng)力增強(qiáng)到5 級(jí)以上時(shí)，一般會(huì)使海上的霧消失。 空中多層云是產(chǎn)生平流霧的有利條件之一。海霧客觀預(yù)報(bào)方法上海臺(tái)風(fēng)所將霧分為三個(gè)等級(jí)，定義：0能見度200m為濃霧；200能見度1000m為霧；1000能見度10000m為輕霧。應(yīng)用1997 2005 年 10 個(gè)沿海和海島站（大連、成山頭、青島、日照、呂泗、嵊泗、石浦、大陳、洞頭、小洋山）的氣象觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)分析了霧的氣候特征，包括霧出現(xiàn)時(shí)間、風(fēng)向風(fēng)速、溫度露點(diǎn)差、相對(duì)濕度和是否有降水等。每個(gè)測(cè)站針對(duì)輕霧進(jìn)行排空。在上面排空的基礎(chǔ)上，選取預(yù)報(bào)因子，應(yīng)用多元

27、回歸方法，建立回歸方程，根據(jù)擬合結(jié)果，給出不同等級(jí)霧的判據(jù)。進(jìn)行預(yù)報(bào)海區(qū)分區(qū)，依據(jù)測(cè)站就近原則確定每一海區(qū)所選用的預(yù)報(bào)方程，應(yīng)用大氣環(huán)流模式預(yù)報(bào)輸出產(chǎn)品，如海洋大氣邊界層中的氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、相對(duì)濕度，海表溫度和氣壓等，針對(duì)輕霧條件進(jìn)行排空，然后根據(jù)回歸方程的結(jié)果和不同等級(jí)霧的判據(jù)，進(jìn)行霧的預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)模型的設(shè)計(jì)是以霧的等級(jí)為預(yù)報(bào)參量，以風(fēng)向、風(fēng)速、 海氣溫差和相對(duì)濕度作為預(yù)報(bào)因子，對(duì)預(yù)報(bào)量進(jìn)行歸一化處理，其中風(fēng)向是根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析各站各月出現(xiàn)霧時(shí)，各風(fēng)向出現(xiàn)的頻率來進(jìn)行歸一化。系統(tǒng)流程見圖10.10 。青島市氣象局與中國(guó)海洋大學(xué)合作的海上濃霧監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)( V1.2) ， 使用的數(shù)值模式是由美國(guó)

28、科羅拉多州立大學(xué)開發(fā)的RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) ， 該海霧模式在奧帆賽、殘奧帆賽期間運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品采用Web網(wǎng)頁形式提供給預(yù)報(bào)員使用。奧帆賽、殘奧帆賽期間，上海市氣象局、山東省氣象局也分別提供了海霧數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品。預(yù)報(bào)個(gè)例2008 年 4 月 6 7 日華東沿海地區(qū)及黃海和東海出現(xiàn)了大范圍的霧，持續(xù)近30h。由表 10.2 可見，大霧期間測(cè)站最小能見度在100m以下。圖10.11 為 2008 年 4 月 6日08:00 、 20:00 和 7 日 08:00 地面形勢(shì)，7 日 08:00 霧范圍最大，能見度最低。此時(shí)華東沿海受地

29、面弱高壓控制，為下沉氣流，風(fēng)小，沿海為偏南氣流，這些都有利于霧的生成和維持。對(duì) 2008 年 4 月 6 日 08:00 的高空天氣形勢(shì)分析（ 圖 10.12） ， 可以看到高空500hPa低槽位于華東沿海，槽后帶來冷空氣，低空925hPa 在東海中南部有一條切變，使得華東沿海有較多的水汽輻合，同樣有利于大霧的生成維持。低空穩(wěn)定的層結(jié)及逆溫層存在（圖 10.13） ， 近地層的水汽含量對(duì)大霧的發(fā)生具有非常重要的意義，2008 年 4 月 7 日， 850hPa 以下逆溫層結(jié)明顯，水汽能量被聚集在1500m以下的對(duì)流層底層，穩(wěn)定層結(jié)的作用顯而易見。大霧發(fā)生前的環(huán)流特征是低層有西南暖濕氣流，高空層

30、結(jié)穩(wěn)定，溫度場(chǎng)暖脊穩(wěn)定少動(dòng)， 在槽前西南氣流的配合下暖平流十分明顯。從 T213 相對(duì)濕度預(yù)報(bào)看，6 7 日長(zhǎng)三角一帶地面相對(duì)濕度達(dá)到90%，從上海寶山站觀測(cè)記錄看，相對(duì)濕度達(dá)到93%。通過分析地面圖可知，上海及周邊地區(qū)風(fēng)力在1 2 級(jí)。以上天氣條件基本滿足了形成霧的3 個(gè)基本條件: 晴或少云、微風(fēng)以及近地面層水汽含量充沛。上海臺(tái)風(fēng)研究所WRF+ADA模式S5日 20:00 起報(bào)的 3h能見度預(yù)報(bào)（圖 10.14） ， 6日 20:00 以后，華東沿海大部分地區(qū)、黃海和東海有霧，7 日 02:00 05:00 影響最嚴(yán)重，跟實(shí)況海上大風(fēng)我國(guó)近海強(qiáng)風(fēng)（風(fēng)力6級(jí)）分布和發(fā)生頻率蒲氏風(fēng)力等級(jí)將6 級(jí)

31、風(fēng)（ 10.8 13.8m/s ）定義為強(qiáng)風(fēng)，將8 級(jí)風(fēng)（ 17.2 20.7m/s ）定義為大風(fēng)。而一般在氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中將平均風(fēng)速達(dá)到6 級(jí)以上的風(fēng)，稱為大風(fēng)。我國(guó)（包括近海）地處東亞季風(fēng)氣候區(qū)，冬、夏季風(fēng)差異顯著。冬季，因受到來自西伯利亞的強(qiáng)冷空氣的頻繁侵襲，常常造成大面積的大風(fēng)降溫天氣，盛行偏北大風(fēng)；夏季，受副熱帶高壓和西南暖濕氣流的影響，除西北太平洋熱帶氣旋給東南沿海帶來短暫的狂風(fēng)暴雨外，天氣晴熱、風(fēng)速一般不大；春、秋季節(jié)為冬、夏季風(fēng)的轉(zhuǎn)換期。華東沿海有時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫帶氣旋入海加強(qiáng)產(chǎn)生的大風(fēng)、入海高壓后部的偏南大風(fēng)等。受季節(jié)、海岸帶地形、海表溫度等的影響，我國(guó)近海冬季的風(fēng)力較強(qiáng)（11 12

32、 月份的大風(fēng)過程和大風(fēng)天氣最多、平均風(fēng)速也最大），夏季次之，春、秋季最弱。而且，不同海域的主導(dǎo)風(fēng)向不盡相同。冬季，主導(dǎo)風(fēng)向較為穩(wěn)定，過程性風(fēng)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，而且主導(dǎo)風(fēng)向自北至南呈現(xiàn)順時(shí)針變化的特征：渤海、 黃海主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)或北風(fēng)，東海南部轉(zhuǎn)為東北風(fēng)，南海北部和中部為東北風(fēng)，南海南部轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)。夏季，主導(dǎo)風(fēng)的穩(wěn)定性不如冬季，過程性風(fēng)的持續(xù)時(shí)間也不如冬季長(zhǎng)。我國(guó)近海不同海域的大風(fēng)日數(shù)也不盡相同：其中 8 級(jí)以上大風(fēng)年平均日數(shù)，以東海最多，黃海和渤海次之，南海最少。渤海、黃海北部渤海和黃海北部地區(qū)，冬季的大風(fēng)日數(shù)和平均風(fēng)速最大，春、秋季次之。因緯度較高，該海域受熱帶氣旋的影響較小，夏季的大風(fēng)日數(shù)

33、和平均風(fēng)速均不及春、秋兩季。對(duì)于黃海北部海域，全年約有半年以上的時(shí)間處于大風(fēng)多發(fā)階段，且以 4 月份的大風(fēng)日數(shù)最多。就風(fēng)向而言，9 月次年5 月以西北大風(fēng)為主，夏季則以東南大風(fēng)為主。圖 10.15 為黃海北部海域各月的大風(fēng)日數(shù)分布。從 11 月次年4 月的大風(fēng)天氣較為頻繁， 平均每月約有14.8d 發(fā)生大風(fēng)，其中 4月的大風(fēng)天氣竟高達(dá)17.2d ； 6 9 月則較少有大風(fēng)天氣發(fā)生，平均每月的大風(fēng)日數(shù)約為5.4d； 5月、 10 月則為大風(fēng)日數(shù)由多到少和由少到多的過渡期，月平均的大風(fēng)日數(shù)分別為11.9 和 11.7d 。黃海中南部黃海中南部海域，盛行北到西北風(fēng)，冬季的平均風(fēng)速和大風(fēng)日數(shù)均較大，夏

34、秋季次之，春季最小。東海東海海域盛行東北風(fēng)，雖然夏秋季易受西北太平洋熱帶氣旋的影響，但仍以冬季的平均風(fēng)速為大（大風(fēng)日數(shù)為多），夏季次之，春秋季最小。由于地形的影響，臺(tái)灣海峽的平均風(fēng)速及大風(fēng)日數(shù)的季節(jié)變化更為明顯：冬季的平均風(fēng)速可達(dá)10 11m/s， 6 級(jí)以上的大風(fēng)天數(shù)占20% 25%； 夏季的平均風(fēng)速只有5m/s； 而春秋季的平均風(fēng)速則可達(dá)7m/s 左右， 6 級(jí)以上的大風(fēng)天數(shù)約占20%。南海南海海域盛行偏東風(fēng)，雖然夏秋季節(jié)易受西北太平洋熱帶氣旋的影響，但仍以冬季的平均風(fēng)速為大（大風(fēng)日數(shù)為多），夏秋季次之，春季最小。隱藏影響我國(guó)近海海域大風(fēng)的主要天氣系統(tǒng)冷高壓冷空氣活動(dòng)在地面氣壓系統(tǒng)上表現(xiàn)為

35、一次冷性高壓（反氣旋）的積聚生成，向南侵襲，最后入海變性的過程。冷空氣 （冷高壓）的活動(dòng)是引起我國(guó)沿海和海區(qū)大風(fēng)的主要天氣系統(tǒng)之一。 特別是一次強(qiáng)冷空氣的活動(dòng)，往往反映了大氣環(huán)流的巨大變化，冷空氣的活動(dòng)對(duì)我國(guó)沿海及海區(qū)影響較為頻繁，特別是對(duì)中高緯度沿海及海區(qū)，在冬半年作用更為顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì)（表10.3 ），影響我國(guó)的冷高壓每年有91 次，平均約4d 就有一個(gè)冷高壓進(jìn)入我國(guó)。冷空氣的活動(dòng)，在春季（3 5 月）最頻繁，平均26 次；秋季（9 11 月）次之，平均 24次；夏季（6 8月） 21 次；冬季（12 2 月）最少，平均20 次。入侵我國(guó)近海的冷空氣的路徑有四條：中路： 冷空氣強(qiáng)度最強(qiáng)，影響

36、范圍最大。一般由蒙古中部經(jīng)河套地區(qū)南下，可進(jìn)入南海，甚至到達(dá)赤道附近。該路徑冷鋒在渤海、黃海主要產(chǎn)生6 級(jí)以上偏北大風(fēng)，維持時(shí)間24h左右； 在東海主要產(chǎn)生6 級(jí)以上北到東北大風(fēng)，維持時(shí)間24h 左右； 在南海主要產(chǎn)生6 級(jí)以上東北大風(fēng)，維持時(shí)間24h 左右，最長(zhǎng)可達(dá)3d。東路： 冷空氣主力由115oE以東， 經(jīng)華北和東北入渤海，又經(jīng)黃河下游南下，可影響華南沿海及臺(tái)灣海峽。西路： 冷空氣主力經(jīng)河套以西，沿河西走廊和青藏高原東側(cè)南下，可達(dá)越南、泰國(guó)甚至馬來西亞。海路： 冷空氣主力經(jīng)西伯利亞東部進(jìn)入我國(guó)東北地區(qū)后入日本海南下或向東移動(dòng)，或者由蒙古東部經(jīng)東北由黃海擴(kuò)散南下。一般影響渤海、黃海、東海北

37、部。對(duì)南海地區(qū)來說，東路冷空氣雖多，但強(qiáng)度一般較弱；中路冷空氣一般較強(qiáng)；西路冷空氣主要影響北部灣地區(qū)，6 8 級(jí)風(fēng)持續(xù)時(shí)間為12 24h。溫帶氣旋溫帶氣旋發(fā)生在熱帶氣團(tuán)與極地氣團(tuán)的交界面上，在溫帶氣旋中有冷鋒和暖鋒并存，所以溫帶氣旋又叫鋒面氣旋。溫帶氣旋全年均可發(fā)生，以春季最為頻繁，有明顯的地域性和季節(jié)性。生成位置隨鋒區(qū)的季節(jié)性位移而相應(yīng)變化。當(dāng)冬季南支鋒區(qū)位于東海上空時(shí)，東海氣旋多發(fā)。春夏季鋒區(qū)位于江淮流域時(shí)，江淮氣旋多發(fā)。盛夏鋒區(qū)北躍到黃河以北時(shí)，則形成黃河氣旋。由于氣旋多數(shù)生成于西風(fēng)帶高空槽前下方，從青藏高原移出的高空槽或高原東側(cè)的西南渦向東移動(dòng)時(shí)，在我國(guó)的中部和東部常有氣旋生成。因此，

38、 黃河以北的氣旋活動(dòng)則與高原北部的高空槽有關(guān)。由于地形低氣壓槽和山脈背風(fēng)坡容易產(chǎn)生氣旋，因此這些地方往往是氣旋的源地。根據(jù)氣旋生成源地和移動(dòng)路徑，通常把中國(guó)氣旋分為蒙古氣旋、渤海氣旋、黃河氣旋、江淮氣旋和東海氣旋等。它們的活動(dòng)帶來渤海、黃海、東海等海域的大風(fēng)天氣。 蒙古氣旋蒙古氣旋發(fā)生發(fā)展在蒙古國(guó)中部和東部高原一帶，約在(100 115oE， 40 50oN)范圍內(nèi)。多由西伯利亞移來的錮囚氣旋暖區(qū)里新生的氣旋，在這個(gè)地區(qū)的西部、西北部多高山，蒙古中部和東部處于背風(fēng)坡，有利于氣旋的生成和發(fā)展。此外， 冷鋒進(jìn)入蒙古西部的倒槽中，或相對(duì)低壓區(qū)里形成氣旋。春秋季節(jié)，冷暖空氣活動(dòng)頻繁，氣旋出現(xiàn)次數(shù)最多，

39、冬季次之；夏季，鋒區(qū)北移，暖空氣活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，故氣旋顯著減少。氣旋形成后東移進(jìn)入中國(guó)，常在東北地區(qū)發(fā)展加深。它的移動(dòng)路徑，一般以向東略偏南經(jīng)過錫林郭勒盟西部，沿東北平原、松花江下游移去的為最常見；另兩條是向東經(jīng)呼倫貝爾盟移去和向東南經(jīng)華北、渤海， 繞長(zhǎng)白山經(jīng)朝鮮移去。它表現(xiàn)的天氣多種多樣，其中以大風(fēng)為主。偏南的路徑對(duì)渤海、黃海影響較大，可出現(xiàn)大風(fēng)天氣。 渤海氣旋在渤海中偶爾也有氣旋新生，通常在12h 之內(nèi)突然產(chǎn)生，后迅速加深，造成大風(fēng)，常稱為渤海低壓。渤海低壓一般可持續(xù)12 24h，然后移向東北地區(qū)。目前對(duì)渤海的這種新生氣旋的預(yù)報(bào)還有一定困難，在此活動(dòng)的船舶必須多加注意。 黃河氣旋黃河氣旋是在黃

40、河流域生成的氣旋，主要生成于河套、黃河下游，常常影響黃河下游、遼東半島、山東半島、渤海、黃海北部和中部的海面。黃河氣旋常出現(xiàn)較強(qiáng)的大風(fēng)，風(fēng)力可達(dá) 8 級(jí)以上，當(dāng)其向渤海移動(dòng)時(shí)，渤海和遼東半島一帶常出現(xiàn)5 7 級(jí)的大風(fēng)。 江淮氣旋江淮氣旋屬南支鋒區(qū)上的波動(dòng)，一般都由西風(fēng)帶高空槽或西南渦向東移動(dòng)時(shí)，在地面靜止鋒上誘發(fā)而成；或是地面冷鋒進(jìn)入暖性低壓槽后，鋒面發(fā)生波動(dòng)形成。氣旋生成后，絕大多數(shù)向東北偏東方向移動(dòng)入海。有時(shí)氣旋西部或北部會(huì)有6 8 級(jí)偏北或偏東大風(fēng)，氣旋東部有5 7 級(jí)的偏南大風(fēng)。江淮氣旋主要生成于長(zhǎng)江中下游、淮河流域和湘贛地區(qū)，在沿江兩岸一至兩個(gè)緯距內(nèi)氣旋發(fā)生最多，淮河流域次之，江西和

41、湖南兩省最少。長(zhǎng)江下游和淮河流域發(fā)生的氣旋占江淮氣旋總數(shù)的75% 以上。全年均可出現(xiàn)，但以春季和初夏（3 7 月）為最多，5、 6、 7 三個(gè)月活動(dòng)最盛，約占全年總數(shù)的2/3 ，又以 6 月份最為活躍。江淮氣旋一般在陸上風(fēng)速不大，而入海后常常能迅速發(fā)展，產(chǎn)生較強(qiáng)的大風(fēng)，暖鋒前為偏東大風(fēng)，暖區(qū)為偏南大風(fēng)，冷鋒后則為偏北大風(fēng)，主要影響黃海南部和中部海面，有時(shí)也會(huì)影響到黃海北部及渤海一帶。它在入海后常常加深，在黃海南部造成大風(fēng)，其風(fēng)向在氣旋西部為西北風(fēng)，東部為偏南風(fēng)。 東海氣旋東海氣旋主要是指發(fā)生、發(fā)展于東海海域的氣旋或從江淮氣旋移入東海后改稱的氣旋，常常會(huì)影響東海和黃海南部海域。東海氣旋多發(fā)生在春

42、季，其次為冬季，夏季最少。冬春季節(jié)中國(guó)東南沿海受大陸冷高壓脊控制，當(dāng)南支鋒區(qū)上有低壓槽東移時(shí)，位于東海的地面靜止鋒會(huì)誘發(fā)成氣旋波，這類氣旋波基本上都向東北方向移動(dòng)，在日本附近海上發(fā)展成熟，而在中國(guó)近海發(fā)展加深的僅占東海氣旋總數(shù)的10%左右。氣旋后部常有偏北大風(fēng)，大風(fēng)發(fā)生往往很突然，如氣旋在近海北上發(fā)展時(shí)，大風(fēng)可影響至黃海南部，持續(xù)1 2d。值得注意的是，臺(tái)灣海峽由于地形的影響，當(dāng)冷鋒過境時(shí)風(fēng)力更大。東海氣旋生成后先是向東北偏東方向移動(dòng)，到達(dá)日本南部海面后常會(huì)強(qiáng)烈發(fā)展，其移向轉(zhuǎn)為東北，因此對(duì)朝鮮、日本一帶海區(qū)的天氣影響很大，常帶來大風(fēng)、降水和低能見度等惡劣天氣，影響范圍也不斷擴(kuò)大。 溫帶氣旋的爆

43、發(fā)性發(fā)展人們發(fā)現(xiàn)，海上有些氣旋在短時(shí)間內(nèi)氣壓急速下降，有時(shí)24h 內(nèi)中心氣壓可降24hPa以上， 瞬時(shí)風(fēng)速迅速增至30m/s 以上， 風(fēng)浪洶涌，并伴有暴雨等劇烈天氣，有些甚至能形成類似于臺(tái)風(fēng)的風(fēng)云結(jié)構(gòu)，稱這類氣旋為爆發(fā)性氣旋，又稱 炸彈氣旋 。 爆發(fā)性氣旋對(duì)海上運(yùn)輸、漁業(yè)生產(chǎn)和海上作業(yè)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。由于爆發(fā)性發(fā)展，對(duì)其預(yù)警能力有限，因此危害程度可能甚于熱帶氣旋。爆發(fā)性氣旋產(chǎn)生于200hPa急流附近，與一般氣旋產(chǎn)生在低層鋒區(qū)內(nèi)不同。高空急流異常強(qiáng)勁、500hPa 正渦度平流、對(duì)流層低層的暖濕平流、初始擾動(dòng)、一定的斜壓條件、有利的環(huán)境場(chǎng)是爆發(fā)性氣旋產(chǎn)生的重要條件。由大陸入海的氣旋多發(fā)生在高空急流入

44、口區(qū)的右側(cè)，而爆發(fā)性氣旋絕大多數(shù)出現(xiàn)在高空急流出口區(qū)的左側(cè)。爆發(fā)性氣旋的初始擾動(dòng)可以是中尺度渦旋、熱低壓、 鋒面波動(dòng)，它們一般生成于大陸上，爆發(fā)性發(fā)展于海上。也有的初始擾動(dòng)為熱帶擾動(dòng)，發(fā)生在25oN 以南，而爆發(fā)性發(fā)展于25oN以北的海上。爆發(fā)性氣旋生成時(shí)，海上可出現(xiàn)10 12 級(jí)的陣風(fēng)，伴隨強(qiáng)烈的對(duì)流天氣。低壓槽前與入海高壓后部偏南大風(fēng)華北地形槽與黃、渤海偏南大風(fēng)華北地形槽是指在太行山東側(cè)的華北平原上的低壓槽。在春、秋兩季，特別是秋季，華北平原常受華北地形槽控制。其產(chǎn)生于亞洲大陸東部高壓系統(tǒng)迅速減弱的情況下，在蒙古和我國(guó)東部一帶多受減弱的高壓帶控制，構(gòu)成V 型形勢(shì)場(chǎng)。華北地形槽的產(chǎn)生是由于地

45、形的動(dòng)力減壓作用造成的。當(dāng)?shù)匦尾叟c入海高壓之間的氣壓梯度足夠大時(shí)，可導(dǎo)致渤海、黃海北部的西南大風(fēng)。在華北地形槽影響下，東部沿海有較強(qiáng)的高壓存在，平均強(qiáng)度為1026hPa，其活動(dòng)范圍在（ 115 126oE， 29 34oN）時(shí)，渤海、黃海北部有6 級(jí)以上的西南大風(fēng)。低壓槽前偏南大風(fēng)在夏季，亞洲大陸為熱低壓控制，同時(shí)，太平洋副熱帶高壓西伸北抬，因此，高低壓之間的偏南風(fēng)就成為我國(guó)海區(qū)的夏季風(fēng)。由于熱低壓的氣壓梯度不如冬季冷高壓前部的氣壓梯度大， 所以夏季風(fēng)比冬季風(fēng)弱。夏季風(fēng)的建立是在4 月中旬以后，這時(shí)蒙古高壓逐漸變?nèi)醪⑹湛s，與此同時(shí)，印度及我國(guó)大陸上熱低壓明顯發(fā)展，冬季風(fēng)減弱，夏季風(fēng)開始出現(xiàn)。5

46、 月份偏南風(fēng)向北推進(jìn)至15oN 左右， 6 月份偏南風(fēng)迅速遍及整個(gè)中國(guó)近海及日本海區(qū)，7 月份為夏季風(fēng)最強(qiáng)盛時(shí)期，偏南風(fēng)穩(wěn)定擴(kuò)展到整個(gè)海區(qū)。當(dāng)大陸上熱低壓強(qiáng)烈發(fā)展，低壓槽由西南地區(qū)伸向長(zhǎng)江中下游或者淮河流域，槽前的氣壓梯度加大易形成東海黃海的偏南大風(fēng)。入海高壓后部偏南大風(fēng)在冬春季，當(dāng)強(qiáng)冷空氣南下影響，高壓逐漸變性減弱，但冷高壓東移入海后仍有一定的強(qiáng)度， 當(dāng)其后部的氣壓梯度較大時(shí)，黃海、東海往往會(huì)出現(xiàn)偏南大風(fēng)。在春夏季高壓東移入海后， 陸上低壓發(fā)展，低壓槽由西南地區(qū)伸向長(zhǎng)江中下游或者淮河流域，此時(shí)地面24h 變壓中心在 -6hPa 或以上。低壓槽前和入海高壓后部的氣壓梯度較大，同樣容易產(chǎn)生偏南大

47、風(fēng)。隱藏我國(guó)近海海域大風(fēng)預(yù)報(bào)青島奧帆賽海風(fēng)預(yù)報(bào)介紹以奧帆賽場(chǎng)為重點(diǎn)區(qū)域先后開發(fā)了四重嵌套（45km/15km/5km/1.6km ） MM5中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)、1.67km 分辨率的更新循環(huán)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（MM5-RU）、C500m和 100m分辨率的賽區(qū)精細(xì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)?；贛M5模式產(chǎn)品和浮標(biāo)觀測(cè)資料建立了統(tǒng)計(jì)模型，對(duì) MM5輸出的定點(diǎn)逐時(shí)風(fēng)速預(yù)報(bào)進(jìn)行解釋應(yīng)用，為預(yù)報(bào)員作精細(xì)化預(yù)報(bào)提供了重要的技術(shù)支持。對(duì)2006、 2007 兩年奧帆賽賽區(qū)弱風(fēng)日天氣進(jìn)行分型分析、總結(jié)了海風(fēng)的預(yù)報(bào)指標(biāo)。奧帆賽數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)建立了比較完善的多重分辨率的數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)，奧帆賽、 殘奧帆賽期間運(yùn)行MM5中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)、基于

48、MM5的快速更新循環(huán)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（MM5 RUC）、WRF數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)和高分辨率邊界層數(shù)值模式。同時(shí)，以國(guó)家氣象中心和北京市氣象局WRF數(shù)值產(chǎn)品作為備份。MM5中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)2002 年，青島市氣象局與中國(guó)海洋大學(xué)合作，采用4 臺(tái)微機(jī)并行運(yùn)算，建立了第一套基于MM5的中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)，于2003 年投入業(yè)務(wù)使用，至2004 年結(jié)束運(yùn)行。2004 年底引進(jìn)華云神箭高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和MM5中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（三重嵌套45km/15km/5km），建立了青島市氣象局短期和中期數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)。2005 年底根據(jù)奧帆賽氣象服務(wù)需求，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)四重嵌套運(yùn)算（圖10.16 ），其中短期預(yù)報(bào)最

49、高分辨率達(dá)到1.67km，預(yù)報(bào)時(shí)效18h，提供當(dāng)日逐小時(shí)風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)。模式分辨率：四重嵌套，45km/15km/5km/1.6km ，模式在垂直方向上分為23 層， 頂層氣壓為100hPa，模式采用地形追隨坐標(biāo)。嵌套方案：模式中心點(diǎn)坐標(biāo)為（110oE， 38oN）， 45km模式區(qū)域格點(diǎn)數(shù)為131 184， 15km模式區(qū)域格點(diǎn)數(shù)為115 157， 5km模式區(qū)域格點(diǎn)數(shù)為103 121， 覆蓋山東半島區(qū)域，1.67km模式區(qū)域格點(diǎn)數(shù)為73 106，覆蓋青島及周邊海域。物理過程：模式采用非靜力動(dòng)力框架、簡(jiǎn)單冰顯式水汽方案、MRF行星邊界層方案、Grell 積云參數(shù)化方案、常規(guī)地面和高空資料牛頓松弛逼

50、近（Nudging ）同化分析技術(shù)。MM5快速更新循環(huán)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（MM5-RU）C預(yù)報(bào)時(shí)次和時(shí)效：一日兩次預(yù)報(bào)（ 08:00 和 20:00 ） ， 粗網(wǎng)格 （ 45km/15km） 做 48h 預(yù)報(bào)，細(xì)網(wǎng)格（5km）做72h 預(yù)報(bào)， 1.67km 當(dāng)日 02:00 起報(bào)，預(yù)報(bào)到當(dāng)日20:00 。初始場(chǎng)：分別采用AVN和 T213 資料。提供產(chǎn)品：10m風(fēng)場(chǎng)（圖10.17 ）和站點(diǎn)要素預(yù)報(bào)（圖10.18 ）。為了進(jìn)一步增強(qiáng)奧帆賽、殘奧帆賽精細(xì)化氣象服務(wù)能力，2008 年初在MM5業(yè)務(wù)模式運(yùn)行流程基礎(chǔ)上，將青島區(qū)域高時(shí)空分辨率的探測(cè)數(shù)據(jù)，包括區(qū)域梯度風(fēng)、對(duì)流層風(fēng)廓線雷達(dá)、新一代天氣雷達(dá)、浮標(biāo)站、自

51、動(dòng)氣象站等資料，采用四維資料同化方法（FDDA）進(jìn)行牛頓松弛逼近 （ Nudging）同化進(jìn)入模式，建立了1.67km 分辨率資料更新循環(huán)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，提供競(jìng)賽海域逐時(shí)風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)?；赪RF模式的精細(xì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)基于WRF模式的精細(xì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（水平分辨率500m），為2008 年青島奧帆賽、殘奧帆賽風(fēng)場(chǎng)精細(xì)預(yù)報(bào)提供了逐時(shí)風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品。首先基于Landsat 衛(wèi)星的TM遙感影像數(shù)據(jù)，建立了青島市網(wǎng)格化（500m）土地利用與土地覆蓋（下墊面類型）數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，基于WRF模式建立了青島市精細(xì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，用觀測(cè)資料進(jìn)行了檢驗(yàn)，并與MM5預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行了比較。該系統(tǒng)的建立對(duì)提高青島市城市熱島、海陸風(fēng)環(huán)流和地形影響的

52、模擬和預(yù)報(bào)能力有顯著作用。高分辨率邊界層模式（PBL-100m）高分辨率邊界層模式（ PBL-100m） 是基于 MM5 1.67km資料同化系統(tǒng)或者WRF 500m精細(xì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的預(yù)報(bào)結(jié)果，診斷分析出分辨率達(dá)100m的數(shù)值產(chǎn)品。該模式系統(tǒng)主要包括預(yù)處理、高分辨邊界層模式（PBL）和后處理三個(gè)部分。其中預(yù)處理：將MM5 1.67km 資料同化系統(tǒng)模式輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換為GRADS繪圖數(shù)據(jù)格式。每天 06:30 開始第一次作業(yè)，利用MM5-RUC 02:00的輸出，模擬12h； 10:50 開始第二次作 TOC o 1-5 h z 業(yè)，利用MM5-RUC 08:00的輸出，模擬12h。后處理：提供賽場(chǎng)1

53、00m分辨率10m風(fēng)場(chǎng)GIF 格式圖（圖10.19 ）。備份數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)備份模式包括國(guó)家氣象中心WRF-5km（略）和北京市氣象局WRF-3km預(yù)報(bào)產(chǎn)品（略），分別在國(guó)家氣象中心和北京市氣象局運(yùn)行，預(yù)報(bào)產(chǎn)品上傳或下載到青島市氣象臺(tái)服務(wù)器，之后進(jìn)行后處理顯示。奧帆賽場(chǎng)風(fēng)的預(yù)報(bào)方法MOS預(yù)報(bào)模型利用 2005 年 8 月 MM5模式產(chǎn)品和浮標(biāo)觀測(cè)資料建立了統(tǒng)計(jì)模型，于 2006 年業(yè)務(wù)化，在2006、 2007 年 8 月的青島國(guó)際帆船賽期間發(fā)揮了重要作用，并不斷改進(jìn)。該模型主要采用每天 05:00 07:00 浮標(biāo)實(shí)況信息以及青島近海風(fēng)速日變化特征量，對(duì)MM5輸出的定點(diǎn)逐時(shí)風(fēng)速預(yù)報(bào)進(jìn)行解釋應(yīng)用。

54、此方法既考慮了模式固有的系統(tǒng)性預(yù)報(bào)誤差，又考慮了海風(fēng)效應(yīng)下風(fēng)速的日變化特征，使用結(jié)果表明其預(yù)報(bào)精度既好于外推預(yù)報(bào)，也好于模式直接預(yù)報(bào)（圖10.20 ）。2008年奧帆賽期間，浮標(biāo)A、 B、 C、 D四個(gè)站平均的風(fēng)速絕對(duì)預(yù)報(bào)誤差1.3m/s ，風(fēng)向絕對(duì)預(yù)報(bào)誤差為37。 動(dòng)態(tài)組合MOS預(yù)報(bào)模型動(dòng)態(tài)組合MOS預(yù)報(bào)模型是與美國(guó)北卡州立大學(xué)合作開發(fā)的，由動(dòng)態(tài)時(shí)間序列自回歸模型MM5數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果按照一定權(quán)重組合而成，權(quán)重每天自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。其中動(dòng)態(tài)時(shí)間序列自30d 觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)值特征預(yù)報(bào)當(dāng)日各時(shí)間點(diǎn)風(fēng)速、風(fēng)向， 組MOS風(fēng)速、風(fēng)向預(yù)報(bào)平均絕對(duì)偏差達(dá)到最小確定的。動(dòng)態(tài)MOS預(yù)報(bào)模型的優(yōu)勢(shì)在于時(shí)間序列自回歸模型

55、以及組合權(quán)重是動(dòng)態(tài)調(diào)整的。該模型于2008 年 7 月實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)行，提供定點(diǎn)風(fēng)速、風(fēng)向逐小時(shí)預(yù)報(bào)。2008 年奧帆賽期間，浮標(biāo)A、B、 C、 D四個(gè)站平均的風(fēng)速絕對(duì)預(yù)報(bào)誤差1.7m/s ，風(fēng)向絕對(duì)預(yù)報(bào)誤差為46o（圖10.21 ）。 海風(fēng)概率預(yù)報(bào)根據(jù) 2003 2006 年7 9 月青島站以及海島自動(dòng)站資料，對(duì)青島近海海風(fēng)進(jìn)行了研究，10.4）。青島近海海風(fēng)的發(fā)生與否取決于青島上空低層（ 925hPa） 風(fēng)速大小、低層大氣穩(wěn)定度、海陸溫差以及氣壓梯度四方面的綜合效應(yīng)。并利用Logistic 回歸方法建立了預(yù)報(bào)方程，于2007 年 7 月實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化，每日08:00 運(yùn)行，計(jì)算結(jié)果通過綜合顯示平臺(tái)

56、提供給預(yù)報(bào)員使用。主觀預(yù)報(bào)方法： 奧帆賽賽區(qū)弱風(fēng)日天氣分型按照奧帆賽對(duì)風(fēng)力的要求，根據(jù)2006、 2007年兩年8、 9月賽場(chǎng)浮標(biāo)站每日12:00 17:00 6 個(gè)時(shí)次整點(diǎn)時(shí)刻的十分鐘平均風(fēng)速，劃分為弱風(fēng)日、準(zhǔn)弱風(fēng)日、非弱風(fēng)日3 類（各類劃分標(biāo)準(zhǔn)略）。由于弱風(fēng)對(duì)比賽的影響最大，又將弱風(fēng)劃分為8 個(gè)型， 尋找弱風(fēng)的成因及預(yù)報(bào)方法。為了與弱風(fēng)形勢(shì)進(jìn)行對(duì)比分析，另將準(zhǔn)弱風(fēng)、非弱風(fēng)也劃分為若干型，并將三種類型在業(yè)務(wù)平臺(tái)上顯示，供預(yù)報(bào)參考。使用時(shí)每天利用08:00 地面圖形勢(shì)分析與上表及業(yè)務(wù)平臺(tái)上的附圖加以對(duì)照，可基本判斷出當(dāng)日會(huì)不會(huì)出現(xiàn)弱風(fēng)。 地形對(duì)奧帆賽、殘奧帆賽場(chǎng)風(fēng)的影響為了分析奧帆賽、殘奧帆賽

57、海區(qū)周邊嶗山等地形對(duì)其風(fēng)場(chǎng)的影響，采用WRF模式對(duì)地形影響賽場(chǎng)風(fēng)的情況進(jìn)行了精細(xì)模擬，并將影響分為4 類。 背景環(huán)流條件對(duì)奧帆賽、殘奧帆賽場(chǎng)海陸風(fēng)的影響研究對(duì)青島奧帆賽、殘奧帆賽海區(qū)不同背景條件下的海陸風(fēng)情況進(jìn)行了對(duì)比分析，并用高分辨率數(shù)值模式進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)將海風(fēng)強(qiáng)度與實(shí)際風(fēng)向、氣壓梯度、最大海陸溫差和回流強(qiáng)度進(jìn)行比較，結(jié)果表明不同背景氣流下海風(fēng)的發(fā)展?fàn)顩r有很大差異。均壓場(chǎng)、西風(fēng)氣流、弱的偏北風(fēng)最有利于海風(fēng)發(fā)展；南風(fēng)最不利于海風(fēng)的發(fā)展。 海風(fēng)統(tǒng)計(jì)對(duì) 2005、 2006 年 7 月 10 日 9 月 10 日， 2007 年 7 月 10 日 9 月 20 日共 166d 海風(fēng)的發(fā)展、影響

58、時(shí)段、影響形勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)，共確定68 個(gè)海風(fēng)日，占總統(tǒng)計(jì)日數(shù)的41%，根據(jù)大尺度背景場(chǎng)將海風(fēng)日分為7 個(gè)類型。海上大風(fēng)的預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)冷鋒后部的偏北大風(fēng)：主要從高空槽的強(qiáng)度、中低空鋒區(qū)及冷平流的強(qiáng)度、鋒后地面高壓中心的強(qiáng)度、鋒前回暖的程度、鋒前后的溫差、氣壓差來考慮，利用24h 地面變壓、3h地面變壓、鋒后上游邊界層的大風(fēng)速區(qū)等，結(jié)合一些常用的指標(biāo)來做具體的預(yù)報(bào)。當(dāng)高空與地面風(fēng)向一致時(shí)，若白天云量少，則地面受熱有對(duì)流及亂流發(fā)生，高空和地面就有動(dòng)量交換。如果高空風(fēng)大，則白天地面的風(fēng)會(huì)加大，夜間風(fēng)速又會(huì)減小，這種現(xiàn)象是由高空動(dòng)量下傳引起的。利用氣壓差和溫差找一些青島近海海風(fēng)的預(yù)報(bào)指標(biāo)。例如： 1 經(jīng)緯

59、度內(nèi)氣壓差1hPa， 沿海大約為1 級(jí)風(fēng)；河套地區(qū)- 武漢氣壓差10hPa，沿海大約為8 級(jí)風(fēng)；鄭州-上海氣壓差1hPa，沿海大約為1 級(jí)風(fēng)。 850hPa 溫度場(chǎng)，10 經(jīng)緯度間每一條等溫線相當(dāng)于1.6 級(jí)風(fēng)。日本地面預(yù)報(bào)圖上，4m/s 對(duì)應(yīng)為4 5 級(jí)風(fēng)， 6m/s 對(duì)應(yīng)為 6 7 級(jí)風(fēng)， 8m/s 對(duì)應(yīng)為 8 級(jí)風(fēng)， 10m/s 對(duì)應(yīng)為 9級(jí)風(fēng)溫帶氣旋預(yù)報(bào)關(guān)于溫帶氣旋的發(fā)生、發(fā)展、 移動(dòng)路徑預(yù)報(bào)在各種天氣學(xué)教材中已有不少論述，在本節(jié)中我們僅以江淮氣旋為例進(jìn)行預(yù)報(bào)分析。 發(fā)生預(yù)報(bào)高空形勢(shì)：兩脊一槽型：500hPa 圖上，烏拉爾山和我國(guó)的沿海大陸為明顯的高壓脊，貝加爾湖一帶為一寬槽。當(dāng)有發(fā)展

60、的小槽沿寬槽向東南方向移到江淮地區(qū)時(shí)，在槽前暖平流減壓區(qū)的下方導(dǎo)致地面氣旋的生成。兩槽一脊型：烏拉爾山和我國(guó)沿海大陸為低槽，貝加爾湖為脊。當(dāng)有小槽從青藏高原西側(cè)東移，小槽移至高原東側(cè)發(fā)展加深時(shí)，如果有西南渦配合，則在槽的下方常有氣旋生成。切變線型：700hPa 圖上， 東南沿海為西太平洋副高所控制，河西走廊有小高壓東移，與副高之間形成一切變線，位置在江淮一帶。當(dāng)有西南渦沿切變線東移，其下方便可形成氣旋。地面形勢(shì)：準(zhǔn)靜止鋒上波動(dòng)形成氣旋。冷鋒進(jìn)入倒槽，暖鋒鋒生而成。倒槽內(nèi)鋒生形成氣旋。在預(yù)報(bào)中著眼于高空槽的東移，槽前暖平流、槽后冷平流，槽前等高線的疏散，及空中鋒區(qū)的強(qiáng)度。高空冷槽是促使江淮氣旋發(fā)