一次春季黃海西部離岸氣流背景下形成岸濱霧的過程分析?

黃 山， 張?zhí)K平， 衣 立

(中國海洋大學(xué)物理海洋教育部重點實驗室，海洋-大氣相互作用與氣候重點實驗室，山東 青島 266100)

海霧是指在海洋的影響下，在海上、島嶼或者岸濱的近地面大氣層中懸浮的大量水滴和冰晶凝結(jié)，從而使大氣水平能見度低于1 km的天氣現(xiàn)象[1-3]。海霧會造成海上能見度大幅度降低，從而對海上交通、作業(yè)、運輸及沿岸生活、生產(chǎn)等造成嚴重的影響，導(dǎo)致人員及財產(chǎn)的損失[4-5]。

前人研究表明，我國黃海海霧多為平流冷卻霧[1]。平流冷卻霧大多是由偏南暖濕氣流平流到冷海面上后生成，所以海面上是否存在偏南風(fēng)或者暖平流等成為海霧預(yù)報時主要考慮的方面[6-7]。中國東部沿海除了偏南氣流條件下容易形成海霧外，其他氣象條件下也時常有海霧生成，比如黃海南部及長江口區(qū)有20%的海霧發(fā)生在偏北風(fēng)的作用下[1]。王亞男和李永平[8]利用觀測資料分析了中國東部沿海在偏北風(fēng)作用下海霧形成、發(fā)展的天氣條件及海域差異等。Wang等[9]在杭州灣海霧的研究中發(fā)現(xiàn)，海陸熱力差異在海岸線附近強迫出次級環(huán)流，其下沉氣流加強海面上的大氣層結(jié)穩(wěn)定性，暖濕空氣被局限于冷海面上凝結(jié)形成岸濱霧[注]岸濱霧：當(dāng)海岸周圍陸地的暖濕空氣隨著陸風(fēng)流到海面上，因海面降溫并增濕的作用凝結(jié)而成霧，這樣的霧層白天隨著海風(fēng)流到陸地上，夜間再次隨著陸風(fēng)回到海面上[1]。。離岸的暖濕氣流平流到海上后形成逆溫層，有利于海霧的形成與發(fā)展[10]。

對于黃海西部來講偏北風(fēng)意味著山東半島的離岸氣流向海上輸送，但關(guān)于該海區(qū)離岸氣流背景下海霧形成機制的研究還很少。本文將利用地面觀測資料、靜止氣象衛(wèi)星可見光云圖和再分析資料并結(jié)合WRF(Weather Research and Forecast)數(shù)值模式對2008年4月6—7日離岸氣流背景下生成的一次黃海西部岸濱霧的物理機制進行研究與分析。

1 資料、方法和模式介紹

1.1 資料和方法

本文使用的資料主要包括：(1)中國氣象局氣象信息綜合分析系統(tǒng)MICAPS(Meteorological Information Comprehensive Analysis and Process System)提供的地面站氣象要素觀測資料，該資料主要包括能見度、氣溫、風(fēng)場、現(xiàn)在天氣現(xiàn)象等要素，時間間隔為3 h；(2)青島近海浮標(biāo)站觀測資料，包括氣溫、海溫、風(fēng)場、相對濕度及能見度等要素，時間間隔為1 h；(3)青島氣象臺自動氣象站(120°33′E，36°07′N)資料，包括氣溫、露點氣溫、相對濕度及風(fēng)場等要素，時間間隔為1 h。該自動氣象站位于青島伏龍山上，距離黃海海岸約2 km，海拔高度76 m，觀測數(shù)據(jù)可以代表沿岸陸地氣象條件；(4)日本氣象廳MTSAT(The Multifunctional Transport Satellite)靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)，用于觀測黃東海海域白天的云、霧區(qū)的時空變化，時間間隔為1 h(http://weather.is.kochi-u.ac.jp)；(5)歐洲中期天氣預(yù)報中心ECMWF(The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)提供的再分析資料，用于天氣形勢的分析及WRF模式的初始場和背景場，水平分辨率為0.125°×0.125°，垂直37層，時間間隔6 h(http://apps.ecmwf.int/datasets/)；(6)美國國家環(huán)境預(yù)報中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)的全球?qū)崟r海溫數(shù)據(jù)RTG(Real Time Global)，為WRF模式提供下墊面SST，分辨率為0.5°×0.5°，時間間隔為1 d[11-12](ftp://polar.ncep.noaa.gov/pub/history/sst/ophi)。

本文運用雙通道法[13]，采用Gao等[14]提出的黃海層云/海霧的閾值分離夜間云區(qū)和晴空區(qū)，再用動態(tài)閾值海霧反演方法[15]從云中提取霧區(qū)范圍?？梢姽庠茍D中海霧的形態(tài)一般表征為：乳白色、表面均一、紋理光滑且邊緣清晰[16]，白天用該特征判斷可見光云圖上的霧區(qū)。

1.2 模式介紹

本文模擬海霧過程采用的是中尺度大氣數(shù)值模式WRFv3.7.1版本，文中采用Lambert投影，雙層嵌套，選取中心區(qū)域是(36°N，121°E)，內(nèi)外層水平分辨率分別為30 km×30 km和10 km×10 km，垂直分辨率采用46①層，積分時間為2008年4月6日20 BT(北京時間)至7日20 BT，積分步長為180 s，具體參數(shù)化方案設(shè)置如表1。

2 黃海西部離岸氣流背景下形成岸濱霧的觀測分析

表1 WRF模式參數(shù)化方案設(shè)置

2.1 地面氣象站觀測

為了探究離岸氣流背景下生成海霧的過程，本文在中國黃東海沿岸，由北向南選取8個站點：成山頭(CST)、海陽(HY)、濰坊(WF)、青島(QD)、日照(RZ)、射陽(SY)、大豐(DF)及呂四(LS)(見圖1右側(cè)小圖)。圖1為該8個站點2008年4月6日08 BT—9日08 BT 3 h/次的天氣現(xiàn)象和氣象要素隨時間的變化?？梢钥闯龊ｌF生成前各站已有輕霧天氣且天空被云覆蓋，其中山東半島各站于6日14 BT-20 BT觀測到了降水，隨后各站能見度明顯下降，天氣現(xiàn)象分別轉(zhuǎn)為輕霧或者由輕霧轉(zhuǎn)為霧。山東半島各站自7日02 BT起，風(fēng)向逐漸由偏南風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠彪x岸風(fēng)，同時天氣現(xiàn)象轉(zhuǎn)為霧，此現(xiàn)象一直維持到7日08 BT，整個過程偏北風(fēng)，風(fēng)速平均2 m/s。7日08 BT各站的氣溫有所升高，天氣現(xiàn)象轉(zhuǎn)為輕霧天氣，同時各站風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏東南風(fēng)。7日夜間再次轉(zhuǎn)為霧，8日白天因陸地的熱力效應(yīng)轉(zhuǎn)為輕霧天氣，最終在8日夜間至9日白天伴隨著降水過程此次海霧過程結(jié)束。本文主要以7日02 BT-08BT黃海西部在離岸氣流背景下生成海霧的過程為主要研究內(nèi)容。

2.2 青島自動氣象站及浮標(biāo)站觀測

為了進一步了解離岸氣流背景下生成海霧的過程，分析青島自動氣象站(代表沿岸陸地)和浮標(biāo)站逐小時觀測結(jié)果。由圖2可見，6日14 BT-20 BT山東半島發(fā)生降水后，青島站能見度從8 km迅速下降至2 km左右，氣溫降低、露點升高，溫度露點差由2℃開始逐漸減小，相對濕度從90%左右開始升高，這個過程青島站受南風(fēng)的控制。

① 1.000 0、0.998 5、0.997 0、0.995 0、0.992 5、0.990 0、0.985 0、0.977 5、0.970 0、0.954 0、0.934 0、0.909 0、0.880 0、0.850 6、0.821 2、0.791 8、0.762 5、0.708 4、0.657 3、0.609 0、0.563 4、0.520 4、0.479 8、0.441 5、0.405 5、0.371 6、0.339 7、0.281 5、0.255 1、0.230 3、0.207 1、0.185 4、0.165 1、0.146 1、0.128 4、0.111 8、0.096 5、0.082 2、0.068 9、0.056 6、0.045 2、0.034 6、0.024 9、0.015 9、0.007 6、0.000 0

(輕霧(灰色填色，1 km<能見度<10 km，霧(黃色填色，能見度≤1 km)，降水(藍色填色，降水量>0)，站點溫度、風(fēng)場等要素及站點分布。Mist(grey shaded, 1 km0),temperature, wind, other elements and stations distribution.)

圖1 中國東部沿海8個地面觀測站圖

Fig.1 Ground-based observation of eight stations in the east of China

(青島自動氣象站氣溫(紅線)、露點溫度(藍線)和相對濕度(紫線)；青島近海浮標(biāo)站的能見度(黑線)?；疑珔^(qū)域為霧區(qū)。Air temperature(red line),dew point temperature(blue line) and relative humidity(purple line) of Qingdao automatic weather station; visibility(black line) of Qingdao offshore buoy station.The color gray denotes the fog layer.)

圖2 青島自動氣象站與近海浮標(biāo)站的氣象各要素

Fig.2 Meteorological elements of Qingdao automatic weather station and offshore buoy station

7日02 BT開始，青島站轉(zhuǎn)變成離岸偏北風(fēng)，能見度降低至1 km以下天氣現(xiàn)象轉(zhuǎn)為霧，大霧天氣持續(xù)至08 BT左右。這個階段氣溫有所升高，但露點溫度也明顯上升，溫度露點差接近0，水汽達到飽和，相對濕度接近100%。說明北風(fēng)條件下，水汽供應(yīng)量是不斷增加的，這與前人研究中指出的北風(fēng)下海霧趨于消散[22]不同。

該時段青島近海浮標(biāo)站的氣溫比海溫高1.1～1.7 ℃(見圖3)，海氣界面維持相對穩(wěn)定，海洋對大氣有冷卻作用，有利于海霧的形成與維持。青島自動氣象站的氣溫比近海浮標(biāo)站高0.1～1.2℃，說明離岸氣流背景下不斷向沿海輸送暖濕空氣。該暖濕空氣到冷海面上一方面有利于降溫冷卻形成海霧，另一方面，有利于逆溫層的建立和維持，與加州海霧類似[10]。

7日10BT，氣溫相對露點增高速度更快，溫度露點差升至1℃以上水汽不再維持飽和狀態(tài)，相對濕度迅速下降至90%以下，能見度升高至2 km左右轉(zhuǎn)為輕霧天氣，隨后12 BT起青島站再次轉(zhuǎn)為受南風(fēng)控制，整個過程與地面觀測站點圖(見圖1)基本對應(yīng)。

(青島近海浮標(biāo)站氣溫(黑線)、表層海溫(藍線)和氣海溫差(紅線)；青島自動氣象站氣溫與青島近海浮標(biāo)站氣溫的差(紫線)。灰色區(qū)域為霧區(qū)。Air temperature(black line), sea surface temperature (blue line) and the difference between the air temperature and the sea surface temperature (red line) of the Qingdao offshore buoy station;the difference between the air temperature of the Qingdao automatic weather stationand the air temperature of the Qingdao offshore buoy station (purple line).The color gray denotes the fog layer.)

圖3 青島近海浮標(biāo)站氣溫與海溫隨時間變化圖

Fig.3 The changes of air temperature and sea surface temperature with time of the Qingdao offshore buoy station

2.3 衛(wèi)星觀測分析

圖4(a)中可以看出2008年4月6日14 BT，中國東部沿海全部被云遮蓋且受較強南風(fēng)的控制，與地面觀測資料相對應(yīng)(見圖1)。用動態(tài)閾值海霧反演方法反演夜間海霧表明，6日21 BT黃海北部海域仍被低云覆蓋(圖4(b))，從6日23 BT開始山東半島南部沿海形成了一小片的霧區(qū)(見圖4(c))，7日02 BT(見圖4(d))山東半島南部海面上轉(zhuǎn)為離岸的偏北風(fēng)，到7日08 BT為止霧區(qū)在離岸氣流背景下逐漸向南發(fā)展至整個黃東海海域(見圖4(d)～(f))。7日11 BT-14 BT霧區(qū)逐漸與海岸平行且部分海陸界面之間有藍色縫隙，反映了陸地的熱力效應(yīng)使得陸地上的霧消散，海霧穩(wěn)定在海面上(見圖4(g)～(h))。

((a)6日14 BT；(b)6日21 BT；(c)6日23 BT；(d)7日02 BT；(e)7日05 BT；(f)7日08 BT；(g)7日11 BT；(h)14 BT((a)，(g)～(h)為可見光云圖；(b)～(f)為反演的夜間海霧(藍色為晴空，黃色為低云，白色為海霧))。(a.b.d.f.h)箭頭為ECMWF再分析資料10 m風(fēng)場。(a)14BT06; (b)21BT06; (c)23BT06; (d)02BT07; (e)05BT07; (f)08BT07; (g)11BT07;(h)14BT07((a),(g)～(h) is visible imagery; (b)～(f) is the retrieved sea fog (blue represents a clear sky,yellow represents low cloud; white represents sea fog)).((a)，(b)，(d)，(f)，(h)) the arrowhead is the 10 m wind field of the ECMWF reanalysis data.)

圖4 MTSAT可見光云圖和反演的夜間霧區(qū)(北京時間)

Fig.4 MTSAT visible imagery and inversion of the sea fog area at night (Beijing time)

2.4 離岸氣流背景下形成岸濱霧過程的天氣形勢分析

ECMWF再分析資料顯示，4月06日20 BT，500及850 hPa(圖略)黃海西部海域處于東亞大槽后部，受下沉的西北氣流控制；1 000 hPa黃海西部海域處于高壓后部，受偏南氣流控制(圖略)，有利于自南方暖海面向北方冷海面及沿岸輸送暖濕空氣，與前期青島露點溫度上升和輕霧有關(guān)。7日02 BT，500 hPa(見圖5(a))東亞大槽有所東移加深，850 hPa(見圖5(b))槽后形成輻散的下沉區(qū)域，有利于逆溫層的形成與加強，為海霧的形成和維持提供良好的層結(jié)條件，青島站探空資料顯示低空275～425 m有逆溫層的建立(圖略)，與再分析資料相對應(yīng)；1 000 hPa(見圖5(c))黃海西部出現(xiàn)一個局地的小低壓，在該低壓作用下，山東半島南部海域風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)；7日08 BT(見圖5(d))黃海海域處于高壓系統(tǒng)前部，仍受偏北離岸氣流影響，該時段青島沿海出現(xiàn)大霧。1 000 hPa風(fēng)場的轉(zhuǎn)變與氣象站和浮標(biāo)站觀測一致。

從以上觀測資料分析可以看出，此次海霧是在500 hPa槽后下沉、850 hPa下沉輻散與1 000 hPa局地小低壓的天氣形勢下形成的。海霧形成前，在偏南風(fēng)向岸輸送水汽及降水的增濕作用下，陸地及沿海夜間形成了霧，并借著偏北離岸陸風(fēng)發(fā)展到海面上，暖濕氣流被輸送到冷海面凝結(jié)成霧，屬于岸濱霧的性質(zhì)[1，9]。然而，這種離岸氣流背景下生成岸濱霧的邊界層內(nèi)部變化等方面，還需要進一步的探究。

3 離岸氣流背景下形成岸濱霧過程的機制分析

為了進一步研究離岸氣流背景下形成岸濱霧的物理過程，本文利用WRF進行數(shù)值模擬，討論離岸氣流在岸濱霧生成過程中的作用。根據(jù)模式結(jié)果可知，對于霧區(qū)變化的過程及風(fēng)場等氣象要素模式均給出了很好的模擬，符合觀測事實(見圖6)。

3.1 岸濱霧形成過程的水汽及平流輸送

4月7日02 BT，在黃海西部局地的低壓系統(tǒng)作用下，有來自山東半島陸地的水汽向南部海域輸送(見圖7(a))。從7日02 BT的2 m氣溫場和2 m比濕場來看(見圖7(b))，海陸熱力效應(yīng)差異明顯，山東半島內(nèi)陸比沿海地區(qū)及近海溫度高3 ℃左右、比濕高1.5 g/kg左右，偏北的離岸氣流向近岸及海上輸送暖濕空氣，在水汽條件充分的條件下，暖濕空氣在相對冷的岸濱冷卻并凝結(jié)成海霧。

從圖7(a)～(b)水汽輸送和風(fēng)場條件可知，在黃海西南部海面有來自東海暖水面的水汽向北輸送，該北向氣流與離岸的南向氣流在黃海西南部海域輻合，形成了海上平流混合霧。對此，我們將另文進行討論。

((a)500 hPa位勢高度場(等值線，gpm)；(b)850 hPa位勢高度場(等值線，gpm)；(c)～(d)1 000 hPa位勢高度場(等值線，gpm)；水平散度場(填色，1e3/s)和風(fēng)場(箭頭，m/s)。(a)is 500 hPa geopotential height(contour line, gpm); (b)is 850 hPa geopotential height (contour line, gpm); (c)(d)are 1 000 hPa geopotential height(contour line, gpm);horizontal divergence(shaded, 1e3/s), and wind(arrow, m/s).)

圖5 7日02 BT(a.b.c)及7日08 BT(d)天氣形勢圖

Fig.5 Synoptic map at 02BT07 Apr(images a, b, c)and 08BT07 Apr(images d)

((a)4月6日21 BT；(b)4月6日23 BT；(c)4月7日02 BT；(d)4月7日05 BT；(e)4月7日08 BT；(f) 4月7日11 BT；(h) 4月14 BT(填色，液態(tài)水含量(g/kg);箭頭，10 m風(fēng)場(m/s))。(a)21BT06Apr; (b)23BT06Apr; (c)02BT07Apr; (d)05BT07Apr; (e)0807Apr; (f)11BT07Apr (shaded, liquid water content(g/kg);arrow, 10 m wind(m/s)).)

圖6 WRF數(shù)值模式模擬的霧區(qū)

Fig.6 Sea fog zone simulated by WRF numerical model

((a)海平面水汽通量散度場(填色，)和水汽通量(箭頭，)；(b)海平面2 m比濕場(填色，g/kg)、2 m氣溫場(等值線，℃)和風(fēng)場(箭頭，m/s)。(a)is water vapor flux divergence at sea level(shaded,) and water vapor flux divergence(arrow, );(b)is 2 m specific humidityat sea level(shaded, g/kg), 2 m air temperature(contour line, ℃) and wind(arrow, m/s).)

圖7 4月7日02 BT黃海西部海域的水汽輸送(a)及2 m氣溫及2 m比濕場(b)

Fig.7 Water vapor transport(a), 2 m air temperature and 2 m specific humidity(b) in the west of the Yellow Sea at 02BT07Apr

3.2 岸濱霧形成過程的垂直邊界層結(jié)構(gòu)分析

圖8為沿120.4°E的液態(tài)水含量、位溫、垂直速度及風(fēng)場的垂直剖面圖。6日23 BT(見圖8(a))山東半島沿岸以及內(nèi)陸(36°N～37°N)只有淺薄的霧覆蓋，無明顯的混合層；山東半島上空400 m高度以下為0.01～0.025 m/s上升運動，可能與局地低壓(見圖5c)有關(guān)。7日02 BT開始(見圖8(b))山東半島轉(zhuǎn)為受槽后下沉氣流的控制，0.005～0.02 m/s的下沉運動會導(dǎo)致氣塊

((a)6日23 BT；(b)7日02 BT；(c)7日05 BT；(d)7日08 BT(填色，液態(tài)水含量(g/kg)；紅色實線，正值垂直速度(m/s)；紅色點線，負值垂直速度；黑色等值線，位溫(K)；箭頭，緯向風(fēng)(m/s)和垂直速度(10-2m/s))。(a)23BT06;(b)02BT07; (c)05BT07; (d)08BT07 (shaded, liquid water content(g/kg); red solid line,positive vertical velocity(m/s); red dotted line,negative vertical velocity(m/s); black contour line, potential temperature(K);arrow, zonal wind (m/s) and vertical velocity (10-2m/s)).)

圖8 沿120.4°E液態(tài)水含量、位溫、垂直速度及風(fēng)場的垂直剖面圖

Fig.8 Vertical profile of liquid water content,potential temperature, vertical velocity and wind along 120.4°E

下沉增溫，有利于逆溫層的形成和維持?；旌蠈雍穸茸陨綎|半島內(nèi)陸向海上降低，因此在混合層厚度下降及近海面離岸偏北氣流共同作用下，霧區(qū)向南發(fā)展至35°N的海面上。7日05—08 BT(見圖8(c)～(d))，海霧范圍進一步向南擴大到34°N以南。

3.3 利用RIP4后向追蹤岸濱霧形成過程的結(jié)果分析

為了進一步了解離岸氣流背景下岸濱霧的生成過程，利用WRF控制試驗的結(jié)果利用RIP4(Read/Interpolate/Plot version 4)對邊界層內(nèi)的氣塊進行后向追蹤。選取位于黃海西部且距離山東半島0.5個緯距左右的11個點為起點，從4月7日08 BT后向追蹤至7日00 BT分別探索對應(yīng)氣塊的軌跡(見圖9(a))；與此同時對這11點進行平均處理，分析氣塊各氣象要素在離岸過程中的變化過程(見圖9(b))。

從圖9(a)中可以看出后向追蹤的氣塊7日00 BT均來自山東半島陸地，隨后向南移動至山東半島南部的海上。在高壓系統(tǒng)以及海陸混合層厚度差異的影響下，氣塊離岸向南移動的過程中高度逐漸降低，根據(jù)圖9(b)可知，氣塊從7日01 BT左右開始由75 m的內(nèi)陸逐漸下沉并于08 BT降至山東半島南部洋面5 m左右的高度，在這個過程中由于下沉增溫以及暖平流的輸送(見圖7(b))等作用，氣塊的溫度由6.8 ℃升高至7.6 ℃；從濕度角度來看，在氣塊離岸下沉到海上的過程中，比濕由6.2 g/kg升高至6.45 g/kg、相對濕度自7日02 BT起一直維持在100%，液態(tài)水含量從0.5 g/kg降至0.4 g/kg(大于0.016 g/kg，海霧存在的閾值[23]，這可能與霧中氣塊在下沉過程中升溫，霧中液態(tài)水蒸發(fā)有關(guān)，從而導(dǎo)致液態(tài)水含量的降低和比濕的升高。

((a)氣塊的8 h后向追蹤軌跡；(b)高度變化曲線(黑線，m)、氣溫變化曲線(紅線，℃)、相對濕度變化曲線(紫線，%)、比濕變化曲線(橘線，g/kg)和液態(tài)水含量變化曲線(藍線，g/kg)。(a)is the 8 h surface backward trajectory of air masses; (b)is height curve(black line, m), temperature curve (red line, ℃), relative humidity curve(purple line, %), specific humidity curve (orange line, g/kg) and liquid water content curve (blue line, g/kg).)

圖9 黃海西部近海面氣塊8 h后向追蹤軌跡及氣塊性質(zhì)變化的分析

Fig.9 Analysis of 8 h surface backward trajectory and changes of the property of air mass in the west of the Yellow Sea

3.4 離岸暖濕氣流影響的數(shù)值試驗

為了更好的了解離岸暖濕氣流對岸濱霧生成過程的影響，對關(guān)鍵區(qū)(34°N～38°N，118°E～123°E)表層溫度進行200次9點平滑敏感性試驗[24]，平滑后海陸熱力差異不再明顯(見圖10(a))，陸地2 m比濕也隨之減小，離岸氣流輸送暖濕空氣作用減弱。

將控制試驗和敏感性試驗做差，分析離岸暖濕空氣對霧區(qū)的影響。圖10(c)表明，海陸表層溫度梯度減小后，離岸的偏北風(fēng)有所減弱，相應(yīng)岸濱霧內(nèi)液態(tài)水含量明顯減少，證實了離岸氣流對此次岸濱霧生成過程的重要性。從敏感性試驗120.4°E剖面圖(見圖10(b))來看，平滑表層氣溫后海上霧區(qū)消失，對應(yīng)區(qū)域混合層也消失，表明霧的存在導(dǎo)致混合層的存在。

上述可知，在近地面轉(zhuǎn)為離岸偏北風(fēng)后，由于前期陸地氣溫較高且率先形成了霧，陸地暖濕氣流到了冷海面形成了岸濱霧。混合層厚度自陸地下降，混合層內(nèi)氣塊下沉增溫并且霧內(nèi)液態(tài)水蒸發(fā)，氣塊的濕度升高，有利于海霧的維持以及進一步發(fā)展。圖11為黃海西部離岸氣流背景下形成岸濱霧的概念圖。

((a)2 m氣溫場和2 m比濕場，同圖7(b)；(b)沿120.4°E液態(tài)水含量、位溫、垂直速度及風(fēng)場的垂直剖面圖，同圖8(b)；(c)控制試驗與敏感性試驗?zāi)M結(jié)果的差(填色，液態(tài)水含量(g/kg);箭頭，10 m風(fēng)場(m/s))。(a)is 2 m air temperature and 2 m specific humidity, the others same as
Fig.7(b); (b)is vertical profile of liquid water content,potential temperature, vertical velocity and wind along 120.4°E,the others same as
Fig.8(b); (c)is the difference between control experiment and sensitivity experiment(shaded, liquid water content(g/kg);arrow, 10 m wind(m/s)).)

圖10 4月7日02 BT敏感性試驗結(jié)果

Fig.10 The results of sensitivity experiment at 02BT07Apr

圖11 黃海西部離岸氣流背景下形成岸濱霧過程的概念圖

4 結(jié)論與討論

本文利用地面觀測資料、青島近海浮標(biāo)站及自動氣象站資料、衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)值試驗的結(jié)果，從觀測分析、天氣形勢與邊界層結(jié)構(gòu)等方面，對2008年4月6—7日一次黃海西部離岸氣流背景下形成岸濱霧過程的機制進行了討論。主要結(jié)論如下：

(1) 這次岸濱霧是來自陸地的暖濕空氣被輸送到了冷海面凝結(jié)產(chǎn)生的。海霧生成之前，偏南暖濕空氣的輸送以及降水天氣的條件，使離岸氣流具有暖濕氣流的性質(zhì)。

(2) 500 hPa槽后下沉、850 hPa下沉輻散，有利于逆溫層的形成與加強；1 000 hPa弱低壓使得近地面轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，為陸地暖濕空氣被輸送到冷海面上凝結(jié)成霧提供了有利的天氣條件。

(3) 混合層厚度從陸地向海面明顯下降，混合層內(nèi)部氣流離岸下沉至冷海面邊界層內(nèi)，水汽更容易在海面聚集飽和成霧，導(dǎo)致霧區(qū)隨著離岸氣流向南方洋面上發(fā)展。

此外，關(guān)于離岸氣流背景下形成岸濱霧機制的研究，本文僅僅是一個個例分析，還需要更多的個例進行合成分析得出更具有普遍性的結(jié)論。

致謝：感謝高山紅教授在數(shù)值試驗方面的指導(dǎo)，劉敬武副教授在論文思路上給予的建議，王倩博士在模式學(xué)習(xí)過程中的幫助。同時感謝青島市氣象局提供近海浮標(biāo)站及自動氣象站資料。