中國近海全潮測驗的氣象保障分析

熊學(xué)軍，胡筱敏，趙惠芳，張?zhí)A廉

（1.國家海洋局第一海洋研究所，山東青島266061；2.福建省晉江市氣象局，福建晉江362200；3.浙江省舟山市氣象局，浙江舟山316021）

中國近海全潮測驗的氣象保障分析

熊學(xué)軍1，胡筱敏1，趙惠芳2，張?zhí)A廉3

（1.國家海洋局第一海洋研究所，山東青島266061；2.福建省晉江市氣象局，福建晉江362200；3.浙江省舟山市氣象局，浙江舟山316021）

基于我國近海全潮測驗氣象保障的迫切需求，根據(jù)我們在現(xiàn)場調(diào)查中積累的有效經(jīng)驗，把影響中國近海的天氣過程看成是大背景場上氣壓單體的運動，冬季的基本態(tài)是氣壓單體的向海運動，夏季的基本態(tài)是氣壓單體的向陸運動。具體到調(diào)查海區(qū)，首先把握調(diào)查時段天氣過程的基本態(tài)，關(guān)注大背景場中氣壓單體的運動趨勢，推判可能影響到調(diào)查海區(qū)的氣壓單體的活動規(guī)律以及它們之間的相互作用，確定調(diào)查區(qū)調(diào)查時段天氣形勢的極端情況；基于可以獲得的公益氣象預(yù)報信息，通過對調(diào)查現(xiàn)場基本背景場的踏勘和分析研究，形成局地性修正因子，從而進(jìn)行調(diào)查海區(qū)的局地補充訂正預(yù)報；用現(xiàn)場氣象觀測站的資料進(jìn)行驗證與反饋，不斷改進(jìn)局地性修正因子；充分結(jié)合諸如風(fēng)動能在一定時段內(nèi)積分總量準(zhǔn)守恒的周期規(guī)律性等經(jīng)驗規(guī)律，進(jìn)行調(diào)查現(xiàn)場的氣象保障服務(wù)。

全潮測驗；氣象保障；動力學(xué)分析；氣壓單體,局地性修正

1 引言

全潮測驗是陸架淺海區(qū)域性海洋調(diào)查的經(jīng)典觀測，它采用大中小潮三個時段、周日連續(xù)、多要素同步、多船同步的調(diào)查方式，努力用最少的時間、最小的成本，獲得區(qū)域性海洋系統(tǒng)基本的水動力、水文和氣象環(huán)境特征。所以，若干年來，全潮測驗一直是我國近海海洋工程設(shè)計論證中的例行觀測。

全潮測驗原則上采用大中小潮或小中大潮的順序，正常情況下要持續(xù)8天左右，對于具體的觀測海區(qū)，大中小潮的潮時基本上是固定的，每個潮時的起始觀測時間也只有1天左右的機動期，一旦錯過，一般要等半個月左右。而中國近海地處世界最大的大陸亞歐大陸和世界最大的大洋太平洋之間，并與印度洋遙相呼應(yīng)，受季風(fēng)影響相當(dāng)顯著，具有7天左右的準(zhǔn)周期性天氣過程，該過程包括了天氣由壞及好或由好及壞的系列變化。所以，中國近海的全潮測驗受天氣過程的影響巨大，要保證全潮測驗期間各潮期觀測時段的天氣狀況都具有相對的良好性，具有相當(dāng)?shù)碾y度。由于比較惡劣的氣象條件嚴(yán)重影響到全潮測驗的人員安全、儀器安全和資料安全，必須做好全潮測驗期間調(diào)查海區(qū)的天氣預(yù)報，并形成相應(yīng)的氣象保障體系。但截止到目前，從公開渠道可以免費得到的氣象預(yù)報信息，在空間范圍和時間分辨率方面都滿足不了全潮測驗的要求，依靠職業(yè)化的氣象預(yù)報團(tuán)隊提供全潮測驗期間調(diào)查海區(qū)的精細(xì)化天氣預(yù)報還少有可能，這就要求開展全潮測驗團(tuán)隊的自身能夠主動進(jìn)行調(diào)查海區(qū)的局地補充訂正預(yù)報，形成相應(yīng)的保障體系。

本文基于我們多年在我國近海進(jìn)行全潮測驗并進(jìn)行相應(yīng)局地補充訂正預(yù)報的有效實踐經(jīng)驗，分析我國近海全潮測驗時段氣象保障的基本操作和可能實現(xiàn)。由于全潮測驗多選擇在冬季和夏季兩個極端季節(jié)進(jìn)行，這里就只分析冬季和夏季的情況。

2 調(diào)查現(xiàn)場氣象保障的動力學(xué)分析

影響全潮測驗海上作業(yè)安全的主要是風(fēng)，以及由風(fēng)、海流直接或間接引起的波浪，其次是海流、水位等其它因子。

既然風(fēng)是影響全潮測驗現(xiàn)場調(diào)查安全的首要因子，直觀、主動地理解風(fēng)的動力學(xué)成因至關(guān)重要。由于太陽輻射加熱、太陽直射點南北移動以及海陸熱力性質(zhì)差異等因素的綜合作用，形成了不同地域的氣壓差異。這種氣壓差的存在，或者說是壓強梯度力的作用，可以直接導(dǎo)致大氣從高壓區(qū)向低壓區(qū)流動，由于柯氏力的作用，流動方向并不是直接從高壓指向低壓，而是在壓強梯度力和柯氏力作用下，流動方向和壓強梯度力的方向有一定交角，這就是風(fēng)，其大小與壓強梯度力成正比。在北半球地面氣壓分布圖上，風(fēng)在總體上表現(xiàn)為圍繞高壓中心的順時針氣體流動和圍繞低壓中心的逆時針氣體流動，為了敘述的方便，這里把它們稱之為氣壓單體或者是風(fēng)單體。全球范圍，特別是冬、夏季節(jié)大洋與大陸之間由于氣壓差而導(dǎo)致的氣體交換，主要是通過這些風(fēng)單體來實現(xiàn)的，特別表現(xiàn)在冬季高壓單體的向海運動（如寒潮）和夏季低壓單體的向陸運動（如臺風(fēng)）。而無論是高壓單體或低壓單體，其準(zhǔn)環(huán)狀運動都是非對稱的，冬季，向海運動的高壓單體的向海分支與向海輸運的大背景同相，偏北風(fēng)強勁，而其向陸分支與向海輸運的大背景反相，偏南風(fēng)較弱；夏季，向陸運動的低壓單體的向陸分支與向陸輸運的大背景同相，偏南風(fēng)強勁，而其向海分支與向陸輸運的大背景反相，偏北風(fēng)較弱。

根據(jù)全潮測驗的實際需要，下面具體分析中國近海冬、夏季節(jié)觀測時段的氣象保障。

2.1 冬季觀測時段的氣象保障分析

對于中國近海而言，全潮測驗冬季時段的氣象保障最為困難。

冬季，太陽直射點南移，北半球降溫，陸地降溫比海洋快，亞歐大陸上由于地面冷卻迅速易形成氣體堆積，逐漸形成亞洲高壓，其中心位于副極地地區(qū)的蒙古-西伯利亞，稱為蒙古-西伯利亞高壓[1-2]；而在太平洋上，降溫較慢，海面氣體因冷卻而下沉的趨勢不夠顯著，海面氣壓相對較低，這就表現(xiàn)出一個相比較而出現(xiàn)的太平洋區(qū)的低壓。如此以來，本來存在于副極地地區(qū)的副極地低壓帶被陸地上的高壓所切斷，只保留在海洋上，即是太平洋上的阿留申低壓。所以，在亞洲高壓和太平洋低壓這個大背景上，蒙古-西伯利亞高壓與阿留申低壓這兩個壓力區(qū)中心遙相呼應(yīng)，形成了冬季風(fēng)場的基本態(tài)。

對中國近海而言，亞歐大陸上是高壓區(qū)，環(huán)亞歐大陸的太平洋、南海和印度洋是低壓區(qū)，基本的風(fēng)通量輸運是高壓單體的向海運動，而由于風(fēng)矢量方向與氣壓場配置的關(guān)系，中國近海盛行西北季風(fēng)和東北季風(fēng)。

冬季，作為陸海過渡區(qū)的中國近海，其最主要的天氣形勢就是亞歐大陸的高壓單體持續(xù)不斷地向海運動，它們有時單個、有時是幾個互相加強或連成一串，總體上來說，一般具有7天左右的準(zhǔn)周期性。在臺灣海峽和華南沿海，等壓線經(jīng)常呈現(xiàn)出近與海岸平行的態(tài)勢，東北風(fēng)出現(xiàn)概率很大。

因為這樣背景，冬季全潮測驗的難度很大，根據(jù)天氣過程變化情況合理安排各個潮時的觀測時段至關(guān)重要。一般情況下，需要全潮測驗的氣象保障人員提前進(jìn)入調(diào)查現(xiàn)場，提前進(jìn)行觀測海區(qū)的氣象跟蹤與預(yù)判，把中國近海天氣過程7天左右的準(zhǔn)周期性基本規(guī)律和調(diào)查海區(qū)當(dāng)?shù)氐奶鞖膺^程變化規(guī)律充分結(jié)合，根據(jù)海陸氣壓場形勢進(jìn)行周、旬、月等時段的氣象預(yù)報。關(guān)于各個潮時觀測時段的時間安排，建議首先選擇大潮時段天氣情況相對較好的期間進(jìn)行，最好選擇風(fēng)尾時段的大潮期，這樣中潮期天氣情況一般會較好，小潮期即使遇到下一個天氣過程，堅持觀測的可能性也相對較大。

2.2 夏季觀測時段的氣象保障分析

較冬季而言，全潮測驗夏季時段的氣象保障相對簡單。

夏季，太陽直射點北移，陸地增溫比海洋快，亞歐大陸上由于地面氣體受熱上升，逐漸形成亞洲低壓，其中心位于副熱帶地區(qū)的印度半島西北部，稱為印度低壓[3-5]；而在太平洋上，由于海洋熱容量大、升溫較慢，海面氣體因受熱而上升的可能顯然小于大陸，海面氣壓相對較高，這就表現(xiàn)出一個相比較而出現(xiàn)的太平洋區(qū)的高壓。如此以來，本來存在于副熱帶地區(qū)的副熱帶高壓帶被陸地上的低壓所切斷，只保留在海洋上，即是太平洋上的夏威夷高壓。所以，在亞洲低壓和太平洋高壓這個大背景上，印度低壓與夏威夷高壓這兩個壓力區(qū)中心遙相呼應(yīng)，形成了夏季風(fēng)場的基本態(tài)。

對中國近海而言，亞歐大陸上是低壓區(qū)，環(huán)亞歐大陸的太平洋、南海和印度洋是高壓區(qū)，基本的風(fēng)通量輸運是氣壓單體的向陸運動，由于地理緯度和海陸分布的具體差異，中國近海杭州灣以北主要盛行東南季風(fēng)、以南盛行西南季風(fēng)。

和冬季高壓單體頻繁孤立而出的情況不同，夏季，由于海洋性質(zhì)相對而言比較均一，高壓區(qū)往往連成一體。而在低緯度地區(qū)的熱帶大洋上，往往出現(xiàn)這樣的情況，海面上強烈的太陽輻射使氣體加熱上升，局地較熱會在海面上形成相對低氣壓區(qū)，周圍氣體于是就向該相對低氣壓區(qū)補充，受柯氏力作用，逐漸在海面附近形成氣旋式的風(fēng)場結(jié)構(gòu)，然后，受熱上升和氣旋式結(jié)構(gòu)互相加強，這種正相迭加促進(jìn)上升運動迅速發(fā)展，在海面形成強的低壓中心，更確切的說是一個超低壓單體，當(dāng)氣旋區(qū)最大風(fēng)力達(dá)到12級及以上，就成為臺風(fēng)。臺風(fēng)一旦形成，就會在海陸氣壓差的大背景下，發(fā)生向陸向的運動。所以，在中國近海海陸交換的前沿海區(qū)，特別是臺灣周邊海區(qū)，臺風(fēng)經(jīng)過的頻率很高。

臺風(fēng)是全潮測驗夏季觀測時段必須重點關(guān)注的現(xiàn)象，或者說，做好了臺風(fēng)對調(diào)查海區(qū)影響的局地補充訂正預(yù)報，就基本解決了全潮測驗夏季觀測時段的氣象保障問題。由于臺風(fēng)是強天氣系統(tǒng)，衛(wèi)星監(jiān)測不到的概率極小，對其路徑和移動速度的短期預(yù)報一般也不會出現(xiàn)較大偏差，所以，我們對臺風(fēng)的防范原則是：

（1）密切關(guān)注西太及南海低緯洋區(qū)低壓中心的生成，一旦形成為熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)，必須保持持續(xù)跟蹤。

（2）充分估計它到達(dá)調(diào)查區(qū)域的可能性，并基此做好調(diào)查安排，如果它可能影響到調(diào)查區(qū)，一般的底線原則是，在其7級風(fēng)區(qū)距離300 km之前必須做好撤退準(zhǔn)備，距離100 km之前必須完成撤離。

（3）臺風(fēng)對調(diào)查區(qū)的具體影響不能籠統(tǒng)對待，如果把臺風(fēng)對地面的影響結(jié)構(gòu)分為臺風(fēng)中心區(qū)（包括臺風(fēng)眼和臺風(fēng)墻）、臺風(fēng)右側(cè)區(qū)（指臺風(fēng)方向右側(cè)區(qū)）和臺風(fēng)左側(cè)區(qū)，臺風(fēng)對調(diào)查區(qū)的影響因經(jīng)過調(diào)查區(qū)的臺風(fēng)結(jié)構(gòu)位不同而不同，一般而言，如果臺風(fēng)中心或臺風(fēng)右翼經(jīng)過調(diào)查區(qū)時對調(diào)查區(qū)影響較大，臺風(fēng)左翼經(jīng)過時對調(diào)查區(qū)影響則較小。具體說來，臺風(fēng)中心經(jīng)過時，氣流的水平運動和垂直運動都很大，風(fēng)大、雨大、電閃雷鳴，調(diào)查區(qū)大風(fēng)、大浪，能見度低，海水?dāng)噭觿×?，含沙量很高；臺風(fēng)右側(cè)經(jīng)過時，天氣狀況也相當(dāng)惡劣，但氣流的上升運動相對較弱，由于輻合帶以及與副熱帶高壓的相互作用，天氣變化也相對復(fù)雜，但臺風(fēng)過境后，一般情況下受高壓所控制，天氣轉(zhuǎn)好；臺風(fēng)左側(cè)經(jīng)過時，一般情況首先是偏北大風(fēng)，隨臺風(fēng)過境，北風(fēng)減小，出現(xiàn)無風(fēng)期，然后偏南風(fēng)起，有降雨過程，隨后天氣轉(zhuǎn)好。所以，臺風(fēng)中心區(qū)及臺風(fēng)右側(cè)區(qū)過境時，海況惡劣，必須等天氣轉(zhuǎn)好后方可下海作業(yè)；臺風(fēng)左側(cè)區(qū)過境后，無風(fēng)期是短暫的，不能見風(fēng)小就下海作業(yè)，而應(yīng)等待風(fēng)轉(zhuǎn)向及雨帶經(jīng)過之后，天氣穩(wěn)定轉(zhuǎn)好后再下海作業(yè)。

另外，從全潮測驗的代表性考慮，觀測期間的降水會帶來表層鹽度、溫度的變化，所以，對降水的預(yù)報也比較重要，針對工程建設(shè)的實際需要，要么是要避開降水時段進(jìn)行觀測，要么是針對降水時段進(jìn)行觀測。夏季，鋒面雨帶和臺風(fēng)過程降雨最為常見，在近岸海區(qū)，若有低壓區(qū)滯留或經(jīng)過，一般會有明顯的降雨發(fā)生；一段時間內(nèi)較持續(xù)的加熱也會引發(fā)局地強對流的發(fā)生，沿海地區(qū)常出現(xiàn)的午后陣雨就與此有關(guān)。

3 調(diào)查海區(qū)局地補充訂正預(yù)報的實現(xiàn)

對于全潮測驗的非專業(yè)氣象預(yù)報人員來說，進(jìn)行調(diào)查海區(qū)的局地補充訂正預(yù)報，需要充分參考與借鑒相關(guān)氣象臺站和其它專業(yè)機構(gòu)提供的實時和預(yù)報產(chǎn)品，充分利用目前的網(wǎng)絡(luò)信息資源，收集整理局地補充訂正預(yù)報需要的基本資料，主要包括：中央氣象臺網(wǎng)站公開發(fā)布的與調(diào)查海區(qū)有關(guān)的氣象信息產(chǎn)品；調(diào)查海區(qū)周邊氣象臺網(wǎng)站公開發(fā)布的氣象信息產(chǎn)品；韓國天氣圖產(chǎn)品；日本氣象傳真圖的系列產(chǎn)品；以及其它相關(guān)的氣象信息資源。

然而，如果只根據(jù)這些從公開渠道可以免費得到的氣象預(yù)報信息，進(jìn)行全潮測驗觀測計劃的制定，往往是很困難的，甚至沒法進(jìn)行。原因不是它們預(yù)報的不對，而是因為它們預(yù)報的海區(qū)范圍往往比調(diào)查海區(qū)大很多，預(yù)報的時間范圍也往往比調(diào)查需求的時間分辨長很多，這樣預(yù)報的極值就會相應(yīng)增大，也不能較好地分辨天氣過程的發(fā)展變化，從而與調(diào)查海區(qū)的實際情況產(chǎn)生一定的誤差。事實上，這就是進(jìn)行全潮測驗必須進(jìn)行調(diào)查海區(qū)局地補充訂正預(yù)報的主要原因。

對調(diào)查海區(qū)進(jìn)行局地補充訂正預(yù)報，具體就是對這些大范圍的預(yù)報結(jié)果針對調(diào)查海區(qū)進(jìn)行局地性修正：

（1）在調(diào)查現(xiàn)場附近設(shè)立對調(diào)查海區(qū)有充分代表性的氣象觀測站，掌握調(diào)查海區(qū)的地理區(qū)位，特別是該區(qū)位的海陸關(guān)系以及和周圍氣象臺站的分布關(guān)系。

（2）對調(diào)查海區(qū)所在的背景場，最好是盡可能大的背景場，進(jìn)行總體趨勢的把握和極端天氣形勢的界定。在季節(jié)層次上理清海陸基本氣壓場的分布，把握該時段氣壓單體的基本運動趨勢，明確大范圍場內(nèi)可能存在的極端天氣形勢。

（3）明確調(diào)查海區(qū)所處的氣壓場性質(zhì)，若是低壓區(qū)則注意降水的預(yù)報，分析等壓線的分布與可能的疏密變化，量化可能最大氣壓梯度，密切關(guān)注調(diào)查海區(qū)氣象上游區(qū)的氣壓單體，跟蹤它與周圍氣壓單體的相互作用及發(fā)展變化，推測調(diào)查海區(qū)可能發(fā)生的天氣過程發(fā)展趨勢，綜合現(xiàn)有預(yù)報結(jié)果給出主動性的判斷。

（4）參考以上判斷，在公開發(fā)布的有關(guān)調(diào)查海區(qū)的預(yù)測結(jié)果之間進(jìn)行比較，進(jìn)一步判斷調(diào)查海區(qū)更可能的天氣情況，形成初步的局地性修正措施。例如，海壇海峽位于平潭、福清和長樂三個預(yù)報區(qū)的交界處，根據(jù)它們之間的區(qū)位關(guān)系，多數(shù)情況下，海壇海峽的風(fēng)速要小于平潭預(yù)報區(qū)，大于福清或長樂預(yù)報區(qū)。

（5）將公開發(fā)布的預(yù)報信息和局地性修正措施相結(jié)合，進(jìn)行調(diào)查海區(qū)的現(xiàn)場預(yù)報，用現(xiàn)場氣象觀測站的資料進(jìn)行驗證與反饋，明確差異，分析原因，不斷改進(jìn)局地性修正措施。

另外，一些經(jīng)驗性的規(guī)律，也可以用在全潮測驗局地補充訂正預(yù)報的局地性修正上，例如：

（1）對于一個具體的區(qū)域而言，風(fēng)動能不是持續(xù)不變的，而是有著從大到小、又從小到大的變化過程，根據(jù)經(jīng)驗粗略判斷，在非特殊情況下，具體一個調(diào)查區(qū)在特定季節(jié)的風(fēng)動能，具有在一定時段內(nèi)積分總量準(zhǔn)守恒的周期規(guī)律性。以此推斷，強風(fēng)過后，一般會是弱風(fēng)期。這個規(guī)律可以用在冬季時段全潮測驗的局地補充訂正預(yù)報，在冬季，冷空氣過境后，會有一段時間的弱風(fēng)期，可以趁冷空氣的風(fēng)尾出海調(diào)查。

（2）海上風(fēng)速的大小會隨著不同潮時潮運動的狀況而發(fā)生變化。實際的觀測經(jīng)驗表明，風(fēng)表現(xiàn)為背景風(fēng)和漲/落潮風(fēng)的迭加，流表現(xiàn)為背景流和漲/落潮流的迭加。當(dāng)背景風(fēng)和漲/落潮風(fēng)一致時，風(fēng)力加大，風(fēng)向穩(wěn)定；當(dāng)背景風(fēng)和漲/落潮風(fēng)不一致時，風(fēng)力減小，風(fēng)向不穩(wěn)定。當(dāng)背景流和漲/落潮流一致時，流速加大，流向穩(wěn)定，有壓浪效果；當(dāng)背景流和漲/落潮流不一致時，流速減小，流向不穩(wěn)定，有增浪效果。當(dāng)背景風(fēng)和漲/落潮風(fēng)一致，背景流和漲/落潮流一致，且風(fēng)和流一致時，壓浪效果顯著；當(dāng)背景風(fēng)和漲/落潮風(fēng)不一致，背景流和漲/落潮流不一致，且風(fēng)和流不一致時，增浪效果顯著。另外，小潮時段的海況一般不會太差，即使有天氣過程經(jīng)過，海況的惡化程度也比較有限，而大潮期則反之。所以，全潮測驗的局地補充訂正預(yù)報，要根據(jù)不同潮期和潮時的情況區(qū)別對待。

（3）向岸風(fēng)與離岸風(fēng)對觀測海區(qū)的不同影響也是全潮測驗局地補充訂正預(yù)報必須考慮的問題。在向岸風(fēng)情況下，即使風(fēng)速不大，海況也相對較差；在離岸風(fēng)情況下，即使風(fēng)速很大，海況卻相對較好。

（4）調(diào)查海區(qū)的局地性中小尺度過程也須得到全潮測驗局地補充訂正預(yù)報的關(guān)注。例如，夏季海面的持續(xù)加熱，有時會引發(fā)局地強對流的發(fā)生，伴隨著局地性陣風(fēng)和陣雨；如果調(diào)查海區(qū)位于較大山的附近，需要關(guān)注落山風(fēng)過程的發(fā)展變化。

4 全潮測驗現(xiàn)場氣象保障個例

采取如上的思路和措施，多年來我們在全潮測驗的現(xiàn)場主動進(jìn)行調(diào)查海區(qū)的局地補充訂正預(yù)報，并形成相應(yīng)的調(diào)查現(xiàn)場氣象保障體系，收到良好效果。這里以我們新近執(zhí)行的海壇海峽全潮測驗任務(wù)為例，簡述其現(xiàn)場氣象保障關(guān)鍵性的節(jié)點。

（1）基本場概況：計劃于2011年2月執(zhí)行冬季全潮觀測，2月初，就派遣人員進(jìn)駐現(xiàn)場，進(jìn)行現(xiàn)場踏勘與氣象觀測，進(jìn)行氣象保障的先期準(zhǔn)備。基本情況表明，總體背景場呈向東、向南輸運的態(tài)勢，高壓單體的基本移動規(guī)律也是向東、向南運動，高壓中心的移動速度多在10—50 km/h之間變化，可能造成調(diào)查區(qū)大風(fēng)天氣的是高壓單體的南下分支，表現(xiàn)在調(diào)查海區(qū)為東北風(fēng)。所以，關(guān)注可能影響到調(diào)查區(qū)的高壓單體的活動規(guī)律，是做好該時段氣象保障的關(guān)鍵。

（2）調(diào)查海區(qū)基本概況：海壇海峽西倚長樂和福清，東接平潭，北口通過大練島、小練島周圍的水道與外海相接，南口通過塘嶼、草嶼與外海相接，漲潮時海水從兩端向中間漲，落潮時海水從中間向兩端落。在東北風(fēng)情況下，大練島、小練島以北海區(qū)由于風(fēng)區(qū)長、深水波向該處傳播等影響，海況較差，海況預(yù)報需正相修正（累加型修正）；以南海區(qū)海域窄狹，除中央航道外水深較淺，加上于大練島、小練島的屏障作用，海況較好，海況預(yù)報需負(fù)相修正（減弱型修正）?；谡{(diào)查海區(qū)的區(qū)位布局，需要對福清預(yù)報區(qū)和長樂預(yù)報區(qū)進(jìn)行正相修正，需要對平潭預(yù)報區(qū)進(jìn)行負(fù)相修正。

（3）前期階段天氣形勢：2月上旬，調(diào)查海區(qū)天氣狀況良好，但由于正值春節(jié)，觀測船只及現(xiàn)場協(xié)助等難以準(zhǔn)備就緒。根據(jù)天氣過程波動變化的規(guī)律性判斷，2月中旬天氣狀況較差是大概率事件，根據(jù)序列天氣圖和預(yù)報圖進(jìn)行動力學(xué)分析的結(jié)論也是如此。但該時段是冬季全潮測驗的理想時段，須盡可能擇機調(diào)查。2月中旬的頭幾天，調(diào)查海區(qū)天氣情況基本都不好，但高壓入海的趨勢是明顯的，所以，15日前后是天氣過程的轉(zhuǎn)折期，做好這一階段的局地補充訂正預(yù)報，對下海時間的決策至關(guān)重要。

（4）現(xiàn)場決策：臨近中潮的2月15日，天氣預(yù)報稱次日風(fēng)速七到八級，陣風(fēng)九級。從天氣圖上（見圖1）看，高壓中心已入海，調(diào)查區(qū)次日有風(fēng)力減少的趨勢，15日當(dāng)晚，風(fēng)力增強，我們根據(jù)風(fēng)動能在一定時段內(nèi)積分總量準(zhǔn)守恒的經(jīng)驗規(guī)律性，判斷這個行將蛻變的冷高壓當(dāng)下在調(diào)查區(qū)出現(xiàn)的強風(fēng)不會持續(xù)太久，且強風(fēng)過后會有一定時段的弱風(fēng)期，于是，我們計劃次日上午9時（北京時，下同）出航，這樣可以保證中潮觀測的理想時段。出航現(xiàn)場，風(fēng)力六到七級，陣風(fēng)八級，已較夜間有所減小，說明弱風(fēng)期很快就到要到來，所以決定按計劃出航；2小時后，調(diào)查現(xiàn)場風(fēng)力減為四級，現(xiàn)場觀測正式開始；4小時后，風(fēng)力減為2級，海況趨于平穩(wěn)。海上觀測進(jìn)行期間，考慮漲/落潮風(fēng)、漲/落潮流等時變因子，結(jié)合背景風(fēng)場和流場，及時進(jìn)行海況預(yù)報，通告各現(xiàn)場觀測船。

圖1 2011年2月15日17時的地面氣壓分布圖

（5）補充介紹：冬季其它潮段天氣狀況良好，沒有爭議性問題影響對氣象預(yù)報的判斷，就不贅述。而該海區(qū)夏季時段的全潮觀測在2011年6月下旬至7月上旬進(jìn)行，根據(jù)天氣形勢的總體判斷，計劃從6月25日或26日開始依小潮、中潮、大潮的次序觀測，但6月22日05號臺風(fēng)米雷在菲律賓以東洋面上形成，密切關(guān)注米雷的活動規(guī)律并作出其對觀測海區(qū)影響的判斷，是現(xiàn)場氣象保障的重點。從2011年6月25日7時第05號臺風(fēng)米雷實況圖（見圖2）和5時的地面氣壓分布圖（見圖3）可以看出，米雷正在經(jīng)過臺灣東北海域，其七級風(fēng)圈半徑基本影響不到位于臺風(fēng)中心左側(cè)區(qū)的調(diào)查海區(qū)，而由于臺風(fēng)這個超低壓的存在，其附近風(fēng)場的氣壓梯度力大于柯氏力，輻合的趨勢大于沿等壓線運動的趨勢，所以該時刻調(diào)查海區(qū)是離岸的偏北風(fēng)。隨后在9點左右出現(xiàn)無風(fēng)期。針對這種情況，我們的現(xiàn)場分析認(rèn)為，該無風(fēng)期過后應(yīng)該是偏南風(fēng)，之后會有陣雨發(fā)生，陣雨過后，可以下海作業(yè)，所以決定26日上午開始現(xiàn)場觀測。隨后調(diào)查現(xiàn)場的天氣變化基本符合我們的判斷，現(xiàn)場觀測順利。

圖2 2011年6月25日7時第05號臺風(fēng)米雷實況

圖3 2011年6月25日5時的地面氣壓分布圖

5 結(jié)語

開展全潮測驗的團(tuán)隊，因地制宜主動性地進(jìn)行調(diào)查海區(qū)的局地補充訂正預(yù)報，不僅可以有效保障自身現(xiàn)場調(diào)查的安全，更能豐富和完善全潮測驗的內(nèi)容和內(nèi)涵，其中，總結(jié)如下建議：

（1）充分利用公開發(fā)布的各類相關(guān)氣象預(yù)報信息；

（2）理清有范圍區(qū)別的控制層次，其一是整體背景場，關(guān)注調(diào)查海區(qū)所在的海陸交換的大背景場，確定基本態(tài)；其二是研究分析可能影響到調(diào)查海區(qū)的氣壓單體的活動規(guī)律以及它們之間的相互作用；其三是針對調(diào)查海區(qū)的局地補充訂正預(yù)報；

（3）根據(jù)動力學(xué)分析，將引起天氣結(jié)果的成因分解成一系列正、反相因子，再針對具體的海區(qū)、時段和天氣過程等進(jìn)行因地制宜的組合，特別是局地補充訂正預(yù)報需要的局地性修正因子；

（4）建立現(xiàn)場氣象觀測站，及時驗證與反饋。

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Analysis on the meteorological support of the hydrologic measurements over the entire tidal cycle in the China coast

XIONG Xue-jun1，HU Xiao-min1，ZHAO Hui-fang2，ZHANG Lin-lian3
(1.The First Institute of Oceanography，SOA，Qingdao 266061 China；2.The Jingjiang Meteorological Bureau of Fujian Province,Jingjiang 362200 China；3.The Zhoushan Meteorological Bureau of Zhejiang Province,Zhoushan 316021 China)

With the requirement for the meteorological support of the inshore hydrologic measurements over the entire tidal cycle in our country,we attribute the synoptic processes in the offshore of our country to the motion of the air-pressure monomers on the large scale background.The basic situation is the seaward movements of the air-pressure monomers in winter,and landward in summer.First of all,we should understand the basic situation of the synoptic processes during the investigation period,pay attention to the movement trends of the air-pressure monomers on the large scale background,predict the variations and interactions of the air-pressure monomers which may influence the investigated sea area,and determine the extreme weather situations during the investigation period for this area.With the help of the meteorological forecast information,we can obtain the local correction factors required for the local weather forecast by analyzing the basic background of the field.The in-situ data acquired by local weather station can be used for verification and feedback to improve the local correction factors.Such experiences as the quasi-conservation of the integral of the wind kinetic energy over a certain period are recommended being involved in the fine meteorological suppprt service in the field survey.

hydrologic measurements of entire tidal cycle；meteorological support；dynamical analysis；air-pressure monomer；local correction

book=290,ebook=290

P456

：A

：1003-0239（2012）05-0078-07

2011-11-22

“973”計劃資助（2012CB955601）；公益專項（200905024）

熊學(xué)軍（1976-），男，副研究員，主要從事區(qū)域海洋學(xué)與調(diào)查技術(shù)研究。E-mail：xiongxj@fio.org.cn