一次黄海海雾过程逆温层形成变化的天气学原因

摘要

黄渤海是海雾的多发区，以平流雾为主。关于该海区海雾的研究工作发现海雾发生之前均有逆温层的存在。逆温层作为海雾发生的必要条件，少量研究主要针对其季节性变化，很少有研究从具体个例入手，关注其产生、变化与天气系统演变之间的关系。我们认为，针对逆温层形成、变化的具体天气学成因非常有益于对海雾的理解。本文对2004年4月11日黄海海雾过程有关的逆温层形成变化展开分析研究，揭示了逆温层发生、变化与天气系统演变之间的关系，发现逆温层同海雾一样，是天气系统快变的产物。通过对影响本次海雾逆温层观测事实的分析发现：我国东部沿黄海海岸海雾发生前逆温层维持了三天的时间，且逆温层高度均在925hPa以下，之后逆温层强度先增强后减弱，海雾发生后逆温层随后增强，山东半岛以北更为明显；逆温层产生时受西北风控制，地面开始升温；西风强升温对应逆温层的增强；海雾发生前两天，西南风降温过程逆温普遍减弱；海雾发生后，弱的升温，逆温又一次增强；普遍的强降温过程伴随逆温层的破坏和海雾的消散。利用FNL再分析数据分析此次海雾的天气形势，我们发现：逆温层形成之前，维持着存在于中国东北的低涡系统、西南地区上空的高压系统以及太原附近上空的暖中心，鉴于上下层温度水平梯度存在较大差异，西北-西风气流的输送导致上层升温明显，在黄海及其西部沿岸地区低空形成逆温并随后增强；随时间推移，东北冷涡南伸致使朝鲜半岛以南至我国西南滞留一条冷舌，暖中心东移至渤海西部沿岸上空，同时西南高压东移入海与海上副热带高压系统相连，高压西部边缘稳定维持在日本以南洋面，此配置下的西南风致使整层的降温，且上层明显，导致海雾发生前的逆温的减弱；海雾发生后黄海西北滞留冷中心的维持使得弱的西南风引起弱的升温，逆温普遍增强；最后，东北冷涡之后东移南下的低压系统携带大量冷空气南侵，致使逆温层结构被破坏，海雾随之消散。