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辽西沿海地区大雾的形成及气候特征

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摘要:采用辽西地区4个台站1998-2007年的地面常规观测资料、北半球地面和高空的常规资料,以及日本传真图等数值预报产品等资料,利用统计分析等方法,揭示了辽西沿海地区大雾形成规律,并对辽西沿海地区大雾形成的环流形势进行统计并分型,发现主要的地面形势有气旋和低槽东部型、西太平洋高压东部型和入海变性高压后部型。

关键词:辽西沿海地区;大雾形成规律;气候特征;环流形势

中图分类号 P426.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)17-123-03

海雾是一种发生在近地层空气中稳定的中尺度天气现象。海雾出现时,垂直和水平能见度极低,海雾登陆时,能够深入内陆几十km、甚至几百km远。大雾是渤海西北部和沿岸地区的危险性天气之一,尤其是秋冬季大雾发生频繁,严重影响海上的航运安全以及沿岸的陆路和空中交通安全[1-2]。

黄渤海大雾的研究已取得一些进展。王彬华[3]研究表明,黄海是中国近岸几个海域中海雾发生频率最高的海区。许多研究[4-8]分别对黄海、大连及其近海海雾的气候特征进行研究分析,探讨了海雾生成、维持和消散的大气环流和水文要素特征,为当地大雾的预报预警提供了参考。

近年来,随着沿海各机场飞行训练任务不断增加,因海雾而造成正常飞行训练计划被打乱、训练被迫中止以及各等级训练事故的次数都不断增多。因此,研究辽西地区附近海域海雾的生成规律和形成条件,对于提高预报准确率和保障飞行安全具有重大意义。

本文从大雾的年月日变化特征、环流特征、大气低层风场的属性等方面入手,对大雾的特征及成因进行了初步探讨,为飞行保障天气预报提供了一定的依据。

1 沿海大雾与海雾关系

辽西地区的地理位置比较特殊,它位于我国沿海最北端,虽四季分明,但又冬季寒冷,西部有松岭山脉,东部又紧挨渤海,受大陆性气候和海洋性气候共同影响,因此就形成了具有辽西特点的地方性气候特征。但由于西北部干燥少雨,基本没有平流雾形成,同时本地区由辐射雾形成的大雾又极少,因此本地区的大雾与海雾有着十分密切的关系。在生成的天气形势和成因上又基本一致,因此本文则将辽西沿海大雾与海雾统一起来。

2 资料来源和雾日定义

所用资料取自1998-2007年北半球地面和高空常规气象观测资料,1998-2007年锦州机场气象台、葫芦岛机场气象台、兴城机场气象台、绥中机场气象台地面常规观测资料,以及日本传真图、欧洲中心数值预报的格点数值预报产品等数值预报产品资料。

当锦州、葫芦岛、兴城、绥中任意一站点观测到大雾时,即定义该日为一个大雾雾日。

3 大雾的基本特征

3.1 年季分布特征 1998-2007年10a间辽西地区沿海出现大雾日数为317d,平均每年为31.7d。从统计的雾日资料可以看出:2001年、2006年为多雾年,2003年、2005年为少雾年,其中2006年雾日最多为44d(图1)。

3.2 月变化特征 从雾的逐月分布(见图2)分析来看,出现大雾的天数由多至少依次为7月、12月、11月、10月、8月、1月、2月、4月、6月、3月、5月、9月,并主要集中在7月、10月、11月、12月。各月的平均次数都大于1.5次,而1998年7月份出现次数最多达9次,为近10a来最多的月份。

3.3 日变化特征 海雾的日变化受当地的海陆分布和局地环流影响很大,有越靠近海岸处越明显的现象。从黄海、东海、南海地区的资料都可看出,在近海深处的海雾日变化不明显,而近海沿岸地区的海雾有比较明显的日变化。

从雾日的起始、消散时间分布特征分析,春夏季的大雾一般出现在凌晨到上午9∶00以前,且持续时间较短,9∶00之后由于气温升高较快,能见度逐渐转好。但秋冬季的雾,一般入夜后出现的次数较多,消散时间也较晚,并且经常出现连续性的大雾天气。如2001年11月18~23日出现了连续6d大雾天气,1~2d的连续性大雾基本每年都会出现,其中2007年分别在2月、3月、10月和12月4个月中都出现了连续3d的大雾。

3.4 大雾与风向、风速的关系 统计大雾生成前1d 12∶00~18∶00的平均风向、风速,得出大雾生成的最多风向为偏南风,主要是120°~200°之间的风。而300°~70°之间基本无大雾生成。从风速的分布来看,大雾主要出现在2~7m/s内,8~10m/s大雾出现较少,而风速在10m/s以上的大风则基本无大雾出现。

3.5 大雾形成的环流形势 影响辽西地区的雾主要可分为平流雾、辐射雾,另外还有蒸发雾。而70%以上大雾是以增平流雾为主,其次是平流辐射雾,这是在我国沿海常出现的雾,而且持续时间长、能见度极差。大雾形成前,在850hPa及其下层都有暖湿平流存在,我们以地面天气流场为主,中低层环流为辅,大致可将这几种雾生成时的形势归纳为以下几种类型。

(1)气旋和低槽东部:如图3,低压东移到辽西地区西北部附近,形成东北气旋,但受西太平洋副热带高压或台风等大系统的影响,低压移动减速,并趋于静止,风场上表现为以偏南风为主,并有强劲的暖湿气流形成。当气旋持续较长时间时,2d以后能见度迅速转差,第三天开始,辽西以南部分地区将有大雾形成,并快速影响北部地区。

(2)西太平洋高压东部(鞍型场、倒槽型):如图4,辽西地区以东太平洋上有一较深厚的高压存在,西部虽也有一高压系统存在,但这个高压主体较弱,或高压中心位置偏西或西南,在移向上经河套地区后向长江中下游地区移动,此时本地区将长时间受西太平洋高压后部、倒槽前部暖湿气流影响。

(3)入海变性高压后部(弱气压场、均压场内部):如图5,当系统较弱时,在移过本地区以后,在辽西地区西部海上常生成一个小的弱高压系统,而本地区将一直处于均压场内部,或者辽西地区西部为一个极弱高压或低压系统。此时这些周围系统基本对本地区将不产生影响,辽西地区将会受地型槽影响,底层吹起偏南风,随着辐射雾的生成与增厚,后期只要有合适的流场,将会生成长时间影响辽西地区的平流辐射雾。虽然总结得出了辽西沿海地区大雾天气出现的3种天气类型,但是由于资料和能力水平所限,具体到每种形势所对应的要素和物理量场关系等情况,本文没有进行总结分析,有待于在以后的工作中进一步研究。

4 结论

(1)辽西沿海地区大雾有明显的月变化。在夏季7月份大雾日最多,其次就是秋、冬交替的季节(10月、11月、12月)。

(2)辽西沿海大雾的日变化也很有特点,基本日变化与其它沿海地区很相似,但出现连续性大雾的次数较多。

(3)辽西沿海大雾生成的环流形势主要为地面形势有气旋和低槽东部型、西太平洋高压东部(鞍型场、倒槽型)型和入海变性高压后部(弱气压场、均压场内部)型。

参考文献

[1]金巍,曲岩,卞韬,等.渤海北部沿海近岸雾的特征分析[J].气象与环境学报,2012,28(2):40-43.

[2]左迎芝,梁军.大连及其近海海雾预报系统[J].气象水文海洋仪器,2010(3):9-14.

[3]王彬华.海雾[M].北京:海洋出版社,1985:330.

[4]周发,王鑫,鲍献文.黄海春季海雾形成的气候特征[J].海洋学报,2004,26(3):28-37.

[5]梁军,李燕.大连及其近海海雾分析[J].辽宁气象,2000(1):5-8.

[6]孙连强,柳淑萍,高松影.丹东附近海域海雾产生的条件及天气学预报方法[J].气象与环境学报,2006,22(1):25-28.

[7]黄彬,高山红,宋煜,等.黄海平流海雾的观测分析[J]. 海洋科学进展,2009,27(1):16-23.

[8]魏建苏,朱伟军,严文莲,等.江苏沿海地区雾的气候特征及相关影响因子[J].大气科学学报,2010,33(6):680-687. (责编:陶学军)