黄海春季海雾形成的气候特征

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.

南海表层水温的低频振荡

本文对以西沙为代表的南海海域1961—1984年的表层水温(以下简称水温)进行了分析,结果发现南海水温存在3—5a和准两年周期的低频振荡。这种振荡与南方涛动和赤道东太平洋水温异常之间有密切的关系,显示出南海水温低频振动是热带太平洋水温低频振荡的组成部分,埃尔尼诺事件之后,南海有明显的增温现象发生。但南海水温与热带西太平洋水温的振动相比较,显示出它具有区域性特征。

南海季风区地域性大气环流的结构

作者使用 NCEP/ NCAR再分析资料 ,在热带 30°S～ 30°N纬带用谐波分析方法分离出超长波之后 ,再采用环流诊断方法 ,发现南海季风区存在地域性环流系统。文中给出冬、夏季风期该系统的三维空间结构和相应的热源分布 ,讨论了该地域性环流系统对南海季风气候及其异常的作用 ,并探讨夏季风爆发北部先于南部的一种可能的气候原因。

南海上层水温的准双周(10—20d)变化

对南海季风实验(SCSMEX)期间布设于南海中部的3个ATLAS海洋锚定浮标所观测的水温资料进行分析,结果表明:南海上层水温存在准双周(10—20d)变化,且主要发生在次表层,尤其在冬半年,温跃层的年循环对其有调制作用;次表层水温的振幅北部大于南部;南海上层的准双周振荡可分为3个垂向模态,即上下同位相、反位相、次表层先于表层;低层大气准双周振荡的强迫,是造成这种变化的主要原因,海面风应力强迫使得温跃层发生垂直位移,从而引起次表层水温的变化;表层水温(SST)的变化小于次表层,海面热收支是引起表层水温变化的主要原因,但次表层水温可以影响表层。

南海与其邻近西太平洋SST年际变化的位相不连续性

使用NCEP1°×1°周平均表层海温资料（1982－1994）对南海与其邻近西太平洋进行谐波分析，结果发现对于SST的年变化，南海与其邻近西太平洋海域位相连续；而对于准两年变化（QBO），南海与其邻近西太平洋海域位相不连续。并据E1Nino年与LaNina年对此现象的成因做了进一步分析。

南海大尺度地转环流的季节特征

使用Ｓ．Ｌｅｖｉｔｕｓ的温度、盐度的气候资料，用诊断分析方法获得南海年平均和各季的海面起伏以及大尺度地转环流的统计结果，并比较了其季节变化。结果表明：南海冬、夏季的地转环流场有相反的流动趋势；但在东北部常年存在气旋式环流，在其驱动下巴士海峡西侧存在准定常的Ｎ向流；南海还存在明显的随季节变化的强流区。

黄海陆架表层水温的低频振动

本文在对位于黄海南部陆架上的朝连岛站30年水温资料进行分析时发现,该站的表层水温有周期大于20个月的低频振动,其中以准两年周期和6年周期最显著。陆架水温的这种低频振动是对东亚季风异常的响应。这种低频振动在冬季与渤海冰情的变化同步;在夏季与黄海底层冷水团的强弱相关。同时,这种低频振动在对马暖流上也有一定的反映。

冬季山东南部沿海水温10—20天的周期性振动

使用谱分析和数字滤波等方法,对山东南部沿海冬季的日平均水温、水位、海平面气压和风场等历史资料(1973—1983)做了分析。结果发现,这里的水温和水位存在10—20天的振动,这种振动与同期气压场和沿岸风的振动相同,陆架水温和水位的这种天气尺度振动恰好是对冬季风强迫的响应。为证明这一物理过程,设计了一个简单的线性理论模式,并用Laplace变换获得了其解析解,证明了上述响应的物理机制。

赤道东太平洋水温的低频振荡与埃尔尼诺形成

本文对赤道东太平洋水温异常作了分析,发现热带太平洋地区的水温存在3—5年的低频振荡和准两年周期振荡.前者具有自东向西传播的趋势,而后者却具有相反的趋势.当两者在赤道东太平洋同位相增温时会形成埃尔尼诺事件.

青岛滨海水温的低频振荡

本文分析了青岛滨海水温的异常变化,发现存在28～50个月的低频振荡,这种振荡在山东南部沿海普遍存在,并与黑潮流域水温异常有一定的相似性,此外还与南方涛动有一定的遥相关,对埃尔尼诺事件有明显的响应。因此,这种低频振荡具有普遍意义。

第四讲 海雾预报

海雾无论在海上还是在沿岸地带,都因其恶劣的能见度对交通运输、海洋捕捞和海洋开发工程以及军事活动等造成不良影响,再加上雾时日照减弱,低温高湿会对农业带来不利,而雾水中的盐分对建筑物的侵蚀也是不可忽视的。因此海雾是一种灾害性天气。海雾预报不仅对海上和沿海地区的工交和农渔业很有意义,而对海军和航空部队尤其重要。因此海雾预报是海洋天气预报的重要内容。由于它的复杂性,它的预报仍然有一定的困难。本讲就天气学方法、模式输出统计（MOS）方法以及数值预报方法简要加以介绍。

华南沿海暖海雾过程中的湍流热量交换特征

湍流交换是海雾中的关键物理过程,在海雾的热量和水汽平衡过程中起重要作用。本文根据2007年3月24～25日一次海雾的外场观测数据,分析了海雾过程中近海面湍流热量交换特征;并在区分风切变机械湍流与雾顶长波辐射冷却热力湍流的基础上,着重分析了两种不同性质的湍流对海雾发展和维持的作用。结果表明:(1)本次海雾是在西南低压和变性冷高压的控制下,来自南海东部暖水区的空气平流在近岸冷海面上形成的暖海雾;暖海雾中的湍流热量交换过程比冷海雾更为复杂;(2)在暖海雾的形成和消散阶段,风切变机械湍流的热量输送起主要作用;而在发展和维持阶段,既有风切变机械湍流的热量输送作用,也有雾顶长波辐射冷却热力湍流的热量输送作用;(3)风切变机械湍流向冷海面输送热量,对近海面空气起到降温和增湿作用;热力湍流同样向冷海面输送热量,但对雾层起到增温和降湿作用;(4)暖海雾中的湍流热量交换机制与雾层的非充分混合结构有密切关系。

南海表层水温低频振荡的基本特征

使用1958－1987年COADS资料对南海全区表层水温做了分析。结果发现，南海表层水温存在20－40个月的低频振荡，其中以准两年周期最显著，，其次是3－4年．这种振荡主要发生在深水海盆区，并且与季风异常有着十分密切的关系。

南海海温异常与ENSO的相关性

使用1958－1987COADS资料，应用复经验正交函数（CEOF）分析方法，分析南海海表面温度场（SST）和风场（u及v）。结果发现，南海海温异常基本独立于西太平洋，同时存在类似于ENSO事件的年际变化，ENSO发生前冬季南海有异常降温过程，之后有增暖事件发生。分析还表明，南海SST异常主要取决于经向风场的异常强迫。南海SST与ENSO事件的相关性实质上反映了季风异常对ENSO循环的影响。

海雾生成过程中平流、湍流和辐射效应的数值试验

利用相对湿度方程,结合数值模式研究了在海雾生成过程中平流、湍流和辐射的效应。结果表明,海雾生成的主要“推动力”是长波辐射冷却,湍流冷却在低层主要发生在平流的初始阶段。随着时间的推移,湍流对低层大气很快变为起加热作用,不利于海雾的生成。湍流和辐射效应在低层大气中符号相反(仅在海雾生成的初始阶段符号相同),量级相同,在高层大气中湍流和辐射效应符号相同,但辐射效应占优势。湍流效应和辐射效应是影响海雾生成的主要因素,平流直接作用似乎不大。平流、湍流和辐射效应及其总效应均随时间推移而减小。另外,还初步研究了风速大小和海温高低对平流、湍流和辐射效应及海雾生成的影响。

黄海春季海雾的年际变化研究

利用黄海沿岸有代表性测站的常规观测资料和NCEP/NCAR资料,对黄海春季海雾年际变化进行了分析发现,雾多年份冬季环流减弱、低层流场向黄海为偏南向流入、中低层水汽充足、层结稳定;有雾时气温水温差在0.5—2.2℃范围内,地面风向以SESE为主。分析结果表明,在春季黄海雾形成过程中,高空环流提供了暖湿空气的输送条件,低层流场及地面风场的分布有利于来自西太平洋低纬地区的水汽向黄海海区输送;中低层水汽充沛,层结稳定,水气温差在一定范围内有利于海雾的形成和维持。

南海上层海洋热结构的年循环与半年循环

根据南海季风试验 (SCSMEX)期间南海内区的三个ATLAS (AutonomousTempera tureLineAcquisitionSystem)锚碇浮标资料 ( 1 998年 4月～ 1 999年 4月 ) ,采用谐波分析方法对南海上层海洋水温年循环、半年循环加以分离 ,发现无论在年循环还是在半年循环尺度上 ,1 8°N附近SCS1站与 1 3°N附近SCS3站的水温变化次表层与表层呈反位相 ;1 5°2 0′N附近SCS2站水温变化基本上次表层与表层同位相。这说明不同区域上层海洋热变化受不同的正压与斜压模态控制。其次 ,SCS2、SCS3两点水温年循环振幅均在次表层达到极值 ;而SCS1在表层达到极大值 ,在 1 0 0m深度达到次极大值。 3个站位水温半年循环振幅极值均出现在次表层内 ,这说明该层内的水温半年循环在温度变化趋势中所占的权重比在表层的权重大。

一次黄海海雾的三维数值模拟研究

本文利用 1个考虑了地形效应、植被影响、长波辐射、地表能量收支、液态水的重力沉降等影响雾的形成和发展主要因子的三维海雾模式 ,模拟了 1995 - 0 6 - 0 1发生在黄海的 1次实际海雾过程 ,分析了海雾生长、发展和消亡过程中液态水含量和其它物理量的三维时空分布变化特征。结果表明 ,该模式能较好地模拟出黄海海域实际的海雾生消过程 ,对海雾的三维结构有一定的模拟能力。

海洋影响下的山东半岛冷流降雪

为探讨山东半岛北部冷流降雪的气候条件及其形成机理,采用经验正交函数(EOF)方法有效地分离出系统性降雪和局地降雪即冷流降雪.通过回归和合成分析揭示了冷流降雪多发时典型的环流特征是低层温度场落后高度场,强冷平流伴随冷槽加深,西北风加强.在此环流背景下,低层大气层结不稳定、充分的热量、水汽输送是局地降雪的主要气候原因.根据热力、水汽和层结等条件的分析表明,12月具备最佳降雪条件,与观测事实一致.沿海边界层的斜压结构、陆面摩擦与地形强迫,使上升运动加强,形成了半岛局地降雪特有的空间分布型.进一步分析表明,低频重力内波有可能成为激发对流,组织降雪的动力因子之一.

冬季东亚主要行星尺度环流分量的时空特征及其相互行用

本文采用一种复经验正交函数分析方法和滤波技术,对1978—79年冬季全球冬季风实验资料系列FGGE-Ⅲb进行分析,尤其对东亚地区时间尺度10—20天的主要行星尺度环流分量进行分解,结果表明影响气压和厚度场的决定性因子是冷季风潮,受季风潮影响200百帕上无辐散风u_φ第一模态以1—2天滞后沿经向和纬向有类似于季风潮的传播;季风潮振动导致局地经向环流相应变化,以无旋风V_X第一模态表示的Hadley环流几乎无经向传播但有明显的纬向传播,并在传播过程中加强;热带对于副热带存在反馈并通过u_φ第二模态实现。在急流入口处u_X第二模态表示次级环流的存在,其水平尺度约20个纬距。