張?jiān)龊＃瑒?，尹盡勇，郭乙瑩，張浩

(國(guó)家氣象中心，北京 100081)

引言

本文主要分析了2022年春季(3—5月，下同)北半球的大氣環(huán)流特征及逐月演變，對(duì)我國(guó)近海發(fā)生的主要災(zāi)害性天氣及其相關(guān)影響因素進(jìn)行了總結(jié)。春季，我國(guó)近海海域的主要災(zāi)害性天氣是海上大風(fēng)和海霧。除此之外，分析了我國(guó)近海有效波高和海面溫度等水文要素在2022年春季的變化特征，統(tǒng)計(jì)了全球各海域熱帶氣旋的活動(dòng)情況。

文中所使用的數(shù)據(jù)資料主要包括：常規(guī)觀測(cè)資料(含海上浮標(biāo)和海島觀測(cè)等)、ERA5再分析資料、NCEP/DOE再分析資料、NOAA最優(yōu)插值海面溫度資料(Optimum Interpolation Sea Surface Temperature，OISST)、中央氣象臺(tái)實(shí)時(shí)臺(tái)風(fēng)定位數(shù)據(jù)、日本氣象廳臺(tái)風(fēng)最佳路徑資料等。文中各個(gè)要素氣候平均值采用的時(shí)間范圍為1991—2020年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中500 hPa高度場(chǎng)、海平面氣壓的氣候數(shù)據(jù)從NCEP官方獲取，其他要素均由統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到，海上大風(fēng)、海霧和大浪等幾種重大過(guò)程的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)同文獻(xiàn)[1—3]。

1 環(huán)流特征與演變

1.1 環(huán)流特征

2022年春季500 hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)及距平場(chǎng)(圖1)顯示，北半球極渦呈單極型分布，形狀狹長(zhǎng)，一端伸向加拿大北部的巴芬島，一端伸向俄羅斯北部的北地群島。巴芬島附近位勢(shì)高度為518 dagpm，高度場(chǎng)上以弱的負(fù)距平控制區(qū)為主，較常年氣候值偏低2 dagpm左右；北地群島附近位勢(shì)高度大約為520 dagpm，強(qiáng)度接近常年值。

圖1 2022年3—5月北半球500 hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)(a)及距平場(chǎng)(b，淺藍(lán)色區(qū)域表示距平小于-1)(單位：dagpm)Fig.1 Mean geopotential height (a) and anomaly (b, light blue area for anomaly less than -1) at 500 hPa in the Northern Hemisphere in spring 2022 (units: dagpm)

北半球中高緯度地區(qū)環(huán)流基本呈4波型分布(圖1a)。歐亞大陸為“兩槽一脊”的環(huán)流型，西風(fēng)帶槽脊較冬季有所減弱。西側(cè)的槽區(qū)位于烏拉爾山以西，并向南延伸到地中海，東亞長(zhǎng)波槽從貝加爾湖以東地區(qū)向西南方向伸展，該槽對(duì)我國(guó)近海天氣有重要影響，脊區(qū)位于西伯利亞地區(qū)。從距平圖(圖1b)上看，西側(cè)槽區(qū)伴有負(fù)距平(-4 dagpm)，而高壓脊區(qū)伴有弱的正距平(2 dagpm)，東亞大槽北部與常年相比有負(fù)距平(-3 dagpm)，南段有弱的正距平。槽脊較常年平均略偏強(qiáng)。

1.2 環(huán)流演變對(duì)我國(guó)近海天氣的影響

3月，歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環(huán)流呈“兩槽一脊”型(圖2a)，烏拉爾山以東的西西伯利亞地區(qū)西側(cè)為寬闊的槽區(qū)，槽區(qū)底部向西南延伸到地中海以東地區(qū)，東亞大槽位于鄂霍次克海至日本以南洋面，亞洲大陸中緯度地區(qū)受弱高壓脊控制。從距平上看東亞大槽比常年偏弱，高壓脊區(qū)40°N以北有負(fù)距平，40°N以南伴有弱的正距平。我國(guó)北方的大部分地區(qū)及北部海域受西北氣流控制，冷空氣活動(dòng)主要影響我國(guó)北方陸地及北部海域。由海平面氣壓場(chǎng)和距平場(chǎng)(圖2b)可以看到，冷高壓中心位于貝加爾湖以西，中心氣壓值為1 026 hPa左右，高壓中心對(duì)應(yīng)負(fù)距平區(qū)域，冷高壓強(qiáng)度較歷史同期略偏弱，表明影響我國(guó)的冷空氣勢(shì)力較常年同期偏弱。我國(guó)中東部大部地區(qū)和東部海域處于高壓前部的低值區(qū)中，并伴有大范圍的弱負(fù)距平(-2 hPa)，入海氣旋活動(dòng)較常年偏多；渤海和黃海則為均壓場(chǎng)所控制，海霧過(guò)程偏多。

圖2 2022年3月北半球500 hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)(等值線)及距平場(chǎng)(色階)(a，單位：dagpm)和海平面氣壓場(chǎng)(等值線)及距平場(chǎng)(色階)(b，單位：hPa)Fig.2 Monthly mean geopotential height (isoline) and anomaly (color scale) at 500 hPa (a, units: dagpm) and monthly mean sea-level pressure (isoline) and anomaly (color scale) (b, units: hPa) in the Northern Hemisphere in March 2022

4月，歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環(huán)流仍為“兩槽一脊”型(圖3a)，烏拉爾山以西的槽有所減弱，鄂霍次克海西側(cè)出現(xiàn)高空低渦，貝加爾湖以西的脊區(qū)加強(qiáng)北伸，伴有正距平，高壓脊區(qū)較歷史同期偏強(qiáng)，歐亞大陸東部及我國(guó)近海海區(qū)上空的經(jīng)向環(huán)流加強(qiáng)，有利于冷空氣南下。由對(duì)應(yīng)的海平面氣壓場(chǎng)和距平場(chǎng)(圖3b)可以看到，4月冷高壓主體仍位于貝加爾湖以西地區(qū)，但強(qiáng)度較3月呈減弱趨勢(shì)，表明冷空氣影響勢(shì)力較3月有所減弱，但我國(guó)中東部大部地區(qū)為大范圍的正距平區(qū)所控制，表明我國(guó)大陸的冷高壓強(qiáng)度較歷史同期偏強(qiáng)，冷空氣影響范圍較3月偏南。我國(guó)東部及南部沿岸和近海處于高壓前部，黃海、東海北部為弱高壓區(qū)控制，有利于低緯暖濕氣流北上，上述海域及沿岸地區(qū)出現(xiàn)了3次海霧過(guò)程。菲律賓以東海域?yàn)闅鈮旱椭祬^(qū)，并伴有弱的負(fù)距平，先后有2個(gè)熱帶氣旋生成。

圖3 同圖2，但時(shí)間為2022年4月Fig.3 The same as Fig.2, but for April 2022

5月，歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環(huán)流調(diào)整為“兩槽兩脊”型(圖4a)?！皟刹邸狈謩e位于東歐和東亞地區(qū)，東歐槽在中高緯度地區(qū)比常年偏強(qiáng)，東亞大槽位置偏西，強(qiáng)度較常年略偏強(qiáng)；“兩脊”位于貝加爾湖以西的中西伯利亞地區(qū)和堪察加半島，強(qiáng)度明顯強(qiáng)于歷史同期。由海平面氣壓場(chǎng)和距平場(chǎng)(圖4b)可以看到，貝加爾湖附近的冷高壓強(qiáng)度較4月有所減弱，影響我國(guó)的冷空氣勢(shì)力較弱；俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)到我國(guó)東北地區(qū)有低渦活動(dòng)，并伴有弱的負(fù)距平，由于處于兩個(gè)高壓之間的鞍形場(chǎng)之中，低渦位置穩(wěn)定少動(dòng)，導(dǎo)致不斷有冷空氣伴隨鋒面東移南下，我國(guó)近海海域先后出現(xiàn)了3次冷空氣過(guò)程；黃海、東海北部為弱高壓區(qū)控制，有利于低緯暖濕氣流北上，上述海域出現(xiàn)了3次海霧過(guò)程。

圖4 同圖2，但時(shí)間為2022年5月Fig.4 The same as Fig.2, but for May 2022

2 我國(guó)近海天氣分析

2.1 大風(fēng)過(guò)程

2.1.1 概況

2022年春季，我國(guó)近海出現(xiàn)12次8級(jí)以上大風(fēng)過(guò)程，其中冷空氣大風(fēng)過(guò)程4次，溫帶氣旋大風(fēng)過(guò)程4次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風(fēng)過(guò)程3次，冷空氣與熱帶氣旋共同影響的大風(fēng)過(guò)程1次(表1)。在引發(fā)大風(fēng)過(guò)程的影響系統(tǒng)中，冷空氣和溫帶氣旋的比例相當(dāng)。

表1 中國(guó)近海2022年春季主要大風(fēng)過(guò)程Table 1 Main gale events over offshore areas of China in spring 2022

由大風(fēng)過(guò)程的逐月分布來(lái)看，3月5次，4月4次(含3月31日—4月4日的冷空氣大風(fēng)過(guò)程)，5月3次，大風(fēng)過(guò)程頻次逐月減少。由影響系統(tǒng)造成大風(fēng)的持續(xù)時(shí)間來(lái)看，冷空氣一般為3～5 d，溫帶氣旋為1～2 d。由近海站點(diǎn)觀測(cè)出現(xiàn)大風(fēng)的空間分布(圖略)來(lái)看，2022年春季8級(jí)大風(fēng)在各個(gè)海區(qū)均有出現(xiàn)，9級(jí)以上大風(fēng)出現(xiàn)在黃海北部和中部、東海大部、臺(tái)海海峽、臺(tái)灣東南部海域、巴士海峽、南海北部和中西部海域，其中部分海域的站點(diǎn)觀測(cè)到10級(jí)以上大風(fēng)。

2.1.2 3月31日—4月4日冷空氣大風(fēng)過(guò)程分析

3月31日08時(shí)—4月4日20時(shí)，我國(guó)東海、臺(tái)灣海峽、臺(tái)灣以東洋面、巴士海峽、南海北部海域、北部灣等海域出現(xiàn)一次大范圍海上大風(fēng)天氣過(guò)程，上述海域出現(xiàn)8～9級(jí)東北風(fēng)，部分海域的風(fēng)力達(dá)到10～11級(jí)。3月31日午后東海海域的部分觀測(cè)站點(diǎn)(如舟山外海的島嶼站等)開(kāi)始觀測(cè)到大風(fēng)，之后隨著冷空氣繼續(xù)南下，大風(fēng)范圍逐漸向南推進(jìn)，臺(tái)灣海峽、南海北部和北部灣均觀測(cè)到了7～8級(jí)大風(fēng)。

圖5給出2個(gè)參考站點(diǎn)的風(fēng)速觀測(cè)變化，包括平均風(fēng)和陣風(fēng)，其中泉州浮標(biāo)站(站號(hào)700002)位于臺(tái)灣海峽，汕頭浮標(biāo)(站號(hào)59515)位于廣東汕頭外海。觀測(cè)站點(diǎn)的風(fēng)速變化趨勢(shì)顯示，31日夜間—2日凌晨是2個(gè)站點(diǎn)觀測(cè)到大風(fēng)速比較多的時(shí)段，此次冷空氣過(guò)程中泉州浮標(biāo)站監(jiān)測(cè)出現(xiàn)8～9級(jí)平均風(fēng)、陣風(fēng)9～10級(jí)，汕頭浮標(biāo)平均風(fēng)力為7～8級(jí)、陣風(fēng)8～9級(jí)，大風(fēng)過(guò)程影響了東海以南的中國(guó)近海大部分海域。

圖5 2022年3月31日—4月4日2個(gè)站點(diǎn)觀測(cè)到的大風(fēng)時(shí)間序列Fig.5 Time series of gale observed at two stations from 31 March to 4 April 2022

此次海上大風(fēng)過(guò)程與兩個(gè)高空槽依次東移發(fā)展南下有關(guān)，致使冷空氣持續(xù)影響我國(guó)近海海域。3月30日20時(shí)500 hPa的高空形勢(shì)場(chǎng)(圖6a)上，貝加爾湖以南地區(qū)上空有橫槽發(fā)展，隨后橫槽東移南下并逐漸轉(zhuǎn)豎加深。至31日08時(shí)(圖略)，主槽區(qū)移動(dòng)到內(nèi)蒙古地區(qū)，并與北側(cè)的高緯度槽進(jìn)行同位相疊加，20時(shí)(圖6b)，高空槽已經(jīng)發(fā)展成為由俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，經(jīng)日本海海域到我國(guó)長(zhǎng)江口附近海域的東亞大槽，冷空氣中心500 hPa溫度達(dá)-44 ℃，伴隨高空槽的東移，槽后西北氣流向南擴(kuò)散，影響我國(guó)東部和南部海域。4月1日20時(shí)前后，東亞大槽繼續(xù)向東移動(dòng)至日本以東洋面東側(cè)(圖6c)。在東亞大槽轉(zhuǎn)豎東移的過(guò)程中，我國(guó)新疆阿勒泰山脈以南有另一個(gè)短波槽發(fā)展，31日20時(shí)，該槽位于蒙古上空，冷空氣開(kāi)始影響我國(guó)大陸地區(qū)，之后槽區(qū)東移南下，至2日20時(shí)(圖6d)，槽進(jìn)一步加深發(fā)展，槽區(qū)呈東北—西南向，由渤海海域直達(dá)我國(guó)西南部地區(qū)東部。隨著該槽的東移南下，引導(dǎo)冷空氣南下，影響我國(guó)東部和南部海域。

圖6 2022年3月30日20時(shí)(a)、31日20時(shí)(b)、4月1日20時(shí)(c)、2日20時(shí)(d)500 hPa高度場(chǎng)(等值線，單位dagpm)和海平面氣壓場(chǎng)(色階，單位：hPa)Fig.6 Geopotential height (isoline, units: dagpm) at 500 hPa and mean sea-level pressure (color scale, units: hPa) at 20:00 BST 30 March (a), 20:00 BST 31 March (b), 20:00 BST 1 April (c), and 20:00 BST 2 April (d) 2022

地面氣壓場(chǎng)顯示，3月30日的地面冷高壓在貝加爾湖附近，我國(guó)近海海域處于均壓場(chǎng)控制，氣壓梯度小，海上風(fēng)力偏弱。隨著冷高壓的東移南下，海上出現(xiàn)較大的氣壓梯度，31日20時(shí)冷高壓中心由蒙古進(jìn)入我國(guó)華北地區(qū)，中心氣壓為1 040 hPa左右，東海海域、長(zhǎng)江口附近海域、舟山附近海域出現(xiàn)7～8級(jí)的北到東北風(fēng)，陣風(fēng)達(dá)9級(jí)。此時(shí)，又一股冷空氣在貝加爾湖西南側(cè)堆積發(fā)展后東移南下。冷空氣前鋒到達(dá)華北地區(qū)，冷高壓呈東北—西南向的帶狀分布，由渤海海域向西南伸展到我國(guó)西南地區(qū)，東海南部海域、臺(tái)灣海峽等海域的氣壓梯度進(jìn)一步增大，風(fēng)速加大，部分站點(diǎn)觀測(cè)到平均風(fēng)速26 m·s-1以上的大風(fēng)，平均風(fēng)力為10級(jí)，陣風(fēng)達(dá)到11級(jí)左右。4月2日，冷空氣前鋒到達(dá)南海北部，高壓主體氣壓仍保持在1 030 hPa以上。3日夜間，高空槽東移至日本海及日本以南洋面，我國(guó)東部海域?yàn)槔涓邏嚎刂?，臺(tái)灣海峽和臺(tái)灣以東及南海北部海域的氣壓梯度減小，海上風(fēng)力逐步減弱，直至4日白天，此次海上大風(fēng)過(guò)程結(jié)束。

圖7 2022年3月31日20時(shí)(a)和4月1日20時(shí)(b)925 hPa溫度平流(色階，單位：10-4 K·s-1)和10 m風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)矢，單位：m·s-1)Fig.7 Temperature advection (color scale, units: 10-4 K·s-1) at 925 hPa and wind (wind barb, units: m·s-1) at 10 m (a. 20:00 BST 31 March, b. 20:00 BST 1 April 2022)

2.2 海霧過(guò)程

2.2.1 概況

2022年春季我國(guó)近海出現(xiàn)10次比較明顯的海霧過(guò)程，逐月分布為：3月4次，4月3次，5月3次(表2)，海霧過(guò)程數(shù)量為過(guò)去5 a(2017—2021年)的第三多年份(2017—2021年春季的海霧過(guò)程個(gè)數(shù)分別為6、11、13、7和8，平均為9次)。2022年春季海霧多發(fā)在黃海大部至東海北部海域，海霧過(guò)程持續(xù)時(shí)間在2～3 d之間。春季是黃渤海海霧的多發(fā)季節(jié)[9-11]，海霧發(fā)生過(guò)程中大氣較為穩(wěn)定，霧區(qū)大多處于均壓場(chǎng)或氣旋東部，當(dāng)?shù)蛯悠吓瘽駳饬飨虮币苿?dòng)到較冷的海面時(shí)，在適宜的海洋大氣條件下，可促進(jìn)該海域形成海霧，以平流冷卻霧為主。

表2 中國(guó)近海2022年春季主要海霧過(guò)程Table 2 Main sea fog events over offshore area of China in spring 2022

2.2.2 4月6—9日海霧個(gè)例分析

通過(guò)葵花8號(hào)衛(wèi)星可見(jiàn)光云圖(圖8)可以看到，此次海霧的范圍涵蓋黃海大部海域和渤海部分海域。6日白天海霧在黃海南部海域生成，然后逐漸向西北推進(jìn)；7日海霧靠近山東半島南部海域，覆蓋黃海中西部海域；8日早間，黃海中部和北部的大部分海域均出現(xiàn)明顯海霧，山東半島南部海霧的分布與海岸線的走向基本一致，午后山東半島南部沿岸的帶狀霧區(qū)減小，同時(shí)渤海部分海域也出現(xiàn)海霧，夜間海霧逐漸減弱消散。此次海霧過(guò)程的可見(jiàn)光云圖上，海霧表現(xiàn)為白色的云區(qū)，紋理光滑、分布均勻、邊界清晰，與海陸邊界線走向一致是海霧的主要特點(diǎn)，也是大部分海霧天氣過(guò)程呈現(xiàn)在可見(jiàn)光云圖中的主要特征。

圖8 2022年4月6—8日葵花8號(hào)衛(wèi)星可見(jiàn)光云圖(a. 6日08時(shí)， b. 6日11時(shí)， c. 6日14時(shí)， d. 7日08時(shí)， e. 7日11時(shí)， f. 7日14時(shí)， g. 8日08時(shí)， h. 8日11時(shí)， i. 8日14時(shí))Fig.8 Visible cloud imagery of Himawari-8 satellite at 08:00 BST 6 (a), 11:00 BST 6 (b), 14:00 BST 6 (c), 08:00 BST 7 (d), 11:00 BST 7 (e), 14:00 BST 7 (f), 08:00 BST 8 (g), 11:00 BST 8 (h), and 14:00 BST 8 (i) April 2022

通過(guò)對(duì)黃海西南部海域的黃海一號(hào)浮標(biāo)、山東半島南部海域的潮連島和成山頭站3個(gè)氣象觀測(cè)站的能見(jiàn)度觀測(cè)資料，分析這次海霧過(guò)程的具體演變情況(圖9)?？梢钥吹剑?日14時(shí)，黃海一號(hào)浮標(biāo)能見(jiàn)度由6～7 km快速下降至500 m以下，一直持續(xù)至7日05時(shí)，均維持在1.0 km以下。潮連島能見(jiàn)度降低的時(shí)間出現(xiàn)在7日下午，直到8日上午才逐漸轉(zhuǎn)好，8日06—08時(shí)還出現(xiàn)了能見(jiàn)度在100 m以下的強(qiáng)濃霧[12]。成山頭站的能見(jiàn)度8日凌晨至白天的大部分時(shí)間里均在1.0 km以下，部分時(shí)段的能見(jiàn)度低于200 m。3個(gè)站點(diǎn)能見(jiàn)度的變化與衛(wèi)星云圖上海霧演變基本一致。

圖9 2022年4月6—8日站點(diǎn)觀測(cè)能見(jiàn)度的時(shí)間序列Fig.9 Time series of visibility observed at three stations from 6 to 8 April 2022

此次黃渤海海霧開(kāi)始的階段(圖10a)，500 hPa形勢(shì)場(chǎng)上我國(guó)黃渤海受槽后西北氣流控制，槽后西北下沉氣流有利于底層形成穩(wěn)定的形勢(shì)場(chǎng)，渤海和黃海北部海域?yàn)榘靶螝鈮簣?chǎng)，東海東部海域?yàn)槿醺邏合到y(tǒng)控制，弱偏南氣流將東海海域的水汽向北輸送。6日08時(shí)10 m風(fēng)場(chǎng)(圖10a)上，黃海北部和中部海域?yàn)闁|北風(fēng)，黃海中部海域形成東西帶狀分布的高濕區(qū)域，而黃海南部海域持續(xù)有偏南氣流將東海東北部的水汽持續(xù)向西北方向輸送，整體風(fēng)速在4～6 m·s-1之間，風(fēng)速較小，利于海霧生成。1 000 hPa高度上相對(duì)濕度75%以上的區(qū)域與霧區(qū)形狀和面積分布基本一致，隨后高空維持西北氣流控制，大陸弱高壓繼續(xù)東移南下，黃海大部海域受均壓場(chǎng)控制，海面風(fēng)力仍然很弱，有利于海霧的繼續(xù)維持，相對(duì)濕度的分布和衛(wèi)星監(jiān)測(cè)海霧區(qū)域基本一致。8日凌晨，隨著大陸弱高壓東移，黃海西部處于高壓西部，高壓西側(cè)的偏南暖濕氣流輸送促使山東半島南部近海海域濕度持續(xù)增大，并進(jìn)一步向北推進(jìn)到黃海北部海域，海霧也向北推進(jìn)至黃海北部海域(圖10b)。8日夜間至9日上午，隨著華北地區(qū)地面氣旋向東移動(dòng)，黃海處于氣旋東部，大部海域出現(xiàn)西南風(fēng)，風(fēng)速逐漸加大，部分站點(diǎn)出現(xiàn)12 m·s-1以上的大風(fēng)，此次海霧過(guò)程基本結(jié)束。

圖10 2022年4月6日08時(shí)(a)和8日08時(shí)(b)海平面氣壓(黑色等值線，單位：hPa)、500 hPa高度場(chǎng)(藍(lán)色等值線，單位：dagpm)、10 m風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)矢，單位：m·s-1)和1 000 hPa相對(duì)濕度(色階，單位：%)Fig.10 Mean sea-level pressure (black isoline, units: hPa), geopotential height (blue isoline, units: dagpm) at 500 hPa, wind (wind barb, units: m·s-1) at 10 m, and relative humidity (color scale, units: %) at 1 000 hPa at 08:00 BST 6 (a) and 08:00 BST 8 (b) April 2022

黃渤海平流冷卻霧發(fā)生發(fā)展的低層氣象條件除了充足的水汽外，還包括較小的氣-海溫差(氣溫減去海面溫度)、低層等溫或逆溫和空氣層結(jié)穩(wěn)定等。平流冷卻霧形成的氣-海溫差范圍為0.5～3 ℃，在氣-海溫差大于5 ℃或者小于-0.1 ℃時(shí)，平流冷卻霧生成概率不高[9]。6日08時(shí)(圖11a)，海霧位于黃海中南部海域，大部分區(qū)域氣-海溫差在0 ℃以上，海面溫度略低于氣溫，利于低層大氣中水汽冷卻凝結(jié)，形成海霧。7日08時(shí)(圖11b)，黃海中部和東南部海域氣-海溫差低于-1 ℃，該海域海霧消失，海霧位于黃海西南部海域，靠近江蘇北部近岸海域，氣-海溫差為-0.5～0.5 ℃。6日08時(shí)黃海中南部海域海霧區(qū)中間部分區(qū)域氣-海溫差在-0.5～0 ℃之間，7日08時(shí)黃海西南部海域海霧區(qū)氣-海溫差范圍為-0.5～0.5 ℃，與文獻(xiàn)[9]中平流霧成霧的溫差條件不完全一致。

圖11 2022年4月6日08時(shí)(a)和7日08時(shí)(b)氣-海溫差(色階，單位：℃)Fig.11 Difference (color scale, units: ℃) between air temperature at 2 m and sea surface temperature at 08:00 BST 6 (a) and 08:00 BST 7 (b) April 2022

由低層氣溫差分布來(lái)看，6日08時(shí)(圖12a)，黃海南部海域925 hPa和1 000 hPa溫差最大在0～2 ℃之間，925 hPa以下有弱的逆溫層；7日08時(shí)(圖12b)，黃海中南部海域低層穩(wěn)定性加強(qiáng)，925 hPa和1 000 hPa最大溫差達(dá)到3～5 ℃，大值區(qū)分布在黃海西南部海域，與霧區(qū)范圍對(duì)應(yīng)。之后逆溫進(jìn)一步增強(qiáng)并向北推進(jìn)，海霧也隨之向北推進(jìn)至黃海北部和山東半島南部沿岸海面。

圖12 2022年4月6日08時(shí)(a)和7日08時(shí)(b)925 hPa與1 000 hPa的溫度差(色階，單位：℃)Fig.12 Temperature difference (color scale, units: ℃) between 925 hPa and 1 000 hPa at 08:00 BST 6 (a) and 08:00 BST 7 (b) April 2022

2.3 熱帶氣旋

2.3.1 西北太平洋和南海熱帶氣旋

2022年春季，西北太平洋和南海有2個(gè)臺(tái)風(fēng)生成，與1949—2021年多年同期平均值(2.1個(gè)，其中3—5月該海域生成臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)的平均值分別為0.4個(gè)、0.7個(gè)和1.0個(gè))基本相當(dāng)。

2022年第1號(hào)臺(tái)風(fēng)“馬勒卡”(Malakas)于4月8日上午在菲律賓以東洋面生成(圖13)，隨后向西北方向移動(dòng)，強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)，12日17時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)后轉(zhuǎn)向東北方向，14日02時(shí)達(dá)到其峰值強(qiáng)度，中心附近最大風(fēng)速達(dá)50 m·s-1(15級(jí))，之后強(qiáng)度逐漸減弱，于15日晚上在西北太平洋洋面變性為溫帶氣旋。受“馬勒卡”與冷空氣的共同影響，14—16日，東海、臺(tái)灣海峽、臺(tái)灣以東洋面出現(xiàn)了7～8級(jí)東北風(fēng)。2022年第2號(hào)臺(tái)風(fēng)“鲇魚”(Megi)于4月10日凌晨在菲律賓中部東側(cè)近海海面生成，隨后于當(dāng)日07:30在菲律賓中部東薩馬省吉萬(wàn)市卡利科安島登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力為8級(jí)(20 m·s-1)。雖然“鲇魚”強(qiáng)度弱，中心附近最大風(fēng)力僅為8級(jí)，但登陸菲律賓中部前后，其環(huán)流及減弱后的殘渦長(zhǎng)時(shí)間(近72 h)在菲律賓中部附近回旋少動(dòng)，給菲律賓中部部分地區(qū)帶來(lái)強(qiáng)降雨，并引發(fā)山體滑坡等氣象次生災(zāi)害，造成重大人員傷亡，據(jù)菲律賓國(guó)家減災(zāi)委的數(shù)據(jù)，“鲇魚”共造成超過(guò)200萬(wàn)人受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡214人、失蹤132人。

表3 2022年春季西北太平洋和南海熱帶氣旋Table 3 Tropical cyclones over western North Pacific and the South China Sea in spring 2022

圖13 2022年春季西北太平洋和南海熱帶氣旋路徑Fig.13 Tracks of tropical cyclones over western North Pacific and the South China Sea in spring 2022

2.3.2 全球其他海域熱帶氣旋概況

2022年春季，西北太平洋和南海之外的其他海域共有12個(gè)熱帶氣旋生成，較歷史同期平均值偏少5.7個(gè)，其中：西南太平洋3個(gè)、西南印度洋5個(gè)、東南印度洋及澳大利亞附近海域2個(gè)、北印度洋和東北太平洋各1個(gè)(表4)，北大西洋未生成。與1991—2020年歷史同期平均值對(duì)比來(lái)看，北大西洋與同期平均值(0個(gè))持平，西南太平洋較同期平均值(8個(gè))偏少5個(gè)，南印度洋(含西南印度洋、東南印度洋及澳大利亞附近海域)較同期平均值(8個(gè))偏少1個(gè)，北印度洋與同期平均值(1個(gè))持平，東北太平洋較同期平均值(0.7個(gè))偏多0.3個(gè)。

表4 2022年春季全球其他各大洋(除西北太平洋和南海外)熱帶氣旋統(tǒng)計(jì)Table 4 Global tropical cyclones (except western North Pacific and the South China Sea) in spring 2022

3 海洋概況

3.1 浪高

2022年春季，我國(guó)近海有效波高在2.0 m以上的海浪過(guò)程有12次(表5)，大浪過(guò)程基本與海上大風(fēng)過(guò)程相對(duì)應(yīng)，但是大風(fēng)過(guò)程的時(shí)間與大浪過(guò)程并不完全一致，浪高的大小受風(fēng)時(shí)、風(fēng)區(qū)、波浪的成長(zhǎng)與傳遞以及地形等因素影響。

表5 中國(guó)近海2022年春季主要大浪(2.0 m以上)過(guò)程Table 5 Main sea wave events (above 2.0 m) over offshore areas of China in spring 2022

3月，我國(guó)近海大于2.0 m浪高的過(guò)程有5次，日數(shù)為17 d。4月，大于2.0 m浪高的過(guò)程為3次，日數(shù)為15 d(含3月31日)。5月，大于2.0 m浪高的過(guò)程4次，日數(shù)為12 d。2022年春季，我國(guó)近海大浪總?cè)諗?shù)為44 d，占總?cè)諗?shù)的48%。

由浪高場(chǎng)的月平均分布(圖14)來(lái)看，2022年春季，我國(guó)近海海域浪高較小，近海海區(qū)平均浪高在2.0 m以下。3月(圖14a)，平均浪高的大值區(qū)在東海南部海域、臺(tái)灣東南洋面、巴士海峽和南海東北部海域，最高達(dá)到1.4 m以上，東海北部海域、臺(tái)灣海峽、臺(tái)灣以東洋面、南海西北部和中南部海域的浪高在1.0 m以上，其他海域的浪高均在1.0 m以下。4月(圖14b)北部海域平均浪高比3月略有減小，臺(tái)灣海峽以南海域，浪高平均值較3月有所增高，北部灣、巴士海峽等海域的平均有效波高均增加了0.4 m左右。5月(圖14c)，我國(guó)近海各海區(qū)的平均浪高較4月整體減弱，尤其是巴士海峽和南海北部海域的浪高下降明顯。總體來(lái)看，2022年春季，浪高的大值區(qū)主要在東海南部、臺(tái)灣海峽、臺(tái)灣以東洋面、巴士海峽、南海北部等海域，從逐月變化上來(lái)看，4月浪高最高。

圖14 2022年春季逐月平均浪高(色階，單位：m；a. 3月， b. 4月， c. 5月)Fig.14 Monthly mean wave height in spring 2022 (color scale, units: m; a. March, b. April, c. May)

3.2 海面溫度

我國(guó)近海海域南北跨度大，海面溫度南北差異也大，2022年3月，渤海平均海面溫度在3～4 ℃之間(圖15a)，南海南部海面溫度高達(dá)28 ℃以上，南北海面溫度差達(dá)24 ℃；黃海的海面溫度自北至南為4～10 ℃，渤海到黃海南部海面溫度變化不是很大，但在東海海域呈現(xiàn)較為密集的等溫線分布，等溫線自東北向西南方向伸展，東海南部海面溫度達(dá)到22 ℃左右。

圖15 2022年春季逐月平均海面溫度(色階，單位：℃；a. 3月， b. 4月， c. 5月)Fig.15 Monthly mean sea surface temperature in spring 2022 (color scale, units: ℃; a. March, b. April, c. May)

2022年春季海面溫度逐月變化(圖15)顯示，海面溫度隨月份逐漸升高，渤海、黃海北部海域4月和5月的海面溫度分別為8 ℃和13 ℃左右(圖15b、c)，南海南部海域?yàn)?9～30 ℃，4月和5月南北海面溫度差由21 ℃減小為17 ℃。4、5月，東海仍是海面溫度梯度變化較大的海域，由升溫幅度來(lái)看，北部海域升溫快于南部海域。

由逐月平均海面溫度的距平場(chǎng)(圖16)可以看到，2022年春季我國(guó)近海除臺(tái)灣海峽和南海北部沿岸海域外，其他海域海面溫度整體較常年平均偏高。3月(圖16a)，渤海、黃海大部、東海及南海海面溫度較常年平均偏高1 ℃左右，海面溫度異常偏高的區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)江口附近海域，偏高1.5 ℃以上，臺(tái)灣海峽偏低0.5 ℃左右；4月和5月(圖16b、c)，海面溫度異常呈現(xiàn)大致相同的模態(tài)，渤海、黃海、東海北部海域較常年平均偏高，4月偏高1～1.5 ℃，5月偏高0.5 ℃左右，但東海南部、臺(tái)灣海峽、南海西北部和北部灣較常年海面溫度偏低0.5 ℃左右。

圖16 2022年春季逐月平均海面溫度距平場(chǎng)(色階，單位：℃；a. 3月， b. 4 月， c. 5月)Fig.16 Monthly mean sea surface temperature anomaly in spring 2022 (color scale, units: ℃; a. March, b. April, c. May)

4 小結(jié)

2022年春季北半球極渦呈單極型分布，形狀狹長(zhǎng)，一端伸向加拿大的巴芬島，一端伸向西伯利亞北部的北地群島，極渦強(qiáng)度與歷史同期相比差別不大。北半球中高緯度地區(qū)環(huán)流呈4波型分布，歐亞大陸為“兩槽一脊”環(huán)流型。3月，東亞大槽較常年略偏弱，北方大部分地區(qū)及北部海域受西北氣流控制；4月，東亞大槽加深，貝加爾湖以西的脊區(qū)加強(qiáng)北伸，高壓脊區(qū)較歷史同期偏強(qiáng)；5月，歐亞大陸中高緯環(huán)流調(diào)整為“兩槽兩脊”型，冷空氣強(qiáng)度接近歷史同期狀況。具體天氣總結(jié)如下：

(1)我國(guó)近海出現(xiàn)12次大風(fēng)過(guò)程，其中冷空氣大風(fēng)過(guò)程有4次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風(fēng)過(guò)程有3次，入海溫帶氣旋大風(fēng)過(guò)程有4次，冷空氣與熱帶氣旋共同影響的大風(fēng)過(guò)程1次，8級(jí)以上大風(fēng)在近海各海區(qū)均有出現(xiàn)。

(2)我國(guó)近海共出現(xiàn)10次比較明顯的海霧過(guò)程，海霧過(guò)程數(shù)量為過(guò)去5 a(2017—2021年)的第三多年份，逐月海霧次數(shù)分別為：3月4次，4月3次，5月3次。

(3)2022年春季西北太平洋和南海共有2個(gè)熱帶氣旋生成，與歷史同期相當(dāng)，全球其他各大洋共有熱帶氣旋12個(gè)，較常年同期偏少5.7個(gè)，其中南太平洋3個(gè)、南印度洋5個(gè)、北印度洋和東北太平洋各1個(gè)、澳大利亞附近海域2個(gè)，北大西洋無(wú)熱帶氣旋生成。

(4)我國(guó)近海浪高2.0 m以上的海浪過(guò)程有12次，出現(xiàn)總?cè)諗?shù)為44 d，大浪的海區(qū)主要分布在東海南部、臺(tái)灣海峽、臺(tái)灣以東和南海東北部等海域。

(5)我國(guó)近海海域海面溫度隨月份逐漸升高，北部海域升溫幅度大于南部海域，自北至南海面溫度差逐漸減小，北部海區(qū)海面溫度較常年平均偏高。