黄海西部2005—2007年海雾演变的气候特征研究

海雾对沿海地区的交通运输、工农业生产等影响很大,需要开展深入研究,以探索其生消演变规律。本文选择黄海西部的成山头、青岛、海阳、日照等4个测站为代表性测站,分析了2005—2007年海雾发生期间的位势高度、海温、海表面风场、相对湿度、稳定度及散度等要素场特征,着重探讨了海雾演变的气候特征。研究结果表明:500 hPa高空槽前位于黄海上空时有利于成雾;海温异常低的年份雾日较多;风向、散度和低层的层结稳定度是影响黄海海雾的主要因素;地理位置也是影响黄海海雾变化的重要因子;黄海海雾的水平分布具有南北空间不一致的特点。     

济南、威海成山头近60a冬季平均气温的小波分析

利用济南和威海成山头1951—2006年的冬季气温的观测资料，用MHF（墨西哥帽函数）小波分析了两地冬季气温的多时间尺度变化特征并对两地出现的极端气候进行了一定分析。结果表明近60a来，济南冬季年平均气温（0．82℃）比威海成山头冬季年平均气温（0．53℃）高，济南和威海成山头两地冬季气温倾向率分别为0．431℃／10a和0．359℃／10a；两地在较大时间尺度上，突变点位置比较接近，在较小时间尺度上，演变略有差异，济南冬季气温变化比威海成山头略快；在振动周期上，济南的冬季平均气温变化以5，18a左右周期振动较强，威海成山头的冬季平均气温变化则以4，18a左右为较强周期振动；在未来一段时间内，两地冬季气温将保持偏高状态，但都有转低的趋势；出现极端气候时有明显的群发性和阶段性，成山头出现极端气候时情况更加恶劣。     

山东半岛及其近海大雾的统计与分析

通过对1971～2000年30 a气象整编资料对山东半岛威海、青岛、烟台地区所有观测站进行大雾天气的统计,结果表明东部沿海出现大雾的次数最多,南部沿海次之,北部沿海较少,海雾常见的季节是春夏两季,出现最频繁的月份为7月,冬季最少;夜间出现大雾的日数较白天明显偏多。重点对经常出现海雾的成山头、石岛、青岛3个沿海站进行了重点分析,发现一日中早晨6～7时是出现海雾最多的时次,11～17时海雾出现最少,夜间又开始增多。南到偏东南风有利于暖平流和水汽的输送,弱的流场有利于大气层结的稳定,适宜的海温都容易产生沿海大雾。     

基于均一化观测序列的成山头海表温度气候变化特征分析

文中利用加拿大环境部气候研究中心研发的惩罚最大t检验方法,选取均一的邻近气象站为参考站,结合元数据信息,对1960-2017年成山头海洋站海表温度序列进行了均一性检验与订正。利用订正后的海表温度序列对成山头海温气候变化特征进行分析。结果表明,订正前后年平均海表温度趋势发生了明显改变,表现出海温上升趋势较订正前加强的特征,增暖趋势由订正前的0.04℃/10 a上升到0.15℃/10 a,其中最暖的5个年份多发生在1980年以后,分别为1973年、1989年、2002年、2007年和2017年。海表温度总体呈显著上升趋势和明显的年代际波动,20世纪60年代至80年代末为偏冷阶段,之后开始增暖,20世纪90年代至今为偏暖阶段。1960-2017年,成山头的海温突变点在1987年,是一次增暖性突变,与中国大陆的气温突变特征和气温变化阶段性特征非常一致。     

山东区域性辐射雾时空分布及地面气象要素特征分析

选取2016—2019年共61次山东区域性辐射雾天气过程,利用山东122个国家级气象观测站逐小时观测资料,对其时空分布及地面气象要素特征进行分析。结果表明:1)山东辐射雾具有显著的季节和日变化特征,主要发生在10月—次年2月,持续性大雾主要发生在1月和12月,一天中20时以后大雾频次增加,02—08时为雾最集中的时段,07时前后达到峰值,下午一般无强浓雾出现。2)辐射雾空间分布呈现明显"西多东少"格局,主要出现在鲁西北和鲁西南地区,山区和半岛沿海地区较少,强浓雾和特强浓雾主要分布在德州、聊城及菏泽等地。3)区域性辐射雾发生时,地面无突出风向,北风略占优势,风速多在3 m·s~(-1)以下;各等级雾形成前气温和露点温度均存在不同程度的下降,20时气温与次日最低气温温差在2～6℃、14时地面露点与最低能见度时刻地面露点的温差在1～5℃时最有利于辐射雾的发生;随着辐射雾强度的增强,对温度露点差和地面相对湿度的要求越来越高,出现大雾时的温度露点差主要在2℃以下,相对湿度大于90%;出现浓雾、强浓雾和特强浓雾时的温度露点差小于1℃,相对湿度大于95%。     

华北平原连续性大雾的特征分析

应用常规观测资料、自动站资料、NCEP(National Centers for Environmental Prediction)提供的FNL(Final Analysis)客观分析资料,对华北平原1999—2008年9次连续4d以上的大雾天气过程进行了分析,给出了华北平原连续性大雾的统计特征、环流背景、温湿场特征、成因及雾区分布天气概念模型和预报着眼点。结果表明:华北平原连续性大雾过程具有渐发性、稳定性、雾种类多样性、能见度日变化不明显等特点;华北平原连续性大雾绝大多数发生在纬向环流的背景下,少数发生在经向环流背景下;连续性大雾通常有很深厚的逆温层,湿度场空间结构大多呈"上干下湿"的特点;一次连续性大雾过程的结束绝大多数因为强冷空气入侵带来的逆温层破坏、地面风速加大所致,少数因为较强降水发生所致;雾区的分布和地面形势关系密切,根据地面气压场,给出了以下几种雾区分布的天气概念模型:高压前部型、锋前低压型、均压场型。     

威海-大连航线实测风与沿岸站、海岛站对比分析

对威海-大连航线"生生-1"号船舶站测风资料进行了普查、优选和预处理,首先考察了船舶站测风资料所代表的航线风的变化规律;在此基础上结合目前海上航线保障服务和现行参考站点,对比统计分析了2011年1—12月船舶站、刘公岛、成山头的风向、风速偏差,以期为海上航线的风预报提供一些参考。结果表明:(1)船舶站主导风向的变化呈现明显的季节规律,且与季节特征相符。风力以4—5级为主,夏季3级以下风频率最多,秋冬季6—7级大风明显增多;(2)除了样本量较小的1月份,其余11个月船舶站和成山头/刘公岛的风向平均偏差不大。在不同的季节,海岛站和沿岸站对航线风的代表性有所不同。在春季(尤其4月),刘公岛和船舶站风向较接近;而在冬季(尤其12月),成山头和船舶站风向更接近。在1—6月,船舶站风向较成山头有逆时针偏差,在8—12月则为顺时针偏差;而4—12月,船舶站较刘公岛有顺时针偏差;(3)船舶站和成山头/刘公岛风速相关显著,尤其在4—12月,最大风和极大风显著相关。船舶站风速往往大于成山头和刘公岛,且1月、2月偏差最大,4—9月相对较小,极大风速偏差大于最大风速偏差。总体而言,成山头与船舶站的风速差异较刘公岛小一些。     

东中国海海温在增暖停滞期的变化特征及成因分析

通过HadSST3原始观测数据和HadISST1重组数据,分析了东中国海海温在增暖停滞期(1998—2014年)的变化特征。研究表明:两组数据的海温变化特征和程度相似。在增暖停滞期,渤海、黄海和东海海温线性趋势主要表现为负,降温最多的集中在长江口附近,约-1℃。渤海、黄海及东海部分区域的净热通量对海温降低起正作用,而在东海黑潮区海洋的净热通量对海温降低起负作用,黑潮入侵的减弱可能是东海海表温度下降的主要原因。在增暖停滞期,海温变化趋势具有较显著的区域性季节特征。春季海温几乎呈现全海盆的下降趋势,尤以长江口附近下降最多,可达-1.4℃;夏季海温下降趋势较春季减弱,下降最多的地区主要集中在渤海;秋季渤海海温下降较明显;冬季海温变化主要在长江口沿岸,渤黄海海温的变化并不明显。     

泰安大雾时空变化特征

统计分析1971—2008年泰安大雾的变化特征,结果表明：泰安大雾多出现在夜间,持续时间以6～12h为多。泰安平均大雾日数秋冬季多,春夏季少,雾日主要集中在10月到翌年2月;大雾的年际变化较大,最多年份出现在1982年,为28.4天,最少年份出现在1995年,只有5.2天;1980年代大雾日数最多,1990年代大雾日明...     

山东一次持续性平流辐射雾过程特征及成因分析

2017年1月1—5日,山东出现了一次大范围的平流辐射雾过程。利用山东地区自动气象站观测资料、青岛探空站资料、风廓线雷达资料和NCEP/NCAR再分析资料,通过分析此次连续大雾过程的大尺度环流背景场、温湿场特征,地面、高空气象要素条件,揭示了其形成原因、维持机制和消散机理。结果表明:中高纬度平直的大气环流、静稳的垂直结构是此次大雾形成的背景条件;水汽输送阶段变化造成的低层水汽浓度变化是大雾阶段变化的原因;两次弱低槽冷锋过程显著增加了雾的强度和范围,也使雾的性质由平流雾变为辐射雾。当低层水汽持续减少,中低层东风气流增强并破坏了大气的稳定层结时,大雾逐渐消散。     

山东省雾霾变化特征及一次持续性雾霾过程的分析

利用山东省123个气象观测站1961—2012年的观测资料、美国国家环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP\NCAR)再分析资料,分析了山东省雾霾的变化特征和一次持续性雾霾过程环流及气象要素特征。结果表明:山东雾日数呈现先增加后减少的趋势,1980年代雾日数最多,山东霾日数呈现增加趋势,21世纪以来增加明显;从空间分布特征来看,鲁西北和东南沿海地区雾日数较多,山东省雾的多发区域存在明显的季节变化,内陆地区雾主要出现在秋、冬季,东南沿海雾主要出现在春、夏季。霾多发区分布零散,局地性很强,说明雾的分布与地理因素有关,而霾的分布受城市工业和污染排放影响较大。典型的雾霾过程发生时,山东上空以平直的纬向环流为主,多短波槽活动,冷空气较弱,山东受偏西或者西南气流影响,有暖湿平流向山东输送,静稳的大气环流背景、PM2.5浓度增加和相对湿度增大为本次持续性雾霾的形成和发展提供了有力的条件。大范围霾出现前空气湿度相对较干,大约在50%左右。当相对湿度高于80%时,霾滴逐步转化为雾滴,空气湿度的变化对雾霾的预报有一定的指示意义。     

山东省大雾的气候特征分析

利用1971—2008年山东省112个国家气象观测站(泰山站除外)雾日资料,分析了雾的时空分布及变化特征。结果表明:山东省主要有5个雾区,分别是威海市;青岛附近;鲁东南沿海地区;潍坊到莱阳的半岛内陆地区;包括菏泽、聊城、德州和滨州大部分的山东西部地区)。总体上山东雾日年变化呈现振荡中增加再降低趋势。山东区域具有显著的雾日年变化趋势一致性的特点,山东内陆多地雾日年变化与山东省年平均雾日变化有很好的相关性。辐射雾多出现在秋冬季节,海雾主要出现在春夏季节,特别是4—7月,总体上看山东以内陆辐射雾为主。     

长江口海域海水表层温度与厄尔尼诺事件的关系

根据长江口海域引水船站和嵊山站四十年的海温观测资料,分析了1960年以来厄尔尼诺发生前后长江口海域海温的变化规律。结果表明长江口海域SST具有与厄尔尼诺发生周期相一致的2-7年的变化周期;在厄尔尼诺发生期间长江口海域SST距平一般呈中间高的分布特征,即厄尔尼诺事件当年的的海温一般偏低,而次年一般偏高,至第三年又有所下降;研究还表明,长江口海域海温的变化与东亚冬半年冷空气活动、赤道东太平洋海温及台湾暖流有着密切的关系。     

基于多船同步观测的夏季胶州湾海温潮内时空分布特征研究

基于2009年8月17～18日连续25h的21船同步海温观测资料,描述了胶州湾夏季海温的潮内变化特征。观测发现,夏季胶州湾海温自湾口至湾顶的差异显著(ΔT>2.0℃),潮内变化明显(约2.0℃)。海温潮内变化与年际变化幅度相当,这表明使用多船同步观测研究潮内及年际以上尺度变化非常必要,而在使用传统单船非同步观测资料时,需做潮汐订正。经验正交函数和热收支分析表明,海温潮内变化有显著的半日周期,与潮位变化呈明显的负相关关系,潮是海温和胶州湾水体热含量潮内变化的主因,而热含量的潮际变化则受到与黄海的水交换和太阳短波辐射的共同作用。另外,海温的水平分布还受到地形、岸线诱导的海流影响,涨、落潮时黄海水入侵的范围不同即为其主要表现特征之一。     

ERA-Interim 再分析数据在中国沿海的质量评估

本文采用1979~2012年的中国沿海台站观测数据对ERA-Interim(简称"ERA-I")的气温、气压和海温数据进行质量评估。结果表明:(1)从常年平均来看,ERA-I气温、气压和海温多年月平均变化与观测数据吻合较好,可以反映气候态的季节变化特征。与台站观测数据相比,ERA-I气温平均偏高0.19℃,气压平均偏低0.17 h Pa,海温平均偏高0.70℃。(2)从年际变化情况来看,ERA-I和台站观测的气温、气压和海温变化趋势一致,气温和海温呈上升趋势,气压呈下降趋势。但在海南岛附近使用ERA-I气温做年际变化分析和在东海台湾海峡至北部湾沿岸使用ERA-I海温做年际变化趋势分析时要谨慎。(3)从月均变化分析来看,ERA-I月均气温、气压和海温数据与台站实测数据具有很好的一致性。从误差空间分布来看,ERA-I气温在黄海沿岸平均误差最小,ERA-I气压在渤海沿岸平均误差最小,ERA-I海温在南海沿岸平均误差最小。需要特别指出的是,ERA-I月均海温在渤海和台湾海峡附近沿岸平均误差较大(部分站均方根误差超过2.5℃),在上述区域使用ERA-I海温数据时应考虑其产品偏差。     

威海南部近岸海域表层海水化学要素时空变化及富营养化研究

为了客观评价威海南部近岸海域海水化学要素时空分布及富营养化状况,分别于2013年春季、夏季及秋季3个航次进行表层海水水质调查.样品分析表明:调查海域表层海水水质符合二类水质标准,其中DO含量为6.040~7.880 mg/dm~3,DIN含量为0.156~0.252 mg/dm~3,DIP含量为0.006~0.018 mg/dm~3,COD含量为0.670~1.730 mg/dm~3.DO呈现从海岸线向外海逐渐升高的趋势,DIN、DIP及COD均呈现从海岸线向外海逐渐降低的趋势.营养盐的时空变化趋势受外源污染物的输入、养殖生物的排泄输入、浮游植物及大型海藻生长的共同影响.N/P分析表明春季变化最大,夏季次之,秋季变化幅度最小,3个季节中均为磷限制,可以通过控制磷酸盐的输入控制浮游植物的生长,从而避免赤潮的发生.富营养化状态指数分析表明调查海域的富营养化状态指数从海岸向外海逐渐降低,其中2号站(靖海湾湾口)、11号站(乳山湾湾口)及12号站(乳山湾湾口)受外源污染物的影响较大,呈现富营养化.调查表明3个季节的富营养化状态指数逐渐升高,与外源污染物的输入加大及养殖活动的逐渐频繁密切相关.     

黄海晚冬一次持续性海雾天气的动力热力特征

利用常规资料、NCEP 1°×1°再分析资料、高分辨率可见光卫星云图资料,描述了2011年2月22-24日持续性海雾的发生范围、演变过程,分析了海雾发生前、发生时大气背景和物理量场;并利用环黄海北部的探空站、气象自动站资料对海雾发生时低层大气的温度、风、逆温特征进行了分析.结果表明:环黄海北部4个气象站中,各站出现海雾的特征不尽相同,既有以平流雾为主的、也有辐射雾为主的、还有平流雾和辐射雾共存的.对流层低层暖平流有助于保持逆温层、维持大气层结稳定;对流层低层偏南气流形成的水汽输送带和中层偏西气流水汽输送带的共同作用为大雾的形成和维持提供了水汽条件;夜晚低层辐合、高层辐散的动力分布有助于逆温层内弱的上升气流维持,对水汽凝结有利;白天低层辐散、高层辐合的动力分布有助于气流下沉,对稳定度和逆温的维持有利;负(冷)温度平流南下是大雾消散的动力热力因子.     

西太平洋暖池海温的时空变化及其在ENSO循环中的作用

应用SODA_1.4.2版本资料,分析研究了热带西太平洋暖池(以下简称WPWP)海温场的变化特征,讨论了WPWP海温的时空变化特征与ENSO之间的联系途径.分析结果表明,在上层海洋,WPWP的海温场在垂向结构上具有显著的年际变化特征,在不同深度存在较大差异.表层的异常海温出现明显的增温趋势,在47年期间(1958-2004)增温幅度达0.15℃.而随着深度的增加,异常海温出现明显的降低趋势,次表层(120-170 m)的降温幅度最大,其降温可达-0.72℃.这种变化可能与20世纪70年代末WPWP区域的海温场发生突变过程存在一定关系.另外,在热带太平洋温跃层曲面上,WPWP区域海温变化与赤道东太平洋海温变化存在"跷跷板"现象.据此,定义了赤道东西太平洋温跃层曲面上异常海温变化强度指数,为ENSO循环过程的研究提供了又一参考依据.通过对WPWP不同深度的异常海温和海流分析发现,WPWP异常海温的东传过程与赤道潜流的强弱变化存在密切关系.     

河北临城县核桃春季低温冻害气候特征分析

该文利用临城县国家气象站1960~2016年气象资料,分析该地核桃冻害发生主要时段、频率及最低气温变化规律及特征。结果表明:1核桃春季冻害发生主要时段为3月20日~4月20日,轻微冻害发生集中在3月下旬,轻度、中度冻害发生集中在4月上中旬。21960~2016年达到冻害气象指标日数21d,其中轻微冻害、轻度冻害、中度冻害分别占57.1%、33.3%、9.7%。31960~2016年3月下旬最低气温<-2℃日数共计37d,年均0.63d,1960~2016年4月上中旬<0℃日数共计14d,年均0.28d。43月下旬最低气温呈明显升高趋势,上升速率为0.4℃/10a,3月下旬最低气温2000年前后发生突变,核桃冻害发生风险降低。     

1950—1997年雷州半岛近海气候变化趋势

１９５０－１９９７年雷州半岛近海各站的气温呈同步变化趋势。存在明显的８－９ａ的变化周期１９６８年以来气温呈上升趋势,上升率为０．２－０．２５℃／１０ａ略低于同期全球平均上升率。１９６０－１９９７年海口、涠洲岛和硇洲岛的年平均海温呈同步变化的趋势,与该区气温变化趋势同步;存在６－７ａ的变化周期。１９８４年以来上升明显。海温与气温之间存在增多的趋势,并显示出１１ａ左右的变化周期,１９５０年以来热带气旋