（气象学专业论文）中国近海沿岸海雾规律特征、机理及年际变化的研究.pdf

摘要 本文利用中国近海沿岸3 7 个滨海气象站的海雾观测资料和n c e p 再分析资料等，总结 了中国近海沿岸海雾的基本规律特征i 运用相关、合成、回归等方法，研究了中国近海沿 岸海雾形成和维持的水文气象条件及主要天气形势，讨论了中国近海沿岸海雾的年际变化、 长期变化趋势及其影响因素。 获得的主要结论如下： l 、中国近海沿岸海雾具有较强的季节性、区域性特点： ( 1 ) 雾日主要集中在2 7 月，其中4 月雾频率最高，全海区平均达到4 1 天；从1 月开始，随着时间的推后，雾区由南向北推移。海雾过程数具有与雾日相一致的时空变 化规律。 ( 2 ) 海雾时数的年变化趋势与雾日相似，但从雾季过渡到非雾季，其变率比雾日大： 雾时最多的区域集中在以成山头为代表的山东半岛南部近海沿岸。 ( 3 ) 夏季雾日最多，但出雾范围偏小；春季雾日仅次于夏季，但出雾范围最大；秋季 雾日最少且范围小：冬季雾日较秋季略有增加，出雾范围也有所增大。 2 、中国近海沿岸海雾的生、消时间与陆地上的雾相比规律性较差。受陆地影响大的站 雾的生消频数日变化较大、受海洋影响大的站日变化较小；一般说来，同样海陆环境下， 南部海区海雾生消频数的日变化比北部海区的大。 3 、平均而言，中国近海沿岸海雾过程的持续时间冬、春季长而夏、秋季短，其地区差 异不如雾日和雾时明显，过程持续时间偏长的区域集中位于山东半岛南部近海沿岸一带； 连续雾日较长的区域分布在山东半岛南部近海沿岸和浙江南部近海沿岸一带。 4 、海雾的形成一般是多个因子共同作用的结果，较低的水温、正的气温水温差、较大 的空气湿度、风力适度的偏南风、近海沿岸东侧偏高西侧偏低的高度场形势都是中国近海 沿岸海雾形成的重要条件。 5 、中国近海沿岸海雾形成和维持的主要天气形势有如下几种： ( 1 ) 渤黄海的东高西低型、副高边缘型、低压前部型和均压场型； ( 2 ) 东海的气旋型、西南低压型和冷锋型： ( 3 ) 南海北部的冷锋或静止锋前型、入海高压型和西南低压型。 6 、中国近海沿岸各海区之间海雾年际变化情况差异明显，北部海区年雾日高值期出现 的时间较南部海区有所推后，西北太平洋副热带高压的年际变化是造成上述现象的主要原 因。全海区年雾日在1 9 6 4 2 0 0 0 年间呈下降趋势，前期太平洋副热带高压、太平洋区极涡 和亚洲经向环流指数对于中国近海沿岸海雾的预报都具有很好的指示意义。 关键词：海雾；中国近海沿岸；水文气象条件；天气型；年际变化 t h ec h a r a c t e r ，m e c h a n i s m sa n di n t e r a n n u a lv a r i a t i o no fc h i n a i n s h o r es e af o g a b s t r a c t t h i sp a p e rs u m m a r i z e db a s i cr u l e so f c h i n ai n s h o r es e af o g1 l s i n g3 7c o a s t a lc h i n e s ew e a t h e r s t a t i o n s f o g g yd a t a ，r e a n a l y s i sd a t ao fn c e pa n ds oo n ；u s i n gc o r r e l a t i v e ，c o m p o s i t i v ea n d r e g r e s s i v em e t h o d ，h y d r o l o g y - w e a t h e rc o n d i t i o n s a n dm a i nw e a t h e rt y p e sw h i c hc a u s ea n d m a i n t a i nc h i n ai n s h o r es e af o gw e r es t u d i e d ，i n t e r a n n u a lv a r i a t i o n , l o n gt e r mt r e n da n dt h e i r a f f e c t i n gf a c t o r so f c h i n ai n s h o r es e af o gw e r e a l s od i s c u s s e d m a i nc o n c l u s i o n sa r e f o l l o w s ： 1 t h e r ea r ed i s t i n c ts e a s o n a l ，t e r r i t o r i a lc h a r a c t e r i s t i c si nc h i n ai n s h o r es e af o g ： ( 1 ) t h ef o ga p p e a r sm a i r a yf r o mf e b r u a r yt oj u l y ，a n da p r i lh a st h eh i 曲e s tf r e q u e n c y , w h i c h r e a c h e s4 1d a y sam o n t ho na v e r a g ei nt h ew h o l es e ea r e a s i n c ej a n u a r y , f o ga r e am o v e sf r o m s o u t ht on o r t ha 1 0 i 培w i t ht h et i m e t h es p a t i o - t e m p o r a lr u l eo f t h ep r o c e s sn u m b e r so fs e af o gi s i na c c o r d a n c ew i t hf o g g yd a y s 。 h ( 1 ) 渤黄海的东高西低型、副高边缘型、低压前部型和均压场型； ( 2 ) 东海的气旋型、西南低压型和冷锋型： ( 3 ) 南海北部的冷锋或静止锋前型、入海高压型和西南低压型。 6 、中国近海沿岸各海区之间海雾年际变化情况差异明显，北部海区年雾日高值期出现 的时间较南部海区有所推后，西北太平洋副热带高压的年际变化是造成上述现象的主要原 因。全海区年雾日在1 9 6 4 2 0 0 0 年间呈下降趋势，前期太平洋副热带高压、太平洋区极涡 和亚洲经向环流指数对于中国近海沿岸海雾的预报都具有很好的指示意义。 关键词：海雾；中国近海沿岸；水文气象条件；天气型；年际变化 t h ec h a r a c t e r ，m e c h a n i s m sa n di n t e r a n n u a lv a r i a t i o no fc h i n a i n s h o r es e af o g a b s t r a c t t h i sp a p e rs u m m a r i z e db a s i cr u l e so f c h i n ai n s h o r es e af o g1 l s i n g3 7c o a s t a lc h i n e s ew e a t h e r s t a t i o n s f o g g yd a t a ，r e a n a l y s i sd a t ao fn c e pa n ds oo n ；u s i n gc o r r e l a t i v e ，c o m p o s i t i v ea n d r e g r e s s i v em e t h o d ，h y d r o l o g y - w e a t h e rc o n d i t i o n s a n dm a i nw e a t h e rt y p e sw h i c hc a u s ea n d m a i n t a i nc h i n ai n s h o r es e af o gw e r es t u d i e d ，i n t e r a n n u a lv a r i a t i o n , l o n gt e r mt r e n da n dt h e i r a f f e c t i n gf a c t o r so f c h i n ai n s h o r es e af o gw e r e a l s od i s c u s s e d m a i nc o n c l u s i o n sa r e f o l l o w s ： 1 t h e r ea r ed i s t i n c ts e a s o n a l ，t e r r i t o r i a lc h a r a c t e r i s t i c si nc h i n ai n s h o r es e af o g ： ( 1 ) t h ef o ga p p e a r sm a i r a yf r o mf e b r u a r yt oj u l y ，a n da p r i lh a st h eh i 曲e s tf r e q u e n c y , w h i c h r e a c h e s4 1d a y sam o n t ho na v e r a g ei nt h ew h o l es e ea r e a s i n c ej a n u a r y , f o ga r e am o v e sf r o m s o u t ht on o r t ha 1 0 i 培w i t ht h et i m e t h es p a t i o - t e m p o r a lr u l eo f t h ep r o c e s sn u m b e r so fs e af o gi s i na c c o r d a n c ew i t hf o g g yd a y s 。 h ( 2 ) t h ea n n u a lt r e n do ff o g g yh o u r si ss i m i l a rt of o g g yd a y s b u tt h ef o r m e rh a sab i g g e r c h a n g er a t et h a nt h el a t t e ri nt h et r a n s i t i o no ff o gs e a s o nt on o n - f o gs e a s o n ；t h em o s tf o g g y h o u r s f o c u s o i l t h es o u t h i n s h o r e o f t h e s h a n d o n g p e r l j i l s u l ar e p r e s e n t e d b y c h e n g s h a n t o u ( 3 ) t h es u r m n e rh a st h em o s tf o g g yd a y s b u tt h ef o g g ya r e ai sr e l a t i v es m a l l e r ；t h es p r i n g h a sf e w e rf o g g yd a y st h a nt h es u m m e r , b u tt h ef o g g ya r e ai st h el a r g e s t ；t h ef a l lh a st h e s m a l l e s tn u m b e ro ff o g g yd a y sa n dt h ef o g g ya r e ai sq u i t es m a l l ；t h ew i n t e rh a sn i o r ef o g g y d a y sa n dl a r g e rf o g g ya r e ac o m p a r i n gt ot h ef a l l 2 t h ef o m a t i o na n dv a n i s h i n go fs e af o ga l o n gc h i n e s ec o a s t sd on o th a v eo b v i o u sr o l ea s t e r r e s t r i a lf o g i ng e n e r a l ，a r e ai n f l u e n c e ds t r o n g l yb yt e r r e s t r i a lw e a t h e rs h o wl a r g e rd a i l y v a r i a t i o ni nc o n t r a s tt oa r e au n d e rs t r o n gi m c l u e n c eo fm a r i n ew e a t h e r ：i nt h es s i b e o c e a n i c - c o n t i n e m a lc o n d i t i o n ，t h ec o a s t sa l o n gc h i n e s es o u t h e r ns e as h o wl a r g e rd a i l yv a r i a t i o n c o m p a r i n gt ot h en o r t h e r ns 吼 3 o na v e r a g e ，t h ed u r a t i o no fc h i n ai n s h o r es e af o gp r o c e s si sl o n gi nt h ew i n t e ra n dt h e s p r i n g ，a n ds h o r ti nt h es u i n j n e ra n dt h ef a l l ，t h er e g i o n a ld i f f e r e n c ei sl e s sd i s t i n c tt h a nt h e f o g g yd a y s a n df o g g yh o u r s ，a n dt h el o n gd u r a t i o nf o g g yp r o c e s s e sc o n c e n t r a t eo nt h ec o a s to f s o u t h e r ns h a n d o n gp e n i n s u l a ；t h em o r ec o n s e c u t i v ef o g g yd a y sr e g i o nc o n c e n t r a t eo nt h ec o a s t o f s o u t h e r ns h a n d o n gp e n i n s u l aa n dt h ec o a s to f s o u t h e r nz h e j i a n g 4 t h ef o r m a t i o no fs e af o gi sar c s n i to fc o e f f e c to fm u l t i f a c t o r s ，i n c l u d i n gl o w e rs s t , p o s “n ed i f f e r e n c eo fa i rt e m p e r a t u r ea n ds s t , b i g g e rh u m i d i v y , a p p r o p r i a t es o u t h w a r dw l u da n d t h es i t u a t i o no f h e i g h tf i e l do f h i g h e ra te a s t s i d ea n dl o w e ra tw e s ts i d eo f c h i n ai n s h o r e 5 t h em a i nw e a t h e rs i t u a t i o n sw h i c hf o r ma n dm a i n t a i nc h i n ai n s h o r es e af o ga r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t y p eo f h i g h e rw e s ta n dl o w e re a s t , s u b t r o p i c a lh i g he d g e ，l o wp r e s s u r ef o r e s i d ea n de q u a l p r e s s u r ef i e l da tb o h a is e aa n d y e l l o ws e a ( 2 ) t y p eo f c y c l o n e ，s o u t h w e s tl o wp r e s s u r ea n dc o l df r o n ta te a s tc h i n as e a ( 3 ) t y p eo fc o l df r o n to rs t a t i o n a r yf r o n tf o r e s i d e ，i n s e ah i g hp r e s s u r ea n ds o u t h w e s tl o w p r e s s u r ea tn o r t hp a r to f s o u t hc h i n a s e a l r i 6 t h e r ei sg r e a td i f f e r e n c ea m o n ge a c hs e aa r e ai ni n t e r a r m u a lv a r i a t i o no fc h i n ai n s h o r es e a f o g ，t h em a x i m u ma n n u a lf o g g yd a ya p p e a r sl a t e ri nc h i n e s en o r t h e r ns e ac o m p a r i n gt ot h e s o u t h e r ns e a , w h i c hi sm a i n l yc a u s e db yi n t e r a n n u a lv a r i a t i o no fn o r t h w e s tp a c i f i co c e a n s u b t r o p i c a lh i 曲t h ea n n u a lf o g g yd a yo ft h ew h o l ec h i n as e aa r e as h o wad e s c e n tt r e n df r o m 1 9 6 4t o2 0 0 0 ，p r e c e d i n gp a c i f i co c e a ns u b t r o p i c a 2h i 玑p a c i f i co c e a np o l a rv o f f e xa n da s i a m e r i d i o n a lc e l la r ea l li n d i c a t i v et of o r e c a s to f c h i n ai n s h o r es e af o g k e yw o r d s ：s e af o g ；c h i n ai n s h o r e ；h y d r o l o g y - w e a t h e rc o n d i t i o n ；w e a t h e rt y p e ；i n t e r a n n u a l v a r i 撕o n 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构 已经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示 了谢意。 作者签名： 日 期： 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规 定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论 文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复稍 并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有 关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密 的学位论文在解密后适用本规定。 作者签名； 日期： 前言 海雾是在海洋与大气相互作用特定条件下出现在海上或沿海地区上空低层大气的一种 凝结现象，是悬浮于大气边界层中的大量水滴或冰晶使水平能见度小于1 公里的危险性天 气现象“1 ，它是海上重要的灾害性天气现象，也是海洋气候学的研究重点之一。 历史资料统计表明，海上发生的灾害有4 0 源自海雾，其中船舶碰撞事件7 0 都由海雾 造成。出现海雾时，由于能见度降低，将直接影响航海和海上作业，可导致船只碰撞、触 礁事故的发生，给人民生命财产造成巨大损失。例如1 9 7 6 年2 月1 6 1 7 日我国粤东汕尾 海面出现大雾，导致1 6 曰索马里“南洋”号被荷兰“斯曲莱特阿尔古爱”号撞沉，1 7 日日本油轮“碧阳丸”号与索马里“昆山”号相撞，“碧阳丸”号沉没，“昆山”号严重损 坏；1 9 7 8 年1 0 月1 2 日，希腊油船“克里斯托- 彼特斯”号装载3 5 0 0 0 吨原油从荷兰鹿特 丹驶往英国，途中遇浓雾而触礁，溢出的原油污染了威尔士海岸；我国“向阳红1 6 号”科 学考察船的沉没也是因为海雾的影响。 中国海及其邻近海域为海雾多发区，海雾是中国海的重要海洋天气灾害之一。据不完 全统计，在2 0 世纪后5 0 年里，仅山东沿海地区因海雾造成的触礁、碰撞、搁浅等海事和 海难就达5 9 起，死亡1 2 8 人。此外，大雾影响使各类船只误入海带、紫菜等养殖区而导致 的“缠摆”事故也时有发生，这不仅使海产品遭到破坏，对船只的正常航行也造成了极大 的威胁，而大雾使船只不得不在海上抛锚或减速行驶所造成的人力、物力、财力和时间上 的损失，更是无法估量。除了海上灾害，海雾还可能引发严重的陆上或空中交通事故，如 2 0 0 2 年4 月1 5 日中国国际航空公司c a l 2 9 班机在执行从北京到釜山的飞行任务时，就因 大雾不幸在釜山机场附近坠毁。大雾还可能导致电网停电而中断电力输送、并能产生雾闪 致使输变电线路向雾放电，直接威胁电网安全。持续的大雾还会使沿海地区的农作物受害， 如使小麦忠锈病、影响玉米的扬光抽穗等，造成农作物大量减产。除此之外，大气污染物 与海雾雾滴相互作用不仅污染大气，还能转化成酸雾对人体的健康造成极大的危害。凡 此种种，表明了海雾对我国海上和沿海地区的交通运输、工农渔业生产、大气环境及其与 之相关联的生命财产安全都有灾害性的影响，因此，提高对中国近海沿岸海雾基本规律特 征的认识不仅能对保障我国海上活动和交通运输安全产生直接的经济效益，而且有利于安 排好工农渔业和交通运输生产，对于保护环境、减少和防止大气污染造成的危害等都具有 重要的学术意义和实践价值。 目前国内外对海雾的研究已经有一定的成果。国外的海雾研究工作开展得较早，可以 追溯到2 0 世纪2 0 年代，2 0 年代到4 0 年代以前，主要进行了一些野外观测和统计工作。 对海雾理论方面的研究从5 0 年代才逐步开展起来，同时观测手段也有了较大的改进，一定 程度上提高了人们对海雾的认识水平。在此基础上，王彬华对海雾的研究傲了大量开创性 的工作，出版了专著海雾，这是迄今为止世界上唯一一部关于海雾的专著。研究表明0 1 ， 雾大体可分为平流雾、混合雾、辐射雾和地形雾四种类型。我国近海以平流冷却雾最为常 见，这种雾由暖湿空气在较冷的海面上流动，冷却凝结而形成，但实际上雾常常是多种原 因生成的。我国近海沿岸的平流雾具有较大的厚度，一般为几十米到几百米水平范围约 数百公里，出雾机会多，维持时间长。王彬华指出“：，我国沿海地区一年四季都有雾出现， 总的趋势是南少北多，年平均雾日数以黄海、东海沿岸较多，渤海和南海沿岸较少。阎俊 岳等”根据1 8 6 0 1 9 8 7 年海洋船船观测资料进行1 9xi 4 跨络雾频率统计，讨论了海域雾频 率分布的时空特点，指出中国近海的雾具有较强的季节性、区域性特点：就季节而言，中 国近海的雾主要发生在2 7 月，随着时间的推后，雾区由南向北推移，南海雾季为2 4 月，东海为3 6 月，黄海为5 7 月，8 胃除了局部海区( 朝鲜半岛西南面) 偶尔发生雾 外，大部分海域雾已少见，并详细讨论了中国近海l 8 月雾频率分布的特点；就区域而言， 中国近海的雾相对集中于六个多雾区域：北部湾、台湾海峡西部、舟山群岛、青岛外海、 成山头外海、朝鲜西面沿岸。 事实表明，各类研究中国近海海雾的成果已经能够为预防我国海雾灾害提供一定的保 障，但是由于仪器和资料等限制，过去对中国近海海雾的研究仍然非常少，人们对中国近 海沿岸海雾的认识还有很大的不足，远不能达到预防海雾灾害的目的。随着科学技术的发 展和数据资料的积累，我们现已具备进一步完善海雾研究成果的能力。鉴于上述原因，本 文利用中国近海沿岸从南到北具有代表性的3 7 个滨海气象站1 9 7 i 2 0 0 2 年历次雾过程生 消时间、n c e p 全球2 5 。x 2 5 0 经纬度两格点1 9 5 1 2 0 0 2 年逐日及月平均的多种气象要素 场( 地面气压场、各层高度场和经向风场) 的再分析资料以及1 9 5 1 2 0 0 2 年逐月7 4 项环 流特征量等数据，通过计算分析，总结了中国近海沿岸海雾的基本规律特征；运用相关、 合成、回归等方法，研究了中国近海沿岸海雾形成和维持的水文气象条件及主要天气形势， 讨论了中国近海沿岸海雾的年际变化、长期变化及其影响因素。 2 1 1 数据 第一章数据及其处理 本文选取中国沿海从南到北具有代表性的3 7 个滨海气象站，即：东方、海口、上川岛、 陌江、湛江、涠洲岛、北海、东兴、汕尾、深圳、东山、汕头、厦门、祟武、平潭、玉环、 大陈岛、鄞县、定海、嵊泗、吕泗、射阳、赣榆、日照、石岛、青岛、成山头、威海、龙 口、长岛、羊角沟、大连、丹东、塘沽、营口、绥中、秦皇岛( 注：各选站具体地理位置 详见图i i ) ，应用戳下数据资料进行分析研究： ( 1 ) 3 7 个选站1 9 7 1 年2 0 0 2 年历次雾过程生消时间； ( 2 ) 3 7 个选站1 9 5 1 年2 0 0 2 年出雾日期； ( 3 ) 3 7 个选站各月多年平均海表水温及气温水温差； ( 4 ) 大连、成山头、吕洒、嵊泗、大陈岛、玉环、平潭、东山、汕尾、澜洲岛、海口 1 1 个选站近4 0 年所有雾日的日平均相对湿度； ( 5 ) n c e p 全球2 5 0x2 5 0 经纬度阏格点1 9 5 1 年2 0 0 2 年逐日及胃平均地面气压场、 各层高度场和经向风场的再分析资料； ( 6 ) 3 7 个选站1 9 5 1 年2 0 0 2 年逐日风向、风速； ( 7 ) 1 9 5 1 年2 0 0 2 年逐月7 4 项环流特征量数据。 1 2 数据处理 ( 1 ) 计算各选站历年各月雾日、距平和多年月分布百分比；各选站历年各月雾日占全海 区雾日百分比及其各月多年平均；各选站各月多年平均雾目：全海区各月多年平均雾日及 各选站各月多年平均雾日占全海区百分比：各选站多年平均年雾日及其占全海区百分比； 各选站历年年雾日；历年全海区总雾日及其趋势系数；全海区历年各月平均雾日。 ( 2 ) 计算各选站历年各月海雾过程数；各选始各月多年平均海雾过程数：全海区各月多 年平均海雾过程数；各选站历年各月雾时及其多年平均、多年月分布百分比和备月多年平 均占当月总时间百分比；全海区各月多年平均雾时；各选站多年平均年雾时及其占全海区 百分比；计算i 9 6 4 年2 0 0 0 年累年各月、各季不同出雾站数雾日频数；各月历年逐日出 雾站数。 ( 3 ) 计算各选站各时次1 9 7 1 2 0 0 2 年共3 2 年总的各月生、消频数及年总数：年各时次 频数占全天总频数百分比。 ( 4 ) 计算各选站1 9 7 1 年2 0 0 2 年历次海雾过程持续时间；各选站各月1 9 7 1 年2 0 0 2 年历次海雾过程持续时间平均值及其全海区平均；各选站1 9 7 1 年2 0 0 2 年历次海雾过程 持续时间平均值及其全海区平均；统计各选站最长和最短海雾过程持续时间 1 9 6 4 年2 0 0 0 年各选站不同连续雾日频数。 ( 5 ) 分别计算成山头、嵊泗、厦门、东山、湛江五站及3 7 个选站平均的各月海雾日数 与8 5 0 h p a 经向风以及8 5 0 h p a 高度场同时相关系数。 ( 6 ) 分别计算成山头、嵊泅、厦门、东山、湛江五站及3 7 个选站平均的各月海雾日数 与7 4 项环流特征量的同时以及时滞相关系数；计算成山头、嵊泗、厦门、东山、湛江五站 及3 7 个选站平均的年雾日与7 4 项环流特征量的月时滞相若系数。 4 图1 13 7 个选站地理位置分布 5 第二章中国近海沿岸海雾的基本规律特征 研究海雾，首先需要了解其基本规律特征。本章通过计算分析中国近海沿岸3 7 个选站 多年的海雾数据，总结了中国近海沿岸海雾频率的时空分布、中国近海治岸海雾生消的时 空变化规律及持续性特征。 2 1 中国近海沿岸海雾频率的时空分布 我们在前言中曾经说到，中国近海的雾具有较强的季节性、区域性特点。本节将针对 中国近海沿岸海雾雾日、过程数、雾时的时空变化及不同站数同时出雾日数的季节差异对 此作详细的讨论。 海雾形成后，随风向下风方向扩展，在沿岸地区，海雾经常可以登陆，因此沿岸雾日 比内陆雾日偏多。需要说明的是，沿岸出现的雾并非都是海雾，例如秋、冬季沿岸常有辐 射冷却雾形成，因此本文统计的雾既包括海雾，也包括其它类型的雾，以海雾为主。 2 1 1 海雾雾日的季节、区域性交化 图2 1 是全海区3 7 个选站平均的各月1 9 6 4 2 0 0 0 年多年平均雾日图。从图中我们可 以看到，平均而言，我国沿海地区一年四季都有雾出现，雾日主要集中在2 7 月，其中4 月雾频率最高，平均达到4 1 天，其次5 月为3 8 天，频率最低的9 月仅0 7 天。因此总 体而言，中国近海沿岸雾目的年变化明显。 表2 1 是各选站及全海区平均的各月多年平均雾日，各选站按地理位置从北到南排列， 图2 2 是根据表2 1 中的数据所作的各选站各月多年平均雾日分布图，与表2 1 对应，图 中站点自下而上从北部湾东南部的东方到辽东湾西部的秦皇岛，该图较表2 1 更直观地反 映了中国近海沿岸雾区的频率变化和南北移动。从图中我们容易发现，中田近海沿岸的雾 存在明显的年变化和地区差异。随着时间的推后，雾区由南向北推移，图中显示五个多雾 中心：北部湾雾季在1 4 月，其2 4 月各月多年平均雾日为2 6 天；广东近海沿岸雾日 6 较少；进入台湾海峡频率升高，其雾季3 5 月各月多年平均雾日为3 8 天；浙江近海沿 岸至舟山群岛雾季在4 6 月，其雾季各月多年平均雾日为6 1 2 天；舟山群岛以北苏北近 海沿岸雾日较少：山东半岛近海沿岸青岛至成山头一带雾季在5 7 月，其雾季各月多年平 均雾日为6 2 3 天，该雾区以成山头为中心，成山头雾季各月多年平均雾日都在1 0 天以上， 7 月更是高达2 3 2 天：黄海北部沿岸雾季在7 8 月，其雾季各月多年平均雾日为3 1 0 天；进入渤海雾日频率迅速降低。 图2 3 是各选站各月多年平均雾e l 占全海区雾日百分比，图中显示各月各选站雾日分 布不均。结合图2 2 我们可以看出： 1 月，各海区雾日较少。位于琼州海峡沿岸的海1 e l 雾日为6 天，占全海区选站的9 2 ； 湛江、涠洲岛分别为3 6 天和2 3 天，分别占全海区的5 5 和3 5 ；福建、浙江南部沿岸 各选站各约占2 4 ；舟山群岛附近各选站各约占2 ；此外，由于j e 部海区冬季容易形成 辐射冷却雾的缘故，导致本月苏北地区各选站的雾日各约占全海区的4 ：青岛外海、成山 头外海及大连附近海面沿岸各选站各约占2 渤海沿岸各选站各约占0 5 2 。 2 胃，南海雾区扩大，雾日增多，最突出的是北部湾和广东近海沿岸。海口、湛江和 涠洲岛的雾日分别占全海区的6 7 、6 8 和5 4 。 3 月，雾区继续扩大。除黄海中北部和渤海沿岸雾日较少外，大部分海域沿岸的选站 雾日分布较为平均，分占全海区的4 6 。 4 月，南海雾日减少，雾区北移。福建沿岸各选站的雾日各约占全海区的4 5 ；本 月雾日最多的区域位于浙江近海沿岸，该区域各选站的雾日各约占全海区的7 9 ：舟山 群岛、东海北部和山东半岛南部沿岸各选站的雾日分占全海区的3 6 。 5 月，雾区继续北移，多雾中心移至台湾海峡以北。浙江沿岸、舟山群岛和山东半岛 南部沿岸各选站的雾日分占全海区的8 左右，为本月中国近海沿岸雾日偏多的区域。 6 月，东海海表水温升高，海雾频率降低，除大陈岛和玉环外，东海沿岸各选站雾日 占全海区的百分比均在2 以下；此时山东半岛南部沿岸各选站的雾日剧增，如本月石岛和 成山头的多年平均雾日分别达到1 6 6 天和1 6 7 天，分占本月全海区雾日的1 2 3 ；此外， 黄海北部沿岸和渤海湾的雾日也有所增加。 7 7 月，多雾区移至北部海区。成山头外海的雾日在6 月的基础上继续增加，多年平均 达到2 3 2 天，占本月全海区雾日的2 0 1 ；此时黄海北部大连、丹东的雾日也有所增加， 分别占全海区的8 7 9 6 和8 3 ；本月渤海沿岸各选站的雾日各约占全海区的3 左右。 8 月，海水温度升高，雾日急剧减少。除成山头多年平均雾日为1 1 5 天、丹东为6 2 天，分别占全海区的2 2 “和1 2 1 外，本月其它选站多年平均雾日均在4 天以下。 9 月之后，除浙江、江苏近海沿岸和黄海北部沿岸等不连续的小范围海区易生成辐射 冷却雾，使其月多年平均雾1 3 达到3 5 天外，其余海区9 1 2 月各月多年平均雾日均在2 天以下。 表2 2 是由1 9 6 4 2 0 0 0 年各选站逐日出雾日期统计得到的各选站多年平均年雾日及其 占全海区百分比以及各选站最多、最少年雾日。表中各选站从北到南排列，各选站平均的 多年平均年雾日为2 7 4 天。图2 4 是根据表2 2 中各选站多年平均年雾日占全海区百分比 项绘制的直方图，观察该图我们发现，就不同海区平均而言，黄海的雾多于东海、东海 的雾多于南海和渤海。表2 2 显示，平均年雾日最多的成山头1 9 6 4 2 0 0 0 年平均年雾日为 8 3 1 天，比平均年雾日最少的东方多了7 9 7 天。成山头最多年雾日出现在1 9 9 8 年，多达 1 1 9 天，最少年雾日也达到6 2 天，有海上“雾窟”之称。通过表2 ，2 中的数据，我们对中 国近海沿岸海雾显著的地理差异可见一斑。 2 1 2 海雾过程数的季节、区域性变化 我们将某地的一次海雾从生成到消散的过程定义为当地的一次海雾过程。与雾日类似， 中国近海沿岸的海雾过程数也存在明显的季节、区域性变化。表2 3 是本文各选站及全海 区平均的各月多年平均海雾过程数，同样，表中各选站按地理位置从北到南排列。 观察全海区平均的各月多年平均海雾过程数我们看到，它具有与近海沿岸雾目类似的 年变化趋势：全海区平均的4 月多年平均海雾过程数为5 6 次，占全年的1 55 ，为各月 之首；其次的5 月为5 次，占全年的1 3 8 ；海雾过程数最少的9 月仅o 7 次。全海区多 年平均年过程数为3 6 2 次。从地理位置看，雾日过程高频率区集中在浙江南部近海沿岸和 山东半岛南部近海沿岸，其中大陈岛多年平均年过程数高达1 2 0 4 次，成山头为1 1 0 1 次： 次高频率区在舟山群岛附近至江苏近海沿岸一带；此外，台湾海峡和黄海北部出雾次数也 s 较多。总的说来，中国近海沿岸的海雾过程数具有与海雾雾日相一致的时空变化规律。 2 1 3 海雾时敷的季节、区域性变化 图2 5 是全海区平均的各月多年平均雾时图。与图2 1 对照我们看到，中国近海沿岸 海雾时数与雾日的年变化趋势基本一致，二者都集中在2 7 月。如果将各月的雾时与雾日 分别按照多少顺序排列，二者仅6 、7 两月的位置不同，6 月的雾日多于7 月，丽7 月的雾 时较6 月稍有增加。二者年变化趋势如此相似，但从雾季过渡到非雾季，雾时的变率比雾 日的大得多：雾时最多的4 月，全海区平均出雾2 1 ，3 小时，占4 月总时间的3 ；而雾时 最少的9 月，全海区平均出雾仅1 6 小时，占9 月总时间的0 2 9 6 。 图2 6 为各选站多年平均年雾时，它反映了海雾时数的地区差异。很明显。成山头和 大陈岛的年雾时远远超过了其它各选站。事实上，成山头以7 8 7 2 小时、占全海区1 6 2 的多年平均年雾时位居各选站之首，换句话说，成山头平均一年有9 的时间都在雾的笼罩 之下，最多的年份甚至达到1 4 g ；而雾时最少的东方多年平均年雾时仅4 9 小时，占全 海区的0 1 ，不到全年总时间的0 ，0 6 。从图中我们看到，平均而言，海雾时数最多的区 域集中在以成山头为代表的山东半岛南部近海沿岸；其次为以大陈岛为代表的浙江南部近 海沿岸；长江r 7 至苏北近海沿岸以及黄海北部海区也具有较多的雾时，该区域平均的年雾 时在1 9 5 小时左右，约占全海区的4 ；渤海和南海的雾时较少。 2 1 4 不同站数同时出雾日数的季节差异 图2 7 是1 9 6 4 2 0 0 0 年累年春、夏、秋、冬备季及年不同站数同时出雾日数占总日数 的百分比，横坐标为站数，0 表示全海区各选站均无雾。比较各季的情况我们发现，不同 站数同时出雾日数的季节差异较大，这反映出中国近海沿岸同时出雾的范围季节差异较为 明显。我们看到：春、秋、冬季不同站数同时出雾日数占总日数的百分比大致都随着出雾 站数的增多而递减直至0 ，其中春季3 站至1 5 站同时出雾日数占总日数的百分比随出雾站 数增多大致呈线性递减，秋季的递减率大于春、冬季，冬季递减最慢。而夏季全海区无雾 日数的百分比小于l 4 个站同时出雾日数的百分比，6 站以上同时出雾日数占总日数的百 分比随站数增多递减较快。春、夏、秋、冬各季的有雾日数占各季总日数的百分比分别为 8 0 8 、8 7 8 、5 2 3 和5 9 8 ，四季出雾范围最大的站数分别为3 2 、1 6 、1 9 和2 3 站。就 9 整个海区而言，这几幅图反映出春季雾日仅次于夏季，但出雾范围最大；夏季雾日最多， 但出雾范围偏小；秋季雾日最少且范围小；冬季雾日较秋季略有增加，出雾范围也有所增 大。从年不同站数同时出雾日数占总日数的百分比来看，年无雾日数占年总日数的百分比 为2 9 7 ，即就整个海区而言，全年有7 0 3 的有雾日。 2 2 中国近海沿岸海雾生消的时空变化规律 海雾存在的时间与陆地上的雾相比规律性较差，它有可能在一天之中任何时段生成和 消散，特别是北方海区，日变化较小。由本文3 7 个选站观测数据统计，一天之中，午夜至 上午1 0 时海雾生成的频率较高，1 0 至1 8 时频率较低，这是因为午夜以后海面气温下降较 快，贴近海面的空气层比较稳定，容易形成雾，而白天正午前后气温上升，低层空气不稳 定，海雾不易形成，即使出现也往往由于低层扰动强而形成低云。海雾消散的时间以6 至 1 5 时偏多，其中8 至1 2 时频率较高。北部海区沿岸各选站海雾生成频率的峰值多在清晨5 点到6 点之间，南部海区多在6 点到7 点之间，海雾消散频率峰值一般比生成频率峰值推 后1 2 小时。 下面我们以营口、成山头和汕头三站为例，具体分析中国近海沿岸海雾生消的时空变 化规律。图2 8 是营口、成山头和汕头分时次1 9 7 1 2 0 0 2 年共3 2 年总的海雾生、消频数 图。 营口代表受陆地影响大的沿岸站雾的生消情况。营口位于辽东湾东北部，一面临海、 三面靠陆，受海洋影响小、陆地影响大，因此该选站雾的生成时间与内陆较为相似：如图 2 8 a 所示，除了从午夜到上午1 0 点前能够生成雾之外，其它时间生成雾的概率很小，尤 其是上午1 0 点到下午1 7 点这一段时间，雾很难生成。这是因为陆地上清晨日出前后，地 面辐射冷却较海面强，雾的生成频率较高，而上午太阳辐射加强，地面升温比海面快得多， 导致湍流迅速加强，雾更易消散或被抬升为低云的缘故。 成山头代表了主要受海洋影响的沿岸站雾的生消情况。成山头位于山东半岛东北角， 该选站三面环海、仅一面靠陆，受海洋影响非常大，表现在海雾生消频数上与受陆地影响 1 0 大的选站有明显的不同：如图2 8 b ，成山头海雾生消频数的日变化相对营口小很多，即使 正午前后海雾生成的几率也较大，这正是海陆环境影响造成的。本文3 7 个选站中海雾生消 情况与成山头类似的还有距离海岸较远的嵊泗和大陈岛。 以上我们讨论了营口和成山头海雾的生消情况，这两个选站都位于中国北部海区沿岸， 下面将要讨论的汕头位于粤东近海沿岸，我们借该选站说明南、北部海区海雾生消情况的 差异。如图2 8 c ，我们看到，汕头海雾生消频数的日变化比之前我们讨论的受陆地影响很 大的营口还要大很多，这是因为南部海区气温高，白天受太阳辐射气温升高到一定限度时， 空气中不饱和的水汽就极难达到饱和，即使之前形成了过饱和的水汽也会很快恢复到不饱 和状态的缘故。一般说来，同样海陆环境下，南部海区海雾生消频数的日变化比北部海区 的大。 2 3 中国近海沿岸海雾的持续性