葫蘆島海上大風(fēng)典型個例分析

摘要：文章分析了2009年5月14日葫蘆島海域海上大風(fēng)的高低空環(huán)流形勢和影響系統(tǒng)，找出造成海陸風(fēng)差異的原因：1.春季海陸間冷暖氣團的熱力差異，在適當(dāng)?shù)母叩涂窄h(huán)流背景下可能造成東南高-西北低的海陸氣壓差異，造成氣壓梯度大，這是春季西南大風(fēng)發(fā)生的主要原因；2.春季渤海海陸風(fēng)差異與其上空高低空急流有一定對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)上空盛行西南急流而與地面風(fēng)場同位相時，下墊面性質(zhì)差異直接造成海陸風(fēng)速大小的差異；3.海洋潮汐對海風(fēng)有反饋作用。

關(guān)鍵詞：海洋氣象；海上大風(fēng)；海陸風(fēng)

中圖分類號：P714+.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-12-0140-2

0 引言

近年來，中國氣象局為了加強環(huán)渤海地區(qū)海洋氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力，適時建設(shè)“環(huán)渤海及其鄰近海域海洋氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)”，同時，為了加快開發(fā)海洋經(jīng)濟，遼寧省委、省政府建設(shè)開發(fā)“五點一線”沿海經(jīng)濟帶。海洋氣象防災(zāi)減災(zāi)與海洋經(jīng)濟帶兩項系統(tǒng)工程的合力，有效地推動了遼寧省海洋氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化建設(shè)，沿海及海上災(zāi)害性天氣監(jiān)測、預(yù)報能力顯著提升，遼寧省海洋氣象預(yù)報服務(wù)邁上新臺階。

2009年5月14日20時40分，湖南籍運沙船舶“海達8號”超載違規(guī)行駛，在距遼寧省葫蘆島市綏中縣團山港約2.4海里處（40°10.542′N、120°29.573′E）發(fā)生船舶翻沉事故，船舶倒扣，船底露出水面約5～6米，船體傾斜10度左右（從船尾至船頭方向觀察），船上共有船員12人，1人死亡，11人失蹤。14日22：20事故現(xiàn)場海域風(fēng)力為西南風(fēng)7～8級，陣風(fēng)9級，浪高2～3米，海流為漲潮流，流向東北，流速約0.5節(jié)左右（見圖1和圖2）[1]。

1 海洋氣象服務(wù)工作

接到失蹤報警電話后，葫蘆島市立即啟動《葫蘆島市海上搜救應(yīng)急預(yù)案》，氣象局積極響應(yīng)，密切配合海上搜救中心做好海洋氣象服務(wù)工作：加密監(jiān)測臨近海域（綏中芷錨灣、叼龍嘴）氣象水文實況數(shù)據(jù)、制作最新海上天氣預(yù)報預(yù)警信息：于15日零時開始，連續(xù)48小時將離事發(fā)海域最近的叼龍嘴自動站十分鐘平均風(fēng)向風(fēng)速、氣溫，芷錨灣海溫逐時觀測數(shù)據(jù)提供給救援人員，并及時提供最新海上天氣預(yù)報預(yù)警信息，有效保障了海上搜救工作的順利開展。

2 大風(fēng)天氣過程分析

2.1 海上風(fēng)實況及海陸風(fēng)差異

船只遇難，搜救行動立即展開，但臨近海域出現(xiàn)大風(fēng)為海上搜救造成很大障礙。叼龍嘴加密監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示（如圖3-5），14日午后13時開始，西南風(fēng)迅速增大，十分鐘平均風(fēng)力由2級躍升到5級；過了17時，風(fēng)速超過10.8m/s，達到6級大風(fēng)，大風(fēng)一直持續(xù)到15日0時，此次海上大風(fēng)共持續(xù)7小時，十分鐘平均風(fēng)速最大為14.4m/s、達7級，瞬時極大風(fēng)速為17.6m/s、達8級，均出現(xiàn)在23時前后。

與此同時，叼龍嘴站監(jiān)測的風(fēng)速與葫蘆島地區(qū)四個常規(guī)地面觀測站監(jiān)測到的風(fēng)速值存在明顯差異。如圖6所示，4個常規(guī)地面站中，僅有一個站的一個時次（綏中，14日23時）十分鐘平均風(fēng)力剛剛達到6級，風(fēng)速為11.1m/s，其余3站（連山、興城、建昌）各時次十分鐘平均風(fēng)速均小于10m/s，以建昌站風(fēng)速為最小，且建昌站距海岸線最遠。

可見，此次海上大風(fēng)過程中，具有海上風(fēng)力大于沿海（綏中、興城、連山）地區(qū)，沿海地區(qū)風(fēng)力又大于內(nèi)陸（建昌）地區(qū)的顯著特征[2]。

2.2 高低空形勢及影響系統(tǒng)分析

2.2.1 500hPa環(huán)流形勢 14日08時，高空500hPa中高緯亞洲東岸呈兩槽一脊，日本海上空為一低渦，葫蘆島上空受槽后脊前西北氣流控制。14日20時，貝加爾湖西北部高空槽引導(dǎo)極地冷空氣東移南下，貝湖高緯度槽向中緯度地區(qū)發(fā)展，推動槽前高壓脊向東移動，葫蘆島上空500hPa由脊前西北氣流控制轉(zhuǎn)變?yōu)槭懿矍拔髂蠚饬骺刂?，并且該槽與河套地區(qū)上空的中低緯度高空槽同位相疊加，有明顯的高空西南急流建立。

2.2.2 850hPa環(huán)流形勢和溫度場 對應(yīng)低空850hPa，14日08時我國東部沿海地區(qū)位于黃海高壓西北象限，一支風(fēng)速大于等于12m/s的東南-西南向低空急流建立起來，急流出口區(qū)位于葫蘆島上游西南方向北京附近。14日20時，黃海高壓受高空偏西氣流引導(dǎo)向偏東方向海上移動，偏南低空急流隨之向東移動到東部沿海——黃海北部到渤海灣海面上，葫蘆島850hPa低空轉(zhuǎn)為受西南氣流控制。與此同時，內(nèi)陸新疆西南部有活躍的暖氣團加強發(fā)展，自西向東影響范圍逐漸擴大并向東北方向伸展，14日20時，暖舌已伸展到蒙古國東北部，切斷了高緯貝加爾湖冷空氣南下的輸送通道，并將切斷的冷中心向東推進，使之與西北太平洋上冷性低壓氣團結(jié)合。

2.2.3 地面形勢場 配合地面圖上，14日08時東亞沿岸南北呈高低壓對峙形勢，蒙古國及其北部地區(qū)受低壓控制，山東半島以南廣大地區(qū)受高壓控制，14日白天受高空偏西氣流引導(dǎo)東北移動入海。由于春季海上回暖速度落后于大陸，并且低空有明顯的冷氣團東移入海，入海高壓明顯呈冷性。相反，位于蒙古國東北部的蒙古低壓位置穩(wěn)定少動，由于受到內(nèi)陸暖氣團的增溫作用，氣旋性質(zhì)由冷轉(zhuǎn)暖。之前對峙的高低壓，相對位置有所改變，由南北向轉(zhuǎn)為東南-西北向，冷高壓與暖低壓間氣壓梯度明顯增大，14日23時，海上冷高壓與蒙古暖高壓中心氣壓均達到最大，氣壓梯度也達到最大，在此背景下，渤海西部海面在高低壓之間有7～8級西南大風(fēng)。東南高、西北低氣壓梯度差是造成此次海上大風(fēng)的根本原因。

2.3 動量下傳及海陸風(fēng)差異

其次，14日08時，中低空500hPa、850hPa葫蘆島地區(qū)及渤海海面上西南急流均未建立；到了14日20時，中低空西南急流則明顯建立起來，與地面西南氣流同位向疊加，動量下傳，有效地補充了海上西南風(fēng)動力分量，而陸地及內(nèi)陸地區(qū)盡管同樣為西南風(fēng)，但由于受到地表摩擦力的作用，明顯削弱了西南風(fēng)強度，越是內(nèi)陸山區(qū)越為明顯。因此，高空地面西南風(fēng)同位向疊加，而陸地摩擦力作用是造成海陸風(fēng)明顯差異的原因之一[3]。

2.4 潮汐作用

另外，在14日23時前，渤海西部海流為漲潮流，流向東北，流速約0.5節(jié)左右，23時達到大潮位，海流的動量傳導(dǎo)效應(yīng)也為海上大風(fēng)增加了動能，同時也是海陸風(fēng)差異的又一原因。

2.5 數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對比分析

對比各家數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品：T213、歐洲中心地面形勢場預(yù)報效果非常好，將高低壓強度、相對位置和移動變化預(yù)報與實況相符，歐洲中心還準(zhǔn)確預(yù)報海上、內(nèi)陸冷暖氣團的變化趨勢；日本傳真圖則較為準(zhǔn)確地預(yù)報出冷暖氣團的相對位置及移動變化。

3 結(jié)束語

通過對比海岸、陸地自動站加密監(jiān)測數(shù)據(jù)可見，葫蘆島市海陸風(fēng)存在明顯差異，在制作發(fā)布海上風(fēng)預(yù)報時，海島、海上、海岸加密自動站資料是重要的數(shù)據(jù)資源；從上述5.14葫蘆島海上大風(fēng)個例分析我們可以看出，造成我地區(qū)海陸風(fēng)差異的原因主要有以下三點：

首先，春季大陸回暖快，造成海陸間冷暖氣團的熱力差異，這種熱力差異在適當(dāng)?shù)母叩涂窄h(huán)流背景下將影響地面氣壓場，可能形成東南高-西北低的海陸氣壓差異，海陸間氣壓差大，造成氣壓梯度大，這是春季西南大風(fēng)發(fā)生的主要原因。

其次，春季渤海海陸風(fēng)差異與上空高低空急流有一定對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)上空盛行西南急流而與地面風(fēng)場同位相時，下墊面性質(zhì)差異直接造成海陸風(fēng)速大小的差異，海上動量下傳明顯，海上風(fēng)速大，而陸地受地形摩擦，大大削弱了西南風(fēng)速。

再次，做海上大風(fēng)預(yù)報還要結(jié)合海洋潮汐變化，當(dāng)海洋潮汐與海風(fēng)同位相，潮汐也對海風(fēng)有正反饋作用。

各家數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品對春季海上大風(fēng)的預(yù)報有良好的指示意義，我們在做海上風(fēng)預(yù)報時應(yīng)充分借鑒數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品[4]。

參考文獻

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[2] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文等.天氣學(xué)原理和方法（修訂本）[M].北京：氣象出版社，1992：280-287.

[3] 顏梅，范寶東，滿柯，鄭永光，陶祖鈺.黃渤海大風(fēng)的客觀相似預(yù)報[J].氣象科技，2004，（06）：23-26.

[4] 辛寶恒.黃渤海大風(fēng)預(yù)報診斷研究的進展[J].氣象科技，

1989，03：40-45.