关于我国沿海地区近地面大气中的盐雾及其分布_曾菊尧
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Science &Technology Vision科技视界0前言烟台沿海海雾对海上军事活动、航运、捕捞等海上生产活动有严重的影响。
[1]大雾弥漫,能见度很低,不仅导致海上船只碰撞、触礁等事故发生,而且对航空、公路、铁路交通运输、电网供电等均可造成重大损失。
持续数天的海雾还可使小麦发生锈病,影响玉米扬花抽穗,使农作物大量减产;此外,出现大雾时加重了沿海地区的空气污染程度,危害人体健康。
因此分析及准确预报海雾,是海洋气象服务工作的重要项目之一。
1资料的选取1.1大监站资料的选取由于大监站运行稳定,资料翔实可靠,因此我们选取了2009年至2011年近三年每年1-7月半岛北面的莱州、龙口、蓬莱、长岛、福山、烟台和牟平7个大监站资料进行比较。
通过比较可看出,2009年和2011年烟台沿海海雾平均日都为5.3天,占2.5%,但轻雾日多达82.0天和83.0天,轻雾日占近39%。
其中出现最多的月份为1月、2月和6月、7月。
2010年烟台沿海海雾平均日为9.6天,占4.5%,轻雾日为76.9天,轻雾日占近36.3%。
通过三年资料统计对比,可见不仅仅是雾日有一定比例的出现,而且轻雾所占的比例远高于雾日,其所造成的影响的危害不容小觑。
1.2海岛能见度观测站资料的选取1.2.1台站的选定目前,在烟台北部的渤海海峡建设了若干海岛区域天气观测站中只有北隍城、南隍城、砣矶岛和大竹山四个站含自动能见度观测,通过对这四个站应有资料和实有资料对比发现,能见度资料北隍城、南隍城可用率均不足50%,因此,我们只采用砣矶岛和大竹山的资料进行分析。
1.2.2能见度数据的资料使用分析按照海岛能见度观测站02、08、14、20时有出现能见度达到雾的标准,就作为一个雾日,对其进行1-7月份雾日统计。
通过统计发现,海岛能见度观测站资料呈现以下特点:区域能见度站雾日明显偏多。
区域站雾日平均在50天左右,是长岛的雾日数的4倍多,分析其原因,主要是因为仪器为自动观测,能够不间断的进行,而人工观测受观测者观测角度、时间、主观判断等多种因素影响;其次海岛区域站位置要比长岛站更深入海中,更能代表海区里实际的天气情况。
中国沿海海雾、气旋、台风、冬防和通航环境的分析、特点、对策一、中国沿海海雾的分析、特点、对策因中国沿海海雾带来的能见度不良造成船舶碰撞,搁浅,触礁的海损和海难事故时有发生,作为航海人员能了解海雾的形成和影响,熟练掌握并遵守能见度不良时的避碰规则,特别重视雾航的注意事项并落实相应雾航措施,对确保雾中沿海航行安全关系重大。
(一)概要介绍我国沿海雾的分布情况。
我国的黄海中部和南部,长江口及舟山群岛,北部湾是三个相对多雾的海域,海南岛以南,台湾以东海面受暖流影响,常年水温较高,很少有雾;而海雾出现最频繁的是成山头和石岛一带海面;渤海海峡附近也是多雾地带,而渤海的雾情相对少一些,冬季常有蒸气雾出现。
从范围看,舟山群岛一带的雾区宽约二百海里,而六月的黄海几乎全部被海雾占领。
从时间看,沿海的雾情出现最早的,一月份开始在南海北部沿岸,东海和黄海的雾情都出现在三月,其中浙江沿海和长江口的雾情最盛期是四到六月份,而黄海的雾情最盛期为六到七月份,八月份以后,沿海的雾情就逐渐减少。
可以看出:沿海的雾情在时间上从春至夏,冬季也有,在地理上由南向北,这与沿海的近海海流系统的分布和暖湿气流的活动有关。
由于我国东部沿海偏东到偏南风最有利于海雾的形成,因而只要偏东或偏南气流的天气能在沿海维持一定的时间,海雾就会形成。
(二)特别应注意的我国沿海几个雾航复杂水域的通航情况。
老铁山水道是进出渤海的重要通道,供商船航行的航道宽度仅有六海里,进出渤海各港口的船舶从各个方向到这里集结并辐散,通航密度相当大,由于船多航向变换多,航向交叉机会就多,尽管大连交管中心管理这个海区,但在航道及其附近除航船外渔船也不少,使通航环境更趋复杂,是雾航事故多发区域。
成山头海域是北方沿海的南北海上交通枢纽,由于这里渔业资源丰富,捕鱼船舶云集于此,而一些地方航运公司的船舶不主动和交管中心配合,对分道通航制的有关规定遵守不严,据统计,在该水域发生的多起雾航碰撞事故均为违章航行造成。
中国沿海航行环境分析和对策一、中国沿海环境分析中国沿海海岸线长,南北跨度大。
航区内一年四季雾情不断;夏秋季节的台风常常来袭;进入冬季后的冷空气频频施虐,甚至出现寒潮,冰封;渔船多并常年活动在沿海的各个渔场。
沿海通航密度大,航行区域水深受限,障碍物多、沉船多,对船舶的操纵带来诸多困难。
所以,我国沿海被航海界认为世界上最复杂的航区之一。
1、雾中航行的环境因素中国沿海是北太平洋的多雾区之一。
每年南海北部沿海从12月到次年3月为雾季;闽浙沿海到长江口等东海海区从3月到7月为雾季;黄、渤海海区从4月到8月为雾季。
其中成山头一带海面雾最频,也是海上雾中多发事故的海域。
另外,由于气候变化、大气污染、雾霾等原因,异常能见度不良也时有发生。
船舶在能见度不良天气条件下航行,由于船舶驾驶人员了望受到限制,对周围环境和情况了解不甚深入。
加上船舶的大型化、高速化。
这些都导致碰撞事故易发,是影响海上安全航行的重要因素之一。
事故统计中显示,雾中航行发生的碰撞占有很大的比例,造成过重大人身伤害或财产灭失等重大事故,因此,必须引起我们航海者高度重视。
2、热带气旋对船舶的航行影响台风和飓风经过时常伴随着大风和暴雨天气。
由于此时台风和飓风会引起十分大的海浪,从而会导致船体出现较为剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定,以及由此引发的其他各种操纵方面的困难,甚至出现难以预料的危险。
影响我国的台风是产生在西太平洋热带洋面上的一种十分强大的大气涡旋,它在每年的6月至11月影响我国的广东、台湾、海南、福建等沿海省区,近年影响的时间越来越长,有时到12月份。
加上我国沿海海域的特点及热带气旋的移动路径,经常造成船舶的回旋余地受限,避让台风困难。
随着世界气候的变化,每年热带气旋生成的次数成增加的趋势,并且强度越来越大,移动路径也越来越诡异,给预报带来了不利因素,加剧了船舶避让的困难。
3、北半球冬季航行的环境因素冬季的寒潮大风、严寒冰冻、雨雪浓雾等天气频发,环境恶劣,容易引发各类安全事故。
210Pb和137Cs测年在中国海岸带古环境演变研究中的应用蔡庆芳;贾培蒙;邵长高【摘要】The coastal zone is located in boundary between land and sea, is the central zone of the exchange of material and energy, and has complex sedimentary environment. The correct understanding and interpretation of the ancient environmental information of its sedimentary records depends largely on the establishment of the age framework. The advent of210Pb and137Cs dating to solve the high-speed sedimentary environment in the time range for 100 years or less sediment dating. In recent years are widely used. In the practical application, we should choose the appropriate dating method according to the purpose, scope and other factors. In addition, there is a lack of each method, and may also have several methods suitable, so in order to increase the accuracy and reliability of the dating data, we should try to choose a variety of appropriate methods for comparative dating.%海岸带地处陆地和海洋交界地区,是物质和能量交换的中心地带,沉积环境复杂。
文章编号:2095-6835(2023)19-0156-03对舟山海区7月平流雾典型个例分析方祝骏1,阮俊程2,李明松1(1.中国人民解放军海军潜艇学院,山东青岛266019;2.92763部队,辽宁大连116041)摘要:从原理上分析了海雾对船只航行安全的影响,并通过研究平流雾的生成机制和规律,以及在中国沿海地区的分布特点,结合航行的数据,进一步提升了在有限条件下对雾的预报准确度及其可靠性,使驾驶员能够更好地根据当前形势作出下一步的机动。
目前,通过对大雾天气时的各种气象数据与能见度不良之间的关联程度得出了初步的参考区间,即风速[2.0~6.5]m/s、温度[23.0~24.0]℃判断可靠性的差别。
关键词:舟山海区;水文气象;平流雾;船舶避碰中图分类号:P732.2文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2023.19.048在现代海军航行指挥中,水文气象保障起着至关重要的作用。
水文气象对航行的影响是多层次、多方面、多领域的[1]。
在面对具体的航行情况时,水文气象也有着极其明显的影响。
目前比较有效可行的提高水文保障能力的方法就是建立数据库,这需要大量的实测数据作为准确保障的支撑,因此必然是一项长期的工作,数据库所包含的数据量就是水文保障准确性的直观体现[2]。
面临船舶对气象预报的迫切需求,平流雾是不利于船舶航行的特殊天气,但对其合理利用又可增强船舶海上机动的隐蔽性,因此准确掌握平流雾的生消机制和周期以及多发地域是保障航行安全和航行任务顺利完成的重要因素[3]。
舟山海区是船舶遂行航行任务的重点海区,3—7月也是平流雾多发时期。
研究舟山海区的典型平流雾生消机制规律,掌握其发生的周期,有利于船舶航行水文气象保障,积累航海资料及总结经验,并对船舶隐蔽航行和选择有利的航行时机具有重要的意义。
虽然影响船舶航行安全的雾并不仅仅只有海雾,沿岸也存在许多并非海雾持续影响着能见度的雾,但由于目前影响范围、持续时间和规律性地域性明显的雾区主要为平流雾,因此本文着重探索平流雾的性质、规律及其产生的影响。
舐第十四届海洋测绘综合性学术研讨会论文集沿海当地平均海面的85高程研究与应用许家琨(92899部队,浙江宁波3152130)【摘要】通过对我国沿海多年来已有的当地平均海面资料和与1985国家高程基准的水准点联测成果,分析研究了我国沿海主要验潮站的当地平均海面的1985国家高程(以下简称:85高程)变化趋势、变化范围及精度影响.比较形象地反映了我国沿海大地水准面自南向北逐渐升高的变化规律;对浙江沿海当地平均海面的85高程进行了比较深入的探讨,论述了求取当地平均海面的85高程的方法,以解决当前海岸地形图和水深图的高度衔接问题。
【关键词】测绘基准平均海面当地平均海面1985国家高程基准深度基准面在海洋测绘中,沿海的平均海面是一个标准的起算基准面,在其上关系到陆地测量高度的高程基准,在其下决定着海洋水深的深度基准,进而由深度基准决定着海岸线基准和灯高基准。
《海道测量规范GB12327))明确规定了我国的海道测量采用的基准:以理论最低潮面作为深度基准面,深度基准面的高度从当地平均海面起算;一般情况下,当地平均海面应与国家高程基准进行联测。
高程采用1985国家高程基准。
这就是本文要研究和讨论的关于沿海当地平均海面的85高程问题。
确定平均海面本身的高程依赖于对沿海的潮汐观测,求取当地平均海面的85高程的方法主要是采用水准联测法、固定点位法、潮信资料法以及平均海面传递技术等。
东海、南海海区在沿岸测量特别是滩涂和礁石测量中,都会碰到△H(当地乎均海面的高程值到1985国家高程基准的高程值之间的差值)值的改正问题,黄、渤海海区的平均海面和1985国家高程基准面基本一致,因此就不存在这个问题;东海、南海海区的Ag/值明显,实际工作中要解决海岸地形图(采用1985国家高程基准)和水深图(采用当地平均海面)的高度衔接问题。
浙江沿海的验潮站布设较多,新测资料也很丰富,大多数验潮站的主要点(或工作点)与有85高程的水准点进行了联测,部分岛屿也与大陆进行了联测,这对研究和探讨该海区的平均海面精度与应用以及沿海大地水准面雏形很有意义。
※气象科学农业与技术2017, V ol.37, No.20227 2017年春季温州沿海一次大雾天气的成因分析万小雁1申瑶2董大治1陈乃调1陈尊界1(1.苍南县气象局,浙江苍南 325800;2.浙江海洋大学,浙江杭州 310027)摘 要:利用温州地区常规气象观测资料、EC格点数据、探空资料,对2017年4月8日傍晚—9日傍晚发生在温州沿海的一次大雾天气过程进行分析,对大雾发生发展的各物理量进行诊断。
结果表明:此次大雾过程为典型的沿海平流雾过程,持续时间长达24h,最低能见度不足50m,厚度升至1000m以上。
大雾发生前期,地面鞍形场逐渐自西南向东北发展成倒槽形势,风速在2m/s左右,风向逐渐转为东南风;大雾生成和发展阶段,研究区处在倒槽南部,并逐渐南移。
在大雾生成阶段,能见度具有先期剧烈振荡现象,相对湿度呈现陡升,风速和温度露点差呈现陡降趋势;大雾消散时,各气象要素又发生陡升陡降现象。
此次平流雾,温度平流明显,发展高度高,水汽充沛,低层有动力辐合上升,逆温层提供了稳定层结。
直到冷空气南下,倒槽控制研究区带来降水,大雾才趋于消散。
关键词:温州沿海;平流雾;倒槽;逆温层中图分类号:P426.4 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170933202引言雾是悬浮于近地面气层中的水滴、冰晶或2者的混合物,使水平能见度<1km的一种天气现象。
在各种天气现象中,大雾对交通的影响最为严重。
大雾天气的出现也严重影响着空气质量,在稳定的大气层结环境中,污染物长时间积累和雾水环境会产生物理化学反应过程,会给人们的身体健康造成严重的危害。
随着交通的发展,污染物的剧增也是雾日越来越严重的原因之一。
目前,对沿海地区的大雾已做过一些研究,马国治等[1]分析了福建省沿海雾的气候变化特征,发现福建省沿海雾日数呈现逐年增加趋势,多以春季平流雾为主。
候伟芬等[2]指出浙江沿海属于我国沿海海雾多发区,季节性差异主要受海气温度、湿度及季节影响。
沿海天气系统对中国大气臭氧的影响研究概述沿海天气系统对中国大气臭氧的影响研究概述1. 前言大气臭氧是一种重要的自由基,它具有较强的氧化能力,是大气中臭氧层形成的主要成分。
然而,在地面上,臭氧却是有害的空气污染物之一,对人体健康和环境造成不良影响。
而在中国,由于复杂的地理和气象条件,臭氧污染问题尤为突出。
其中,沿海地区的天气系统对臭氧的生成和传输具有重要影响。
2. 沿海天气系统的特点沿海天气系统受到地理因素和气候因素的共同影响,呈现出一些特点。
首先是海洋气候的影响,沿海地区的气温较为温和,日照时间相对较长,并且受到海洋水汽的影响,使得湿度较高。
其次是海陆风系统的作用,由于海洋和陆地的温度差异,形成了海陆风系统,这种风系统对空气的水汽含量、温度和气压分布等都产生了重要影响。
最后是海洋环流的影响,沿海地区的海洋环流分布复杂多样,对风场和气候特征产生了显著影响。
3. 沿海天气系统对中国大气臭氧的影响沿海地区的天气系统对中国大气臭氧的影响主要表现在如下几个方面:(1)海洋气候和湿度影响:沿海地区的较高湿度和较温和的气候条件有利于臭氧生成。
湿度越高,氧气分子与活性自由基结合形成臭氧的几率越大。
(2)海陆风系统的影响:海陆风系统的变化会影响空气质量和臭氧的浓度分布。
例如,海洋风的吹拂能将海洋上的臭氧输送到陆地上,从而提升沿海地区的臭氧浓度。
(3)海洋环流的影响:海洋环流的存在能够影响地面风场和海气交互作用,进而影响臭氧生成和传输。
例如,东海暖流能够带来较强的水汽输送,增加了臭氧生成的机会。
(4)沿海地区的特殊地形:中国沿海地区地形复杂多样,对风场和天气形势产生重要影响。
山脉、海岸线、湖泊等地形特征会导致风场的强度和方向变化,从而影响臭氧的传输。
4. 沿海地区臭氧污染状况及研究进展由于沿海天气系统的影响,中国沿海地区的臭氧污染问题较为严重。
多年来,学者们对沿海地区的臭氧形成和传输进行了广泛研究。
其中,主要包括以下几个方面的内容:(1)监测和观测:通过建立臭氧监测站和进行现场观测,了解沿海地区臭氧浓度和污染源的分布特征。
2021年2月第2期总第170期海峡科学Straits ScienceFebruary 2021No.2,Total 170th闽南沿海大雾天气地面气象要素统计分析∗郑泽华㊀㊀张㊀伟㊀㊀陈德花(福建省厦门市气象台,福建㊀厦门㊀361012)[摘要]福建是我国沿海几个相对多雾区之一,而南部沿海海雾发生频率高于北部沿海㊂该文利用沿海自动站㊁浮标站资料对闽南沿海海雾过程中温度㊁风㊁海温条件进行分析,着重讨论海雾过程中各气象要素统计特征,为日常海雾预报提供依据㊂结果表明,对于厦门站(59134)来说,当温度适宜(接近17ħ)㊁弱风的情况下有利于低能见度天气发生;闽南沿海单站能见度较低时,风力维持在2~5m /s 内,且主要以东北风到偏北风为主,受温度变化影响较小;在闽南海雾过程中,发展阶段风向主要以偏南风为主(3~6m /s ),成熟阶段偏东风及偏北风比例明显增加,且风速明显减小,风并不是海雾消散的主要原因;海雾发生过程中,海温主要分布在14~20ħ范围内,不同性质海雾过程海温变化趋势有所不同;海雾发展-成熟-消散过程海气温差呈现先增大㊁后减小的趋势㊂[关键词]海雾㊀闽南沿海㊀气象要素特征㊀海气温差[中图分类号]P732.1[文献标识码]A[文章编号]1673-8683(2021)02-0003-08∗基金项目:国家自然科学基金项目-青年科学(编号:41705045)㊂㊀㊀海雾是悬浮于大气边界层大量水滴或者冰晶,使大气水平能见度小于1km 的天气现象[1]㊂海雾降低海上或沿海能见度,严重影响海上航行作业,是影响在海上和沿岸的经济㊁社会和军事活动的重要因素㊂福建是我国沿海几个相对多雾区之一,每年雾频数20~30d,而厦门附近的多雾中心频数高于平均值,为39.5d [2]㊂暖湿气流输送的风向风速条件和海表面温度条件是海雾形成的主要影响因素,海雾出现时的具体风速及风向因地区不同具有较大的差异性,而海雾成雾的海表条件较为一致,海气温差范围为-3~-0.5ħ㊁海表温度小于25ħ[1]㊂近年来,许多专家根据新的资料重新对海气特征进行统计,其统计结果基本仍在以上范围内,且更为具体[3-5]㊂黄渤海海雾过程的统计研究已有许多成果,可基本解释海雾生消时边界层的若干特征[6-8]㊂近年来,对福建沿海海雾生消水文条件的研究有了一定成果,华南沿岸近海存在一个带状冷水区,春季出现暖湿气流输送至近岸冷水区时,容易出现海雾[9]㊂马治国等[10]分析发现,福建南部沿海海雾发生频率高于北部沿海,中南部沿海地区是多雾的区域㊂在对莆田沿海海雾进行分析发现,海雾过程多发生于海温低于25ħ,海温低于气温㊁且风向为稳定较弱的偏南风时[11]㊂关于影响福建海雾生消的风向风速研究则较为有限,闽北沿海海雾发生前地面为西南风到偏北风,发生时为东北至东南风,且风速小于5m /s [12]㊂何秀恋等[13]在对福建南部的大雾过程研究中发现,福建南部纬度较低,初春易受弱西南暖湿气流影响,导致平流雾产生㊂福建沿海海雾的研究仍有许多不足,预报准确率还处于较低水平㊂台湾海峡海雾数值模拟工作是下一步的研究重点[14]㊂本文利用2015 2018年常规观测资料及新型探测资料,研究闽南沿海海雾过程相关气象要素的统计特征,为闽南沿海海雾的预报㊁预警㊁数值模拟提供参考依据㊂1 资料数据资料数据包括:2015 2018年厦门站(59134)及沿海6个(59136㊁F2288㊁59140㊁F2286㊁F2273㊁59321)地面自动站(见图1)观测数据,主要采用的气象要素有温度㊁风力㊁风向㊁能见度;厦门海洋气象浮标站资料(59334),㊃3㊃HAI XIA KE XUE 海峡科学2021年第2期由于2018年起浮标站的资料缺失较为严重,因此资料选用时段为2015 2017年,所用气象要素主要为海表气温及海温㊂所有资料时间分辨率均为1小时㊂图1㊀厦门站(59134)㊁厦门浮标(59334)及沿海6个自动站位置分布2㊀厦门站能见度天气气象要素的统计特征首先分别对雨雾及非雨雾天气下厦门国家基准站(59134)的能见度及相关气象要素进行统计分析,以 站点发生低能见度天气的同时是否有降水产生 区分雨雾及非雨雾天气㊂2.1㊀雨雾天气下气象要素的统计特征基于厦门站每小时地面观测数据,对降水时段内的气象要素进行统计㊂根据统计结果,厦门站雨强小于1mm 时,更易出现低能见度的情况,且能见度大小与降水强度关系明显:降水强度越弱,浓雾天气发生次数越多(图2),能见度的高低主要取决于降水粒子大小及浓度,这也与前人研究相一致[15]㊂图2㊀厦门站不同能见度(雨雾天气)与温度㊁降水量的关系分布㊀㊀在此基础上,不同能见度下温度的分布如图3a:当能见度小于200m 时,主要有两个峰值,分别为14ħ和18ħ,当能见度上升时,两个峰值逐渐向两极偏移;强浓雾天气(能见度在0~200m 范围内)在13~19ħ范围内的概率明显大于一般大雾天气(能见度大于200m)㊂因此,当温度在13~19ħ范围内时,有利于雨雾天气的发生,且越接近14ħ㊁18ħ,强浓雾天气发生概率越大,温度超过该范围时,雨雾天气发生概率明显减小㊂对比不同能见度下风力的分布概率(图3b)可以发现,能见度小于500m 的情况下,风力在 1.5~2.5m /s 时,低能见度天气发生的概率最大,大于500m 时落在2~3m /s 的面积最大;对比不同档次能见度可知,能见度越低,峰值越向1.5m /s 靠近,且概率增加㊂因此,当风力在1.5~2m /s 时,有利于较强雨雾天气的发生,这也与万小雁[16]等人的研究结果相一致:降水为雾的形成提供了充足的水汽条件,并使温度降低,空气快速饱和,弱的降水强度及弱风不易破坏大气的层结稳定,使雾得到维持㊂因此,当雨强增大㊁温度较高㊁风力增大时,低能见度天气发生频次明显减少㊂㊃4㊃2021年第2期海峡科学HAI XIA KE XUE图3㊀厦门站(59134)(小时降水小于1mm )不同能见度下温度(a )㊁风速(b )的概率分布2.2㊀非雨雾天气下气象要素的统计特征非雨雾情况下,对比不同能见度大小和温度的关系可以发现(如图4),当能见度大于1000m 时,温度及风速分布范围较广,随着能见度降低,其温度分布范围快速减小,当能见度小于500m 时,风速集中在2~4m /s,温度则主要分布在11~23ħ内㊂从浓雾天气发生时风力的概率分布上可以看到(图5a),仅有一峰值(2m /s 左右),风力在1~3m /s 范围内时低能见度天气发生概率最大,且不同能见度下(小于3km)差异并不明显,这与图4结论相似;从图5b 可知,当能见度小于200m 时有一明显峰值(16~17ħ),且发生概率较为集中,而当能见度大于200m 时则无此特征㊂结合图4㊁图5可知,当温度在17ħ左右㊁风速在1~3m/s 时,有利于强浓雾天气(能见度小于200m)的发生㊂图4㊀厦门站不同能见度(非雨雾天气)与温度㊁风速的关系分布㊃5㊃HAI XIA KE XUE 海峡科学2021年第2期图5㊀厦门站不同能见度(非雨雾天气)下风力(a )㊁温度(b )的概率分布2.3㊀不同情况下强浓雾天气对比讨论在强雨雾天气发生时,东风主导,其次为偏西风(图6左),整体风力较小,且与降水强度明显相关,降水强度越弱,风力越小,越有利于微小粒子在空中悬浮,使得能见度明显下降,与温度的关系并不明显㊂非雨雾天气情况下存在明显不同㊂首先温度分布集中,强浓雾天气发生时温度主要集中在17ħ附近,以弱东风为主,且东风所占比例明显高于其他方向(图6b),且风力略大于强雨雾天气,由此可以推断,强非雨雾天气主要是以平流雾为主,因此体现出更为明显的温度㊁风向特征㊂以上针对雨雾及非雨雾天气分别对厦门站进行了气象要素的统计分析,由于厦门站海拔较沿海略高,且位置较靠近内陆,具有一定的特殊性,并不能完全代表厦门沿海海雾过程,因此,下文将对闽南沿海代表站点气象要素进行统计分析㊂(a)雨雾(b)非雨雾图6㊀厦门站强浓雾(能见度小于200m )发生时的风玫瑰图2.4㊀沿海代表站点气象要素统计分析根据地面自动站的位置及资料的完整程度,在闽南沿海挑选了6个代表站(59136㊁F2288㊁59140㊁F2286㊁F2273㊁59321)进行分析㊂由于雨雾天气能见度受降水影响较明显,且较少出现大范围低能度天气,因此下文仅针对非雨雾天气进行分析讨论,以期得到可用于预报闽南沿海大范围海雾过程发生的气象要素条件㊂图7分别是闽南沿海所选6个站点自北向南所做的温度㊁风力特征统计㊂从温度上看,沿海各站整体温度分布较广,主要在14~28ħ之间,且在不同能见度档次内,温度差别并不明显,值得注意的是,以厦门为界,厦门以北的站点温度主要集中在15~24ħ之间,而南㊃6㊃2021年第2期海峡科学HAI XIA KE XUE部沿海温度主要集中于16~27ħ,这可能是由于南部沿海整体温度㊁水汽条件较北部略好,更有利于低能见度天气的产生,因此出现以上区别㊂从风力上看,除了F2286(图7d)以外,其余站点在大雾过程中风力都小于8m /s(4级),且在2~5m /s 范围内的频率较高,F2286风力分布略大于其他各站,但大部分也小于10.8m /s(5级)㊂图8给出了能见度小于1km 时站点的风玫瑰图,由于各站点风向分布较为相似,在此仅展示F2288及F2273的结果㊂从图8可以看出,在海雾发生时,主要以东北风到偏北风为主,出现频率及平均风力也远大于其他方向;其次则主要以西南风为主,其平均风力在4~5m /s㊂(a)59136㊀㊀(b)F2288㊀㊀(c)59140㊀㊀(d)F2286㊀㊀(e)F2273㊀㊀(f)59321图7㊀沿海各自动站不同能见度与温度㊁风力的关系分布(a)F2288(b)F2273图8㊀低能见度(小于1km )情况下风玫瑰图㊃7㊃HAI XIA KE XUE 海峡科学2021年第2期3㊀闽南海雾生消过程气象要素演变特征本文利用所挑选的闽南沿海6个自动站,选取能见度同时小于1km 的时间段作为海雾发生时段,挑选了16次海雾过程,共计59个时次㊂规定起始时刻前3h 作为海雾发展时段,结束时刻后3h 作为消散时段,对气象要素特征进行统计㊂3.1㊀沿海站点气象要素特征统计图9给出了海雾发展阶段的风玫瑰图,由于各个站点所处的地理位置不同,风向㊁风速有所差异㊂整体来说,在所挑选的海雾过程中,地面主要以南风或西南风为主,且平均风力在2~4m /s,弱的南风维持了大气的层结稳定,且有持续的水汽输送,有利于大雾天气的形成;其次部分站点有明显的弱偏东风或者东北风,这说明了弱冷空气在海雾形成中的作用(锋前雾)㊂图10为成熟阶段的风玫瑰图,从图中可以发现,仍然是以西南风为主,但是其比重明显下降,而东风㊁东北风或北风的出现比例明显上升,略低于偏南风,且平均风速明显小于发展阶段;消散阶段风(图11)的情况与成熟阶段差异较小,因此风并不是导致以上海雾过程消散的主要原因㊂(a)59136(b)F2288(c)59140(d)F2286(e)F2273(f)59321图9㊀海雾发展阶段风玫瑰图(a)59136(b)F2288(c)59140(d)F2286(e)F2273(f)59321图10㊀海雾成熟阶段风玫瑰图㊃8㊃2021年第2期海峡科学HAI XIA KE XUE(a)59136(b)F2288(c)59140(d)F2286(e)F2273(f)59321图11㊀海雾消散阶段风玫瑰图3.2㊀浮标站要素统计由于2018年起厦门浮标资料大部分缺失,因此此处仅统计2015 2017年的海雾过程(13次)的浮标资料㊂从海温分布看(图12a),所选海雾过程中,海温主要分布在14~20ħ范围内,且在15ħ㊁19ħ附近有明显峰值,而在23ħ附近也有一峰值,但其概率密度明显小于前者㊂而对比不同阶段的海温分布特征可以发现,当海温在14~20ħ时,海雾成熟阶段的海温较生消阶段的明显偏高;而在23ħ附近时结论则刚好相反,这可能是由于海雾过程性质不同所导致的(平流雾㊁锋前雾)㊂从海气温差上看(图12b),海雾过程中温差主要集中在1.5ħ以内,且海温略低于气温㊂发展-成熟-消亡过程中温差呈现先增大后减小的趋势:在海雾生消过程中,海气温差较小,而在成熟阶段,其温差主要集中在0.5~1ħ,说明一定的海气温差有利于海雾过程的维持㊂图12㊀海雾过程发展(红线)㊁成熟(黑线)㊁消亡阶段(蓝线)海温(a )及海气温差(b )的概率密度㊃9㊃HAI XIA KE XUE海峡科学2021年第2期4 结论对于厦门站而言,在雨雾天气下,低能见度(小于1km)天气主要出现在小时雨强小于1mm,且温度在9 ~23ħ㊁风力在1~3m/s的情况;温度过高或者过低㊁降水强度较大或风力较大的情况下,都不易出现低能见度天气㊂非雨雾天气下,当温度接近17ħ,且风力在1~3m/s范围内,有利于强浓雾天气的出现,温度过高或者过低㊁风力过大或过小都不利于浓雾天气的产生㊂在针对闽南沿海所选6个站点的特征统计发现,各站点温度分布主要在14~28ħ,且在不同能见度档次内,温度差别并不明显,厦门以北的沿海站点温度较南部偏低;从风力上看,大雾过程中风始终较小,主要集中在2~5m/s范围内,各站主要以东北风到偏北风为主,其次是西南风㊂当海温接近15ħ㊁19ħ时,有利于闽南沿海大范围海雾过程的发生,不同性质海雾过程中海温变化具有不同特点;海雾过程中海气温差主要集中在1.5ħ以内,气温略高于海温㊂过程中呈现先增大后减小的趋势,一定的海气温差(0.5~1ħ)有利于海雾过程的维持;海雾发展阶段风向主要以偏南风为主,其次部分站点有明显的弱偏东风或者东北风,风力主要在3~6m/s,而在海雾成熟阶段偏东风及偏北风比例明显增加,且风速明显减小,但风的变化并不是海雾消散的主要原因㊂参考文献:[1]王彬华.海雾[M].北京:海洋出版社,1983.[2]张苏平,鲍献文.近十年中国海雾研究进展[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2008,38(3):359-366.[3]徐旭然.胶东半岛北部沿海海雾特征及成因分析[J].海洋预报,1997,14(2):58-63.[4]王厚广,曲维政.青岛地区的海雾预报[J].海洋预报,1997: 53-58.[5]孔宁谦.广西沿海雾的特征分析[J].广西气象,1997,18(2):41-45.[6]闫智超,李冉,易笑园,等.黄海晚冬一次持续性海雾天气的动力热力特征[J].海洋预报,2013,30(4):57-64.[7]黄彬,毛冬艳,康志明,等.黄海海雾天气气候特征及其成因分析[J].热带气象学报,2011,27(6):920-929.[8]Huang H,Liu H,Huang J,et al.Atmospheric Boundary Layer Structure and Turbulence during Sea Fog on the Southern China Coast[J].Monthly weather 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海平面上升对中国沿海地区的影响海水入侵与土壤盐渍化是指海水或含盐水体渗入地下水或土壤中,导致土壤盐分浓度升高的现象。
我国沿海地区地下水资源丰富,但由于地下水与海水之间的水文地质联系密切,海水入侵和土壤盐渍化问题普遍存在[3]。
海平面上升加剧了海水入侵和土壤盐渍化的危害。
海平面上升使得地下水位上升,导致海水渗入地下水和土壤中的可能性增大。
海水入侵和土壤盐渍化不仅会影响农业生产和生态环境,还会对人们的生活和健康产生影响。
目前我国沿海地区已经出现了海水入侵和土壤盐渍化的明显迹象。
例如,福建省泉州市金门县、漳州市南靖县等地,地下水中氯化物浓度超标,土壤盐分浓度过高,严重影响了当地农业生产和生态环境。
为了防止海水入侵和土壤盐渍化,需要采取一系列措施,如加强地下水监测和管理,控制地下水开采量,建设海水淡化厂等。
3咸潮入侵咸潮入侵是指海水沿江河口或河道向内侵入,导致河道水质变咸的现象。
我国沿海地区长江、珠江等大江河口和河道普遍存在咸潮入侵问题,而且随着海平面上升,咸潮入侵的危害将会加剧。
咸潮入侵会对沿海地区的农业、工业和生态环境产生影响。
咸潮入侵会导致土地盐碱化,影响农业生产;会影响水源供应和工业用水,对工业生产产生影响;同时还会对河流生态环境产生破坏,影响生态系统平衡。
为了防止咸潮入侵,需要加强河口和河道管理,控制海水入侵,提高水资源利用效率,保护生态环境。
例如,可以采取建设淡水水源地、加强水资源管理、开展水土保持等措施。
4滨海湿地退化滨海湿地是指海岸线与内陆交界处的湿地,是陆地和海洋生态系统的过渡带,在维护海洋生态系统平衡、保护海岸线生态环境等方面具有重要作用。
然而,随着海平面上升,滨海湿地退化问题日益突出。
海平面上升会导致滨海湿地退化的原因主要有两个方面:一方面是海水入侵,导致湿地水体盐分浓度升高,湿地植被受到破坏;另一方面是海岸侵蚀,导致湿地面积减小,湿地生态系统失去平衡。
滨海湿地退化会对生态环境和人类生活产生影响。
近十年中国海雾研究进展近十年中国海雾研究进展引言:海洋是地球上最重要的气候调节器之一。
作为一个海洋大国,中国海派人数众多,其产生和演变机制一直是研究的热点。
在过去的十年里,中国科学家们积极参与了海雾的研究,并取得了显著进展。
本文将综述近十年中国海雾研究的进展并探讨未来可能的发展方向。
一、海雾的形成机制研究近十年来,中国科学家对海雾的形成机制进行了深入研究。
他们采用数值模型模拟和实地观测相结合的方法,系统地探索了海雾的形成机制。
研究发现,中国沿海地区的海雾主要是由水汽凝结形成的。
冷海洋表面与暖的海陆边界交界处形成的温度不稳定层是海雾形成的基石。
同时,低层大气中的微尺度湍流和颗粒物的作用也对海雾形成起到重要的影响。
二、海雾对气候变化的响应研究随着全球气候变化的加剧,海洋与大气之间的相互作用日益引起人们的关注。
中国科学家们在近十年的研究中发现,海雾对气候变化的响应是复杂且多变的。
一方面,海雾的形成受到全球变暖的影响,一些地区的海雾频率有所下降;另一方面,由于气候变化引起的大气环流调整,海洋表面温度和湿度的变化也对海雾的形成产生了积极的影响。
这些研究结果对于预测未来海雾的分布和变化具有重要的指导意义。
三、海雾的对流和污染效应研究海雾在对流和污染方面的效应也是当前研究的重点之一。
中国科学家通过实测和模拟研究发现,海雾能够抑制对流的发展,形成“边界层倒转”。
这种倒转会导致下沉垂直运动增强,进而限制水汽的上升,并对大气能量和物质交换产生重要影响。
此外,作为一种特殊的大气湿度条件,海雾对污染物扩散和沉降也有着重要的影响。
近年来,中国科学家进行了大量的观测和数值模拟实验,对海雾的对流和污染效应进行了深入研究。
未来发展方向:尽管在近十年的研究中取得了一系列的重要成果,但是海雾的形成机制和对气候变化、对流和污染等方面的影响仍然有待进一步研究。
首先,我们需要进一步完善数值模型,提高其对复杂海雾过程的模拟效果。
其次,还需要加强实地观测网络的建设,提高数据质量和空间覆盖范围。
1期刘希,胡秀清:基于MTSAT卫星的我国东部沿海雾区的自动识别另外云区顶部结构与雾区顶部结构存在明显的差异,反射性质有所不同.雾区的滴谱较小,顶部相对光滑,纹理较为均匀,边缘也较清晰光滑,而其他云类,特别是中高云由于云顶高度起伏较大,云粒子组成不同,而显得亮度变化较大,纹理清楚.层云的纹理特征介于中高云和雾之问,也较为均匀.因中高云在红外通道的亮温较低,易于剔除,在此只对海洋晴空区、雾、层云在可见光波段的反射特征及相邻3X3像元均方差的直方图分布进行分析,见图1.图12006年4月4日08:33MTSAT可见光通道图像、相应的3x3像元均方差图像及频率直方图Fig.1MTSATVISchannelimage,themeansquaredeviationimageof3x3pixelanditsfrequencyhistogramofclearsky,fogandstratuson0033UTC4April2006(A区为近海晴空区,B区为雾区,C区为层云区)由图1可知,海洋晴空区的可见光图像3×3像元矩阵均方差值最小,直方图分布很集中,且主要分布在低端.而雾区次之,层云区均方差直方图则明显较宽,与雾区有部分交叉.因此,根据反射率及纹理特征的差异,白天可利用可见光通道反射率及相邻3×3像元空间一致性检验对雾进行检测,后者阈值的设定取典型值3.5,约为直方图的平均值加上一均方差.但当层云的云顶较光滑时,和雾在可见光图像上具有较相似的图像特征,不易区分.1.2红外通道在长波红外波段(中心波长11斗m左右,IRl通道),遥感器接收到的地气系统辐射是地面和云雾自身的发射辐射,太阳辐射可以完全忽略.物体的温度越高,接收到的辐射越大,反之则小.由于雾比层云更接近于洋面,所以雾顶温度一般高于层云云顶温度,更高于其他云类,在红外图像上体现出两者存在一定的亮温差异,雾顶温度更接近于周围环境温度.但因层云、雾、洋面的温度非常接近,特别是夜间热对比很小,且雾区往往出现逆温现象,有时温度甚至高于洋面,因此单一的长波红外通道不能很好地对三者进行区分.中红外波段(中心波长3.71xm左右,IR4通道)信号特征是包括地气系统的反射太阳辐射和发射辐射.在白天,海洋和云雾不仅自身向上发射辐射,还反射太阳辐射,该通道图像的性质也受与上面讨论的可见光图像相类似的因素制约.但因水滴和冰晶在3.7斗m波段有强烈的吸收,当云雾是由大于10txm的水滴或冰晶组成时,吸收制约了散射,使得云雾在该波段的反射辐射较小H0|.因此,白天中红外通道接收到的辐射能取决于物体的温度,反射率和粒子半径..雾滴的半径范围一般在几个微米到十几个微米之问,因此在中红外图像中通常辐射较弱(图像上显示为暗区),而中高云的辐射随着云中粒子大小的不同,将产生很大变化,增 台湾海峡27卷加了解译工作的难度.夜间,没有太阳辐射的贡献,中红外和长波红外通道卫星接收的地气系统辐射来自目标的发射辐射.对于长波红外通道,海洋、雾、不透明的水云(如低层云)、厚的高云的辐射特征类似黑体,其比辐射率接近于1.中红外通道对于海洋发射辐射仍相当于黑体,那么中红外和长波红外通道的亮温基本一致,亮温差接近于O;而层云和雾在中红外波段不是黑体辐射,发射系数小于0.9【lo3,中红外和长波红外通道亮温差为一5~一2;对于卷云区,由于两个通道的比辐射率相差较大,中红外通道的亮温比长波红外通道的亮温高约10K.综上所述,夜间中红外和长波红外通道的亮温差可以较好地将低层云雾与晴空区、卷云区分开.白天中红外波段由于受到反射辐射的影响,上述阈值并不适用.但即便如此,由于海表温度、反射率的均一性,使得在中红外波段,海表反射辐射随太阳天顶角的变化较小,发射辐射的变化也较小,中红外和长波红外通道的亮温差介于一2—3之间(图2中的A区),但雾的亮温差介于3—20之间,多集中于10一20(图2中的B区),而云的亮温差值起伏很大(图2中的C、D、E区).a.长波红外图像b.中红外图像c.亮温差图图22006年4月4日08:33MTSAT长波红外、中红外云图及相应的亮温差Fig.2MTSATIRlimage,IR4imageon0033UTC4A两l2006andthebrightnesstemperaturedifferencebetweenthedualchannel(A区为海洋晴空N;B区为雾区;C,D,E区为其他云类)2雾遥感监测算法流程利用可见光反射率阈值法,3×3像元空间一致性检测,红外亮温阈值法及双通道差值法,建立全天候海雾监测算法,雾区检测详细流程见图3,具体检测步骤描述如下:(1)进行数据预处理,包括对各通道数据提取投影、进行海陆掩膜和辐射定标,并将定标后的可见光通道数据除以太阳天顶角的余弦,得到可见光通道的表观反射率.(2)长波红外图像上,雾顶温度一般高于云顶温度,更接近于周围环境温度.雾顶温度受雾的厚度、环境温度等因素的影响.海雾的厚度差别很大,以200~400m居多,部分锋面雾、平流雾亦可达600m以上,海雾的温度垂直梯度小于0.005。