宁波舟山港海雾特征及观测站点评估

来源：核心期刊咨询网时间：2020-05-19 10:1212

摘要：摘 要：利用宁波舟山港2013到2018年的管控记录对港区海雾特征进行分析，发现港区自西向东具备不同的雾频分布特点。结合气象、水文观测数据，提取海雾发生时的影响因子：西部港区偏北风3ms-1以下;中部兼具北风、南风，风速5到8ms-1;东部风向为南到西南风或偏

　　摘 要：利用宁波舟山港2013到2018年的管控记录对港区海雾特征进行分析，发现港区自西向东具备不同的雾频分布特点。结合气象、水文观测数据，提取海雾发生时的影响因子：西部港区偏北风3m·s-1以下;中部兼具北风、南风，风速5到8m·s-1;东部风向为南到西南风或偏南风，风速5m·s-1上下。气温、海温在10到24℃之间较容易成雾，海汽温差-1到0℃为最适宜。通过公平观测评分ETS对能见度站的准确性、空测率等进行评估，并筛选出港区能见度代表站。

　　关键词：港口管理;海雾;影响因子;观测评估
 

　　宁波舟山港是名副其实的国际大港。随着港口的不断发展，海雾天气对于港口的影响日趋明显。宁波舟山港调度中心记录的管控数据表明，港区每年因海雾停工的平均时长达443小时，海雾发生较频繁的年份，港口停工时长超过600小时。海雾已经成为对港口作业时长影响最大的灾害性天气。

　　宁波舟山港核心港区主要位于宁波北仑到舟山定海之间，为东西向狭长区域(图1)，地形复杂，海雾具有明显的局地特征，因此雾季时港口一般采取分区域、分时段管控。港口的管控区域可划分成6片，自西向东分别为：金塘大桥水域、大黄蟒以西、涂泥咀以西、峙头至涂泥咀、佛渡梅山水域、虾峙锚地及航道，图1中按顺序编为1到6区。本文以港口管控资料为基础，得出港区海雾的发生规律，并结合浮标站、气象监测站点等，对海雾发生时的天气要素进行判别，得到海雾的影响因子。最后以管控数据为基准，对分布在港区沿线的29个后向散射能见度仪进行评估，得出海雾监测代表站点。

　　2 资料与方法

　　目前港口沿岸、海岛上的前向散射能见度仪是仪器监测海雾的主要手段，不过自动监测较人工监测明显偏小[1]，且能见度仪只能对特定高度的单点进行探测，无法探知水面上的情况，因此探测结果有一定的局限性，利用陆地上的能见度仪数据对海雾进行分析会产生一定的偏差。

　　港口管控时，均有船只现场判断，因此可以认为反映了海雾事实，准确程度高于能见度仪。将管控数据转化为分区域、逐小时数据，提取有雾时段，即可分析1到6区海雾精细化特征。分析有雾时港区附近的气象、水文要素，即可提取海雾影响因子。管控数据与能见度站点数据做对比分析，可评估站点对其附近水域的代表性，并进一步确定监测代表站。

　　3 海雾特征

　　3.1年际变化

　　由2013到2018港口管控数据可知，海雾具有明显的年际变化(图2)，这与前人[2，3]所述基本一致。2013年海雾长达636小时，此后三年虽有所回落，但呈现逐年递增的趋势。2017年海雾仅有218小时，对港口影响最小。各区也基本遵循年际变化的总趋势，并没有表现出明显的差异。另外，雾时的空间分布不均匀，总体东、西多中间少。

　　3.2月变化

　　图3表明，8—10月基本没有海雾发生;12月和1月，1区管控时长增多，跃居成为港区管控的高发区;其余月份虽然每个区域都有管控可能，但6区明显是管控时长最长的区域。

　　针对宁波、舟山地区的海雾，前人[2-4]曾以较少量的观测站点数据为依据，普遍认为春季最为高發，冬季次之。而通过对管控数据分区统计发现，海雾的月变化特征存在一定的区域差异。自西向东，1、2区雾频最高的月份反而出现在冬季(2月份)，3区出现在初春(3月份)，4区呈现出3月、5月的双峰结构，5区、6区则与前人描述一致，4、5月份为雾频最高时段。

　　4 海雾的影响因子

　　大雾的生消与海表温度、气温、风场等气象、水文要素有密切关系[5]。通过分析港区因雾管控时段各要素分布情况，可提取海雾的影响因子。

　　4.1 风力风向特征

　　大雾期间，东部以偏北风为主，风速3m·s-1以下;中部偏东和偏南风向逐渐增多，且风速逐渐增大，可达5到8m·s-1之间;5、6区以南到西南风为最多，其次为偏南风、南到东南风，其他风向均较少，风速多为5m·s-1上下(图4)。

　　结合月际分布可知，4—6月东部港区进入平流雾高发期，偏南的暖湿气流遇到较冷的海水冷却凝结成雾，导致6区海雾表现出5月峰值的单峰型。由于地形遮蔽，暖湿气流进入核心港区后减弱，因此港区平流雾自东向西减少。但西部港区在冬半年受冷空气偏北风影响，多锋面雾和辐射雾，呈现出2月份雾频最高的单峰型特征。位于过渡地带的3区则呈现出2月、5月的双峰型。

　　4.2 海、气温度特征

　　气温升高，饱和水气压随之加大，空气的相对湿度减小，将不利于成雾[2]。同样地，海表温度需处在一定的温度区间，过低、过高都不会形成雾[6]。另外，海气温差对海雾的形成有着重要作用[7]。

　　以海雾发生最多的6区为例进行分析。不考虑8到10月，海雾发生时，仅12月海气平均温差为正，其余多为-1到0℃。统计表明(表1)，海气温差在-4.5到4.5℃之间均有可能，不过90%的情况集中在-2.2到1.3℃。气温、海温的统计数值差别不大，极值都在2到28℃，90%的范围则集中在10到24℃附近。

　　4.3 雨雾

　　当受底层暖湿系统影响，出现连续阴雨天气时，雨量不明显，但低底层相对湿度较大，会对港区能见度造成影响，形成雨雾天气。港区因雨雾管控的时间约占总管控时间的3.5%，图6显示，6月份为雨雾最高发时段，恰逢宁波地区入梅时节，4月份次之，小时雨量平均在1、2毫米。

　　5 观测站点评估

　　选取港区自建能见度站7个，气象部门能见度站22个，并对应到各港区，进行站点监测数据的代表性评估。代表性评估属于二元事件，借鉴预报评分公式，采用以下公式来评价观测代表性强弱[8]。

　　推荐阅读：《三峡大学学报(自然科学版)》原名《武汉水利电力大学(宜昌)学报》是三峡大学主办的以水电工程技术为主的学术刊物。

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