2017年春季海洋天氣評述

王慧，楊正龍，許映龍，錢傳海，曹越男，呂愛民

(國家氣象中心，北京 100081)

2017年春季海洋天氣評述

王慧，楊正龍，許映龍，錢傳海，曹越男，呂愛民

(國家氣象中心，北京 100081)

2017年春季(3—5月)大氣環(huán)流特征為：北半球極渦呈單極型分布，主體位于北冰洋上空，中高緯西風帶呈5波型分布。3月，地面冷高壓偏強，冷空氣活動頻繁。4月，環(huán)流由緯向型向經(jīng)向型逐漸調(diào)整，冷空氣勢力減弱。5月，東北氣旋明顯加強，冷暖勢力相當，入海氣旋增多。春季，我國近海海域主要有16次8級以上大風過程，其中冷空氣大風過程有7次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風過程有1次，入海溫帶氣旋過程有4次，東北冷渦影響大風過程有3次，強對流導致雷暴大風過程1次；且有8次明顯的浪高在2 m以上的大浪過程。春季共有6次比較明顯的海霧過程，分別為3月1次、4月2次、5月3次。西北太平洋和南海共生成1個臺風“梅花”和1個熱帶低壓，其他各大洋共有熱帶氣旋15個，分別為大西洋1個、東太平洋1個、南太平洋5個、南印度洋6個、北印度洋2個。

大氣環(huán)流； 大風； 海霧； 臺風； 浪高； 海溫

引言

本文首先分析了2017年春季(3—5月，下同)北半球的大氣環(huán)流特征及其逐月的演變對我國近海天氣的影響。其次，對我國近海海域發(fā)生的幾種海洋災害性天氣進行總結(jié)和分析，春季影響我國近海海域的災害性天氣主要包括大風和海霧。除此之外還分析了熱帶氣旋、浪高和海表面溫度等氣象、海洋要素在春季的變化。另外，除西北太平洋和南海熱帶氣旋外，還統(tǒng)計總結(jié)了其他各大洋的熱帶氣旋情況。

文中所使用的數(shù)據(jù)主要有：常規(guī)氣象觀測資料(包括海島站、船舶站觀測資料等)、日本葵花8號衛(wèi)星云圖、NCEP/FNL再分析資料、法國AVISO衛(wèi)星高度計浪高資料、美國海軍海溫資料、美國JTWC全球熱帶氣旋最佳路徑資料等。

文中提到的幾種重大過程的統(tǒng)計標準如下：1)大風過程，我國近海至少一個海區(qū)以上大范圍出現(xiàn)8級平均風的過程；2)雷暴大風，我國近海至少一個海區(qū)以上大范圍出現(xiàn)8級以上雷暴大風的過程；3)海霧過程，我國近海至少1個海區(qū)以上大范圍出現(xiàn)能見度低于1 km的海霧過程；4)大浪過程，我國近海至少1個海區(qū)以上大范圍出現(xiàn)浪高高于2 m的過程。

1 環(huán)流特征與演變

1.1 環(huán)流特征

由2017年春季500 hPa平均位勢高度場(圖1)可以看出，春季北半球環(huán)流形勢極渦呈單極型分布，主體位于北冰洋上空，極渦中心強度低于520 dagpm。北半球中高緯西風帶呈5波型分布，我國近海海域處于其中一條長波槽控制下，表明春季冷空氣活動較為頻繁。

圖1 2017年3—5月北半球500 hPa平均位勢高度場(單位：dagpm)Fig.1 Mean geopotential height field at 500 hPa in Northern Hemisphere in spring (from March to May) 2017 (unit: dagpm)

1.2 環(huán)流演變對我國近海天氣的影響

3月，亞洲地區(qū)及西北太平洋海域的中高緯環(huán)流呈一槽一脊型，亞洲大陸中西部主要受高壓脊控制，在日本海東北部至鄂霍茨克海上空存在一個中心強度低于528 dagpm的冷渦，東亞大槽位于日本海至東海北部海域附近；從距平場看到，我國近海海域處于負距平，冷空氣活躍(圖2a)。由對應的海平面平均氣壓場可以看出，從西西伯利亞平原南部至蒙古高原中部有一個寬廣的冷高壓中心，高壓的影響范圍很廣，且高壓區(qū)為正距平，冷高壓強度較常年偏強，冷空氣較強(圖2b)。3月我國北部及東部近海海域處于高壓前部、低壓后部，受此環(huán)流形勢影響，上述地區(qū)冷空氣活動非常頻繁，出現(xiàn)冷空氣大風過程5次。在冷空氣活動的間隙，出現(xiàn)海霧過程1次。

圖2 2017年3月北半球500 hPa平均位勢高度場及其距平場(a，等值線表示高度場，填色表示其距平場，單位：dagpm)和海平面氣壓場及其距平場(b，等值線表示海平面氣壓場，填色表示其距平場，單位：hPa)Fig.2 The 500 hPa monthly mean geopotential height (contour) and monthly anomaly (shaded, unit: dagpm) (a), and monthly mean sea level pressure (contour) and monthly anomaly (shaded, unit: hPa) (b) in Northern Hemisphere in March 2017

4月，亞洲大陸及我國近海海域上空500 hPa的中高緯緯向環(huán)流逐漸轉(zhuǎn)向經(jīng)向環(huán)流，西西伯利亞平原北部出現(xiàn)了中心強度低于516 dagpm的冷渦，鄂霍次克海低渦東移北抬至堪察加半島至白令海上空，東亞大槽減弱變淺；距平場上也可以看到，同常年平均相差不大，冷空氣影響較3月有所減少；在中低緯地區(qū)，西北太平洋副高明顯加強，脊線西進至105°N附近(圖3a)。海平面氣壓場上，我國近海海域處在兩個高壓之間的鞍型場控制中，其中一個高壓中心位于巴爾喀什湖附近，另一個高壓中心位于西北太平洋中部，我國近海海域的海平面氣壓比常年平均略偏低(圖3b)。受其影響，我國近海海域出現(xiàn)了2次大范圍、長時間的海霧過程。特別是長時間處于西北太平洋高壓西部外圍的北部灣海域，由于偏南風輸送了充足的水汽，加上適宜的海溫及地形條件，導致幾乎整個4月北部灣北部海域出現(xiàn)海霧。此外，我國東北地區(qū)北部存在一個中心強度低于1 005 hPa的低壓中心，在其東移過程中為我國北部近海海域帶來了1次大風過程。

圖3 2017年4月北半球500 hPa平均位勢高度場及其距平場(a，等值線表示高度場，填色表示其距平場，單位：dagpm)和海平面氣壓場及其距平場(b，等值線表示海平面氣壓場，填色表示其距平場，單位：hPa)Fig.3 The 500 hPa monthly mean geopotential height (contour) and monthly anomaly (shaded, unit:dagpm)(a), and monthly mean sea level pressure (contour) and monthly anomaly (shaded, unit: hPa)(b) in Northern Hemisphere in April 2017

5月(圖4)，500 hPa上亞洲大陸中西部受高壓脊控制，極地低渦中心東移至中西伯利亞高原北部，由外興安嶺至我國東南部地區(qū)上空有新的東亞大槽發(fā)展加深，同常年同期相比強度幾乎相當，西北太平洋副熱帶高壓繼續(xù)西進北抬，位置接近常年同期(圖4a)。海平面氣壓場上(圖4b)，表現(xiàn)為東北氣旋加強，影響范圍擴大，巴爾喀什湖附近的高壓中心東移至我國西部地區(qū)，使我國中東部地區(qū)鋒面活動加強，使得我國北部海域產(chǎn)生大風過程。同時西北太平洋上的高壓有所東退，強度同常年平均比較接近，在其后部北向的暖平流在我國東南部地區(qū)與南下的冷鋒對沖輻合，與高空發(fā)展加深的槽線相配合，造成鋒面氣旋活動明顯增多。部分氣旋東移入海后迅速加強，5月共出現(xiàn)由溫帶氣旋影響造成的大風過程3次。同時，我國東北部近海海域在西北太平洋高壓后部偏南氣流的影響下，出現(xiàn)較大范圍大霧過程3次。

2 我國近海天氣分析

2.1 大風過程

2.1.1 概況

2017年春季，我國近海出現(xiàn)了16次8級以上大風過程，其中冷空氣大風過程有7次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風過程有1次，入海溫帶氣旋過程有4次，東北冷渦影響大風過程有3次，強對流導致雷暴大風過程1次(表1)。

圖4 2017年5月北半球500 hPa平均位勢高度場及其距平場(a，等值線表示高度場，填色表示其距平場，單位：dagpm)和海平面氣壓場及其距平場(b，等值線表示海平面氣壓場，填色表示其距平場，單位：hPa)Fig.4 The 500 hPa monthly mean geopotential height (contour) and monthly anomaly (shaded, unit: dagpm)(a), and monthly mean sea level pressure (contour) and monthly anomaly (shaded, unit: hPa)(b) in Northern Hemisphere in May 2017

冷空氣過程主要發(fā)生在3月，4—5月主要是溫帶氣旋影響的大風過程。3月剛進入春季，冷空氣勢力還比較強，一般大風過程可以持續(xù)2 d左右，從4月開始，天氣形勢出現(xiàn)調(diào)整，冷空氣勢力逐漸減弱，冷暖空氣勢力相當，氣旋過程逐漸增多，大風過程持續(xù)時間較短，一般不超過1 d。

從大風影響海域來看，冷空氣影響出現(xiàn)8級大風的海域主要是北部和東部的渤海、渤海海峽、黃海、東海。受入海氣旋影響的大風主要在東海，其次是渤海和黃海。受東北冷渦東移過程中鋒面過境，冷空氣南下影響，出現(xiàn)大風的海域主要是北部近海：渤海、渤海海峽、黃海北部和中部海域。下面重點分析3月初的一次冷空氣大風過程。

2.1.2 3月1—2日冷空氣過程分析

3月1日凌晨—2日下午，我國近海海域出現(xiàn)了一次明顯的冷空氣大風過程，渤海、渤海海峽、黃海、東海、臺灣海峽先后出現(xiàn)7～9級、陣風10級的東北到偏北風。這次大風過程中，渤海、黃海、東海均觀測到最大平均風9級(22 m/s)，最大陣風10級(26 m/s)的大風。

2月底，500 hPa貝加爾湖以東形成一個寬廣的橫槽，隨著橫槽開始轉(zhuǎn)豎，引導冷空氣向南爆發(fā)，橫槽轉(zhuǎn)豎過程中分裂成幾個短槽，冷空氣分股南下。3月1日08時，冷空氣可以達到-38 ℃(圖5)，隨后橫槽南下加快，到1日下午，槽已經(jīng)到達渤海，2日08時，槽的主體已經(jīng)移出我國近海，進入日本海，但是槽的底部仍在控制東海，2日下午冷槽完全移出我國近海，冷空氣過程結(jié)束。

表1中國近海2017年春季(3—5月)主要大風過程

Table 1 Main gale events over inshore of China in spring (from March to May) 2017

大風時段天氣形勢和影響系統(tǒng)影響海域和大風等級3月1—2日冷空氣渤海、渤海海峽、黃海、東海、臺灣海峽出現(xiàn)了7～9級、陣風10級的偏北或東北風3月5—6日冷空氣渤海海峽、黃海、東海、臺灣海峽出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的偏北風或東北風3月12日冷空氣渤海7～8級、陣風9級的東北風3月13—15日冷空氣和入海溫帶氣旋東海、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海東北部海域出現(xiàn)了7～8級、陣風9～10級的旋轉(zhuǎn)風到東北風3月31日—4月1日冷空氣臺灣海峽、南海北部和中部、北部灣出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的東北風4月21—22日冷空氣東海南部、臺灣海峽、臺灣以東、南海東北部海域出現(xiàn)7～9級、陣風9-10級的東北風4月26日入海溫帶氣旋東海北部海域出現(xiàn)7～8級、陣風9級的旋轉(zhuǎn)風4月27日冷空氣東海西南部、臺灣海峽、南海東北部出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的東北風4月29日東北冷渦渤海、渤海海峽出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的西南風5月4日強對流南海北部海域、北部灣出現(xiàn)了7～9級的雷暴大風5月5日東北冷渦渤海、渤海海峽、黃海北部和中部海域7～9級、陣風9～11級的西北風5月9日入海溫帶氣旋東海出現(xiàn)7～8級、陣風9級的旋轉(zhuǎn)風5月11日冷空氣渤海、渤海海峽出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的西南風轉(zhuǎn)西北風5月12日入海溫帶氣旋渤海出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的西南風5月24日入海溫帶氣旋東海出現(xiàn)了7～8級、陣風9級的旋轉(zhuǎn)風5月25日東北冷渦渤海、渤海海峽、黃海北部出現(xiàn)了7～9級、陣風10級的東北風

850 hPa上(圖6)，1日08時，東北—西南向的切變已經(jīng)在黃海北部到中部一帶，隨著切變東移南下，切變西北側(cè)的西北風逐漸加大，最大可達22 m/s。2日下午，切變系統(tǒng)移出我國近海，渤海、黃海、東海均為西北風控制。地面圖上(圖略)，1日08時，黃海北部和中部有輻合線，同850 hPa切變線位置相當，隨著冷空氣東移南下入侵，輻合線東移加強，在日本海形成了閉合低壓中心。2日08時，我國近海被大陸冷高壓控制，風向以偏北風為主。

圖6 3月1日08時(a)和3月2日08時(b)850 hPa風場(單位：m/s)與溫度場(填色區(qū)，單位： ℃)Fig.6 Wind(unit:m/s) and temperature (shaded,unit: ℃) at 850 hPa(a.08:00 BST 1 March 2017, b. 08:00 BST 2 March 2017)

由以上分析可見，這次大風過程的主要影響系統(tǒng)是500 hPa西風槽和地面冷空氣。根據(jù)前人研究，中低層有冷平流的時候經(jīng)常會引起強風[1]，故分析925 hPa冷平流(圖7)在這次過程中的影響。2月28日黃渤海受暖平流影響，到3月1日08時，冷平流已經(jīng)東移南下到渤海海域，冷平流中心為-33×10-5K/s，1日20時冷平流明顯加強，并已經(jīng)影響整個黃海，冷平流中心在江蘇境內(nèi)，達到-55×10-5K/s，之后冷平流繼續(xù)東移南下并逐漸減弱，到2日08時，冷平流中心已經(jīng)到達東?！_灣海峽一帶。冷平流會使地面氣壓上升，冷平流越強，地面正變壓越大，則變壓梯度也越大，風向沿著變壓梯度方向時，風速就會越來越大，反之風速越來越小。因此，隨著冷平流東移南下的逐步推進，我國渤海、黃海、東海和臺灣海峽先后出現(xiàn)了7～9級、陣風10級的東北到偏北風。

圖7 925 hPa溫度平流(填色區(qū)，單位：10-5 K/s)與風場(單位：m/s)(a. 3月1日08時，b. 3月2日08時)Fig.7 Temperature advection (shaded, unit: 10-5 K/s) and wind (unit: m/s) at 925 hPa (a.08:00 BST 1 March 2017, b.08:00 BST 2 March 2017)

前面分析了低層水平方向的冷平流，再結(jié)合分析垂直方向上的冷平流和垂直速度分布。從圖8中看到，冷鋒過境時，1日08時，冷平流厚度達到700 hPa的高度，最強冷平流中心在900～950 hPa之間，達-35×10-5K/s，強冷平流中心從高層到低層呈由北向南傾斜，800 hPa以下是強下沉氣流，這些分布特征說明，冷空氣比較深厚，鋒面較陡，冷平流比較強。強的下沉氣流可以將高空動量下傳，再配合冷平流，有利于地面風場加大，導致海面出現(xiàn)8級以上大風。隨著冷平流的東移南下，強冷平流中心逐漸南移，冷平流控制的區(qū)域逐漸增大，一直到2日下午，強冷平流中心移到臺灣海峽一帶。強下沉氣流1日比2日強，強下沉氣流伴隨冷平流逐漸南下，強度逐漸減弱。

綜上所述，此次大風過程中，中低層強冷平流配合強下沉氣流，高空動量下傳，利于地面風場加大，因而導致我國北部和東部近海出現(xiàn)8級以上大風。

圖8 3月1日08時(a)和3月2日08時(b)溫度平流(填色為冷平流，單位：10-5 K/s)與垂直速度(紅色等值線，單位：Pa/s)沿124°E的剖面Fig.8 Cross sections of temperature advection (shaded,cold advection ,unit: 10-5 K/s) and vertical velocity (red contours, unit:Pa/s) along 124°E(a.08:00 BST 1 March 2017,b.08:00 BST 2 March 2017)

2.2 海霧過程

2.2.1 概況

2017年春季，我國近海出現(xiàn)了6次比較明顯的海霧過程，分別為：3月1次，4月2次，5月3次(表2)。一般的海霧過程持續(xù)時間在3 d左右。從環(huán)流形勢來看，主要是500 hPa高空以平直的偏西氣流為主，地面霧區(qū)主要處于高壓后部、低壓前部的偏南暖濕氣流控制區(qū)域，中低層大氣比較穩(wěn)定。下面對4月初的海霧個例重點分析。

表2中國近海2017年春季(3—5月)主要海霧過程

Table 2 Main sea fog events over inshore of China in spring (from March to May) 2017

海霧過程天氣形勢和影響系統(tǒng)強度影響范圍3月11—12日高壓后部,冷鋒來臨之前,偏南暖濕氣流濃霧,能見度不足0.5km黃海北部、黃海中西部、山東半島東南沿海4月5—8日高壓后部,低壓前部偏南暖濕氣流大霧,能見度不足1km渤海、渤海海峽、黃海大部、東海西部4月14—18日弱高壓大霧,能見度不足1km黃海北部、黃海中部和東南部、東海北部和西部沿岸、北部灣、海南島南部沿岸5月2—3日高壓后部,低壓前部偏南暖濕氣流濃霧,能見度不足50m渤海、渤海海峽、黃海北部、黃海西部5月21—23日高壓之間的均壓場大霧,能見度不足1km黃海北部、黃海中西部沿岸、黃海南部5月30日—6月1日均壓場濃霧,能見度0.1km渤海、渤海海峽、黃海大部

2.2.2 4月5—8日海霧個例分析

4月5日白天，受入海氣旋影響，黃海出現(xiàn)降水天氣。隨著氣旋向東北方向移動，移出黃海時降水結(jié)束。5日14時開始成山頭出現(xiàn)濃霧，能見度僅0.1 km，至5日夜間，整個黃海出現(xiàn)大霧，渤海、渤海海峽也出現(xiàn)輕霧天氣。6日白天，渤海、渤海海峽也相繼出現(xiàn)大霧，能見度低于1 km。一直持續(xù)到8日中午，渤海、渤海海峽的大霧消散，8日夜間，黃海、東海西部的大霧也消散，此次大霧過程結(jié)束(圖9)。

圖9 日本葵花8號衛(wèi)星可見光云圖(a.4月5日14時，b.4月6日11時，c.4月7日11時，d.4月8日11時)Fig.9 Himawari 8 satellite visible images (a.14:00 BST 5 April 2017,b.11:00 BST 6 April 2017,c.11:00 BST 7 April 2017,d.11:00 BST 8 April 2017)

此次大霧過程開始之前，5日早晨黃海中部有一弱的入海氣旋，之后向東北方向移動，5日夜間進入朝鮮半島。高空500 hPa有一冷渦配合，到6日白天，冷渦向東北移動并逐漸減弱消失，渤海、黃海上空受比較平直的偏西到西北氣流控制。從2 m相對濕度和10 m風場來看(圖10)，氣旋從黃海移出之后，黃海一直受西北到偏北再到東北風控制，風力一般為3～4級，非常有利于海霧的維持和平流。由風向來看，這與典型的海霧過程均為偏南氣流從大洋上帶來的充沛水汽有所不同，氣旋從黃海經(jīng)過，給渤海、渤海海峽和黃海、東海帶來的水汽也是非常充足的，相對濕度均在80%以上。

通過單點剖面(圖11)可以看出，與降水時整層都是濕區(qū)不同的是，降水過后，相對濕度的垂直分布變?yōu)樯细上聺竦慕Y(jié)構(gòu)，非常有利于海霧的形成和維持。由風場的垂直分布發(fā)現(xiàn)，氣旋移出黃海之后，黃海和渤海上空，從1 000 hPa到濕層頂端900 hPa均為西北風轉(zhuǎn)為東北風，一直持續(xù)到7日夜間，8日白天又轉(zhuǎn)為東北風，風力逐漸加大，導致海霧趨于消散。渤海、黃海對比看出，黃海的海霧持續(xù)時間長，從6日一直到8日沒有間斷，而渤海在7日白天出現(xiàn)了短暫的間歇，低層出現(xiàn)了干區(qū)，這同衛(wèi)星觀測到的現(xiàn)象是一致的。這些分析可以看出，黃渤海出現(xiàn)海霧，偏南風不是必要條件，無論是南風還是北風，只要能夠帶來充足的水汽就可以形成海霧并維持。

海氣溫差對海霧的形成和維持很重要，尤其是黃渤海的平流霧的形成，暖空氣流經(jīng)冷的海面，受冷凝結(jié)形成海霧。從海氣溫差的演變(圖12)來看，4月上旬，黃渤海、東海的海氣溫差一般均在0～4 ℃，非常有利于海霧的形成。再配合弱的水平溫度平流，對海霧的輸送和發(fā)展起到很好的作用。

圖10 10 m風場(風向桿,單位：m/s)和2 m相對濕度(填色，單位：%)(a.4月5日08時，b.4月6日08時，c.4月7日08時，d.4月8日08時)Fig.10 Wind at 10 m(barb，unit:m/s) and relatively humidity at 2 m (shaded, unit:%)(a. 08:00 BST 5 April 2017, b. 08:00 BST 6 April 2017, c.08:00 BST 7 April 2017, d.08:00 BST 8 April 2017)

圖11 相對濕度(填色區(qū)，單位：%)和風場(風向桿，單位：m/s)剖面(a.代表黃海(123°E，36°N)，b.代表渤海(120°E，38°N))Fig.11 Cross sections of relative humidity (shaded, unit:%) and wind (barb, unit:m/s) (a. Yellow Sea,123°E,36°N, b. Bohai Sea, 120°E, 38°N)

總之，這次海霧過程持續(xù)時間長、范圍廣，是比較明顯的平流霧過程。入海氣旋影響黃渤海，降水天氣過后，隨之出現(xiàn)持續(xù)性大霧天氣。這次海霧過程低層基本上處于偏北氣流控制，相對濕度都在80%以上，典型的上干下濕結(jié)構(gòu)，在海氣溫差0～4 ℃的背景下，配合弱的平流，在穩(wěn)定的天氣形勢之下

形成了這次平流霧過程。

2.3 熱帶氣旋

2.3.1 西北太平洋和南海熱帶氣旋

春季3—5月，西北太平洋和南海共生成1個臺風“梅花”和1個熱帶低壓(表3)，比多年平均值(約2個)偏少1個?！懊坊ā焙蜔釒У蛪壕稍?月。

表32017年春季(3—5月)西北太平洋和南海熱帶氣旋

Table 3 Tropical cyclones in northwestern Pacific and South China Sea in spring(from March to May) 2017

編號熱帶氣旋名稱生成時間和位置強度極值時間(BST)緯度/(°N)經(jīng)度/(°E)氣壓/hPa風速/(m·s-1)TD4月18日08時15.3116.8998181701梅花(MUIFA)4月26日08時13.4136.191068

1701號臺風“梅花”于4月23日生成為熱帶低壓(圖13)，之后向西北方向移動，并緩慢加強，于26日02時加強為熱帶風暴，繼續(xù)向西偏北方向移動，并于26日夜間開始轉(zhuǎn)向偏北方向移動，強度維持在18 m/s。4月27日下午減弱為熱帶低壓，繼續(xù)向偏北方向移動，之后轉(zhuǎn)向東北方向，維持2 d之后，于29日中午減弱消失。由于“梅花”路徑偏東，在整個生命史中對我國近海無影響。

圖12 4月5日14時(a)和7日14時(b)海氣溫差(單位： ℃)Fig.12 Air-sea temperature difference (unit: ℃) at 14:00 BST 5(a) and 14:00 BST 7(b) April 2017

圖13 1701號臺風“梅花”路徑Fig.13 The track of Typhoon Muifa(1701)

2.3.2 全球其他海域熱帶氣旋概況

2017年3—5月，除西北太平洋和南海臺風之外的其它各大洋共有熱帶氣旋15個，分別為大西洋1個、東太平洋1個、南太平洋5個、南印度洋6個、北印度洋2個(表4)。同歷史平均(1981—2010年共30 a平均，南印度洋為2000—2010年共11 a平均)個數(shù)對比來看，大西洋比平均數(shù)(0.1個)多1個，東太平洋(平均數(shù)0.6個)的熱帶氣旋個數(shù)同歷史平均相比基本相當，南太平洋比平均數(shù)(3.1個)偏多2個，南印度洋比平均數(shù)(7.9個)偏少2個，北印度洋比平均數(shù)(0.9個)偏多1個。

3 海洋概況

3.1 浪高

3.1.1 概況

通過分析衛(wèi)星高度計反演的浪高場得到，春季共有8次明顯的浪高在2 m以上的大浪過程(表5)。這8次大浪過程基本對應有大風過程，但并不是每次大風過程都會產(chǎn)生大浪過程，有的因為風時、風區(qū)和地形等原因，浪高并不是很大。

3月，我國近海大于2 m浪高的日數(shù)為21 d，4月，大于2 m浪高的日數(shù)為12 d，到了5月，大于2 m浪高日數(shù)減少為3 d。隨著季節(jié)的轉(zhuǎn)變、風力的減小，2 m以上浪高日數(shù)也明顯減少。

由月平均浪高場(圖14)可以看出，3—5月平均浪高呈逐月減小的趨勢，因為冷空氣隨著冬季到夏季季節(jié)的轉(zhuǎn)換，呈逐漸減弱的趨勢，海面風力逐漸減弱，浪高也就逐漸減小。3月，我國近海的巴士海峽、南海東北部浪高較大，平均達到1.8 m以上，從該海域分別向北部海域和向西南部海域逐漸減小。4月，臺灣以東洋面、巴士海峽浪高在1.4 m以上，5月，臺灣以東洋面的最大浪高減小到1.2 m。3—5月，渤海、黃海的平均浪高都在1 m以下，整個春季期間變化不大，東海和南海的浪高則逐漸減小。

表42017年春季(3—5月)全球熱帶氣旋統(tǒng)計

Table 4 Global tropical cyclones in spring(from March to May) 2017

發(fā)生海域熱帶氣旋名稱持續(xù)時間最大風速/(m·s-1)大西洋TropicalStormARLENE4月19—21日23東太平洋TropicalStormADRIAN5月9—11日21南太平洋Cyclone-3DEBBIE3月24—28日51TropicalStormFOURTEEN4月5—6日18Cyclone-2COOK4月8—11日44Cyclone-4DONNA5月2—10日59Cyclone-1ELLA5月9—14日39南印度洋Cyclone-4ENAWO3月3—10日64TropicalStormBLANCHE3月5—6日26TropicalStormELEVEN3月8—10日21TropicalStormCALEB3月23—27日23Cyclone-4ERNIE4月6—10日67Cyclone-1FRANCES4月27—30日36北印度洋TropicalStormMAARUTHA4月15—16日23Cyclone-1MORA5月27—30日33

3.1.2 大浪過程個例

圖14 逐月月平均浪高(a.3月，b.4月，c.5月，單位：m)Fig.14 Monthly mean sea wave height in spring 2017(a.March, b.April, c.May, unit:m)

4月1—4日，在臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海出現(xiàn)了一次大浪過程，最大浪高達3 m以上。這次過程主要受冷空氣影響，海面風力較大。但是由于南海是半封閉的陸緣海，浪高不僅受海面風場影響，還受到地形、風區(qū)和風時等多種因素影響[2-3]。所以大風區(qū)和大浪區(qū)不會完全一致(圖15)。如這次大浪過程中，7級以上大風區(qū)在三天之內(nèi)都集中在南海東北部、巴士海峽一帶，并由東北向偏西方向呈舌狀分布。但是由于大風持續(xù)時間較長，使得南海大部海域的浪高增長，造成大浪區(qū)由巴士海峽發(fā)展到南海東北部，再到南海西部一帶。

表5中國近海2017年春季(3—5月)主要大浪(2m以上)過程

Table 5 Main sea wave events (above 2 m) in inshore of China in spring (from March to May) 2017

大浪過程影響海域最大浪高/m3月1—4日渤海、黃海、東海、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海2.63月6—10日東海、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海東北部海域2.43月14—16日東海、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海北部海域2.63月27—29日臺灣以東洋面、巴士海峽、南海大部3.03月31日—4月4日東海南部、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海大部海域3.04月12—13日南海北部海域2.44月26—28日東海、臺灣海峽、南海北部海域2.05月4—5日東海2.2

圖15 4月2日20時(a)、4月3日20時(b)、4月4日20時(c)的10 m風場(填色區(qū)為逐級風力，單位：m/s)和4月2日(d)、4月3日(e)、4月4日(f)的浪高場(單位：m)Fig.15 Wind at 10 m (color-filled area, wind force, unit: m/s)and sea wave height(unit: m) (a.10 m wind at 20:00 BST 2 April,b.10 m wind at 20:00 BST 3 April,c.10 m wind at 20:00 BST 4 April, d.sea wave height on 2 April,e.sea wave height on 3 April,f.sea wave height on 4 April)

3.2 海表溫度

海溫在春季的變化比較明顯。由逐月月平均海表溫度(圖16)可以看出，3月渤海的最低海表溫度在2 ℃左右，到了4月最低海表溫度上升到6 ℃，到了5月最低海表溫度達到了12 ℃，升溫比較明顯，尤其是4—5月升溫幅度較大。同渤海比較類似的是黃海，3月，黃海海表溫度在4～10 ℃之間，5月，黃海海表溫度達到12～16 ℃，升溫幅度也是在4—5月較大。東海的海表溫度也由3月的10 ℃升溫到5月的18 ℃。由于3月剛進入春季，冷空氣還比較頻繁，我國北部和東部海域的海表溫度還比較低，5月大氣逐漸變暖，海溫也隨之越來越暖。由圖16可以清晰看到，3月，北部和東部海域等溫線密集，溫度梯度更大，隨著海溫越來越暖，溫度梯度逐漸減小。我國南部海域的海溫變化程度明顯小于北部海域，在南海北部接近大陸的海域海溫梯度也是逐漸減小的，南海最高海表溫度由28 ℃升高到30 ℃，北部灣的海表溫度也由20 ℃升到26 ℃。

圖16 逐月月平均海表溫度(a.3月，b.4月，c.5月，單位： ℃)Fig.16 Monthly mean sea surface temperature (a.March,b.April,c.May, unit: ℃)

我國海域從北到南跨度較大，導致海溫從北到南溫度梯度很大。3月，渤海最低海表溫度在2 ℃左右，南海最高海表溫度28 ℃，南北溫差達到26 ℃左右。5月，南北溫差減小到18 ℃左右。

4 小結(jié)

春季，北半球極渦呈單極型分布，中高緯度西風帶呈5波型分布，我國近海處于長波槽控制，冷空氣活動較為頻繁。3月，東亞大槽較深，我國北部和東部海域處于高壓前部、低壓后部，導致冷空氣活動頻繁。4月，東亞大槽明顯減弱，我國近海處于兩個高壓之間的鞍型場中，冷空氣明顯減少，海霧過程逐漸增多。5月，西北太平洋高壓東退，鋒面氣旋活動明顯，導致入海氣旋增多。具體天氣總結(jié)如下：

1)春季，我國近海共出現(xiàn)16次明顯的大風過程。3月主要是以冷空氣大風為主，4—5月，氣旋導致的大風過程較多。冷空氣影響的大風持續(xù)時間比氣旋大風一般要長。

2)春季，我國近海出現(xiàn)了6次比較明顯的海霧過程。3—5月，呈逐月增多的趨勢。

3)西北太平洋和南海共生成1個熱帶氣旋“梅花”。“梅花”路徑偏東，對我國近海無影響。其他各大洋共生成熱帶氣旋15個，分別為大西洋1個、東太平洋1個、南太平洋5個、南印度洋6個、北印度洋2個。

4)3—5月，有8次明顯的2 m以上大浪過程，隨著冷空氣勢力逐漸減弱，2 m以上大浪日數(shù)也由21 d減少到3 d。

5)海表溫度的逐月變化比較明顯，從北到南緯度跨度在40°的我國近海海域，溫度梯度很大。3月，南北(南?！澈?溫差高達26 ℃，5月南北溫差縮小到18 ℃左右。

[1]李霞，王捷純，何如意.一次春季冷空氣引發(fā)海上大風天氣過程的分析[J].廣東氣象，2013，35(1)：19-23.

[2] 張荷霞，劉永學，李春滿，等.基于JASON-1資料的南海海域海面風、浪場特征分析[J].地理與地理信息科學，2013，29(5)：53-63.

[3] 齊義泉，施平，毛慶文，等.基于T/P資料分析南海海面風、浪場特征及其關(guān)系[J].水動力學研究與進展，2003，18(5)：619-624.

Spring2017marineweatherreview

WANG Hui, YANG Zhenglong, XU Yinglong, QIAN Chuanhai, CAO Yuenan, Lü Aimin

(NationalMeteorologicalCenter,Beijing100081,China)

The main characteristics of the general atmospheric circulation in the spring (from March to May) of 2017 are as follows. There was one vortex center in the North Hemisphere, which located at the Arctic Ocean. The westerlies of middle high latitudes had five waves. The surface cold high pressure was stronger than normal year, so cold air activities were more frequent in March. In April, the general atmospheric circulation was adjusting from latitudinal pattern to meridional pattern. Cold air was weaker. Northeast cyclone was obviously strengthened; the intensity of cold air strength was same with the warm air, so the numbers of cyclones which moved into the sea increased in May. In spring, there were sixteen gale processes in inshore. There were seven wind processes were produced by cold air and one gale process was produced by cold air and extratropical cyclone and four gale processes were produced by cyclones which moved into the sea and three gale wind processes produced by northeast cold vortex and one thunderstorm gale process produced by severe convective storm. There were eight rough sea wave processes above two meters and six sea fog processes in spring. one process occurred in March, two processes occurred in April and three processes occurred in May. There were one typhoon Muifa and one tropical depression (TD) over western north Pacific and south China Sea. In addition, there were fifteen tropical cyclones (TC) including one TC was over the Atlantic Ocean and one TC was over East Pacific and five TCs were over South Pacific, six TCs were over South Indian Ocean and two TCs were over North Indian Ocean.

general atmospheric circulation; gale; sea fog; typhoon; wave; sea surface temperature

10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.03.009. (in Chinese)

2017-08-04；

：2017-08-11

國家氣象中心預報員專項；公益性行業(yè)(氣象)科研專項(GYHY201206001)

王慧(1979—)，女，碩士，高級工程師，主要從事海洋氣象的預報和研究工作，wangh1@cma.gov.cn。

P732.2

： A

： 2096-3599(2017)03-0073-12

10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.03.009

王慧，楊正龍，許映龍，等. 2017年春季海洋天氣評述[J].海洋氣象學報，2017，37(3)：73-84.

Wang Hui, Yang Zhenglong, Xu Yinglong, et al. Spring 2017 marine weather review[J]. Journal of Marine Meteorology, 2017,37(3):73-84.