影响青岛地区浒苔生消的水文气象要素分析

郭丽娜 黄容 马艳 董海鹰 李德萍

摘 要：通过分析2008—2010年5～7月间青岛地区逐日降水、相对湿度、日照时数和大雾观测资料以及2008—2010年5～9月黄海区域逐日海温资料，获取浒苔发展期间气象要素以及海温的特征，找出影响浒苔生消的简单有效的预测方法。结果表明，降水、大雾、日照和相对湿度与浒苔的繁殖覆盖面积有关，浒苔旺盛阶段之前的天气特点明显，在连续的阴雨或雨雾共同出现后，天气转好，相对湿度骤降、日照时数明显增加，浒苔进入面积最大的旺盛阶段。浒苔出现初期，在长江入海口以东略北的海域（32～33°N，123～125°E）附近存在冷水中心。浒苔爆发初期，江苏盐城以东的海域（34°N，122°E）附近会再出现一个冷水中心，强度与东南边的另一冷水中心相近。当两个冷水中心的形势维持和加强时，浒苔的覆盖面积进一步扩大，达到旺盛期。冷水中心强（温度较低），浒苔的面积大；强度弱（温度较高），浒苔的面积小。青岛近海海域的海温在15～25℃范围时，有利于从黄海中部移来的浒苔生长和繁殖；江苏以东海域的南北两个冷水中心的形势被打破，且青岛沿海的海表温度上升到25℃以上时，浒苔逐渐消亡。

关键词：浒苔 青岛近海 水文 气象要素 海温

中图分类号：P732.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0109-04

最近几年浒苔每年都有发生，尤其是2008年以来，浒苔的爆发规模和影响范围都比较大，给我国东部沿海城市带来很大的影响。国内许多学者从海洋环境角度出发，对浒苔的生长环境、生命史、发展和移动方向等方面进行了分析[1-11]。张苏平等[12]分析了2008年海上风场、降水、云中液态水含量、海表面温度等对浒苔聚集和定向移动的原因。衣立等[13]针对2009年浒苔情况，给出了浒苔的分布和移动情况，结果表明前期降水的明显增多与浒苔爆发有密切关系，降水过后海水中营养盐类充足，日照比较充足，光合作用强，有利于海上浒苔迅速繁殖；SST变化对浒苔爆发的影响不显著。徐珊珊等[14]分析了温度和风场对浒苔形成所起的作用。对于2008年浒苔影响期间青岛沿海的气温、降水特征等，李德萍等[15]分析了卫星遥感监测信息和海面风场资料，表明浒苔的发生与海洋环境及降水、光照等水文气象条件有关；青岛的气温升高，降水较往年偏多有助于浒苔向北移动过程中的生长，因而造成2008年青岛海域浒苔大爆发事件，但这仅限于2008年的一次浒苔事件。

气象要素能直接反应出大气环流的变化，本文从天气现象和要素的变化角度，综合分析2008—2010年影响青岛的浒苔事件中天气要素的变化特征，尤其是青岛沿海的降水、日照，并综合考虑相对湿度和大雾等要素，同时对比黄海海域的海温逐日分布特征，以期找出浒苔影响期间，青岛沿海的气象要素和黄海海域海温的特征变化，从而为今后预测浒苔的发展规模和移动轨迹，特别是预报预测方面能提供简单好用的参考依据，以便更加有效地采取措施应对浒苔事件，减少其造成的不利影响。

1 资料

气象要素选用青岛沿海的4个自动气象观测站（赤岛、青岛、大公岛、大管岛）（图1）2008—2010年5月1日至7月31日的逐日降水量和相对湿度观测资料。青岛伏龙山气象观测站2008—2010年5月1日至7月31日逐日日照时数和大雾观测资料。

海表温度（SST）资料选用的是微波辐射计空间分辨率为0.25?*0.25?的全球格点资料，分析的资料范围：30～40?N，115～130?E。

根据2008—2010年的遥感监测图片信息以及网络上的相关报道，确定3年浒苔发展范围各时期的大致起始时间，如表1所示。3年浒苔覆盖面积最大时，影响范围大都在江苏盐城以北、山东半岛以南的近海海域，尤其是2008年和2010年，浒苔已经到达青岛沿岸，2009年位置略南且向东延伸。

2 浒苔影响期间青岛沿海气象要素分析

浒苔的发生发展与气象条件和水温环境密切相关，对比分析2008—2010年每年的滸苔发生发展各阶段的逐日气象要素、天气现象和海温情况，找出在浒苔发展不同阶段的变化特征。

2.1 2008年浒苔影响期间的气象要素特征

分析2008年浒苔影响期间（5月1日～7月20日）四个自动气象观测站的平均降水量、平均相对湿度和青岛伏龙山观测站的大雾以及三天滑动平均日照时数的情况（图2），可以看出，在浒苔出现之前，5月11～13日，连续3天有降水，其中在11日四个站的平均降水量超过10mm，5月15日在青岛近海有浒苔少量出现；之后又是连续3天的降雨，并伴随着的2天大雾，使得这3天的日照时数趋于最低。5月19日相对湿度骤降，日照增多，浒苔小规模出现，面积为17km2。5月23～28日青岛连续6d的雨雾天气，29、30日2天天气晴朗，日照充足、相对湿度骤降。31日浒苔大规模爆发，卫星遥感监测青岛近海浒苔面积为630 km2。进入6月份之后，青岛雨雾天气增多，相对湿度一直在80%以上，太阳寡照，日照时数平均每天不足5 h，尤其是6月15日一直到23日，青岛沿海又是连续的阴雨和大雾天气，24日天气转好，日照增多到7 h以上，相对湿度下降，卫星遥感监测到在6月25日浒苔覆盖面积达到最大700 km2。从2008年5月15日浒苔出现到7月上旬浒苔消亡之前，也就是在浒苔整个影响期间，有29天大雾，雾多且连续，其中从浒苔出现到爆发共11天，有8天大雾，尤其是爆发之前，连续6天大雾天气；从爆发到旺盛阶段共25天，有12天大雾，达到旺盛阶段之前又有连续5天大雾天气。

2.2 2009年浒苔影响期间的气象要素特征

图3给出了2009年浒苔影响期间的四个自动气象观测站逐日降水、相对湿度、青岛伏龙山观测站的大雾出现情况以及三天滑动平均日照时数，从图中可以看出2009年5月11～12日有降水，11日四个站的平均降水量超过10mm，达到中雨量级，5月15日浒苔出现，14～16日的日照时数较少；与2008年不同的是2009年在浒苔小规模出现也就是5月31日之前的一个星期，青岛沿海没有降水，相对湿度骤降，日照时数略降又升，维持在平均每天10h以上。6月的第二候和第四候日照较少，尤其是16日～20日青岛沿海又是连续的阴雨和大雾天气，6月20日出现中雨，相对湿度下降，浒苔爆发，2天的雨雾天气后，23～24日相对湿度下降，日照增加，6月25日覆盖面积达到最大390 km2。达到爆发阶段之前出现了连续5天的大雾天气。

2.3 2010年浒苔影响期间的天气要素特征

2010年浒苔影响期间的各气象要素分布（图4）与2008年类似，2010年5月16～18日连续降水过程中，17日四个站的平均降水量接近大雨量级，同时浒苔出现；其后的10天里，虽然也有降水，但日照时数较多，28日到30日出现雨雾天气，30日四站平均降水量为中雨量级，且这3天太阳寡照，31日浒苔小规模出现。进入6月后，中旬的日照时数较少，尤其是15～19日连续4天大雾天气，相对湿度在90%左右，期间还有少量降雨，20日相对湿度降到80%左右，同时光照增多，浒苔大规模爆发，覆盖面积为320 km2；浒苔达到旺盛之前的6月底7月初，还是多雨雾天气，日照时数少，7月3日开始日照明显增多，4日浒苔的面积达到最大500 km2。在爆发阶段之前也出现了连续5天的大雾天气，在旺盛阶段之前有3天大雾天气。

2.4 小结

综合分析2008—2010年浒苔从出现到爆发各阶段的气象要素变化特征和天气现象，结果有以下共同特点：在浒苔出现之前，青岛沿海均出现中雨以上量级的降水。在2008年和2010年，浒苔小规模出现之前有明显的降水过程，而2009年没有。3年中，在浒苔大规模爆发之前，青岛地区均有连续的大雾天气出现，2008年连续6天大雾、2009年连续5天大雾、2010年也是连续4天的大雾天气。浒苔进入旺盛阶段之前的天气特点也比较明显，在连续的阴雨或雨雾共同出现后，天气转好时，日照时数明显增加，之后浒苔进入面积最大的旺盛阶段。

2008年浒苔从爆发阶段到旺盛阶段持续了25天，期间雨雾天气多，日照时数少，浒苔面积在3年中最大；2009年浒苔从爆发阶段后5天就进入了旺盛阶段，发展过程快，其中有2天雨和1天大雾，浒苔面积为3年中最小；2010年浒苔从爆发阶段到旺盛阶段共持续了半个月时间，在前期日平均日照时数大都在7 h以上，后期多为雨雾天气，浒苔覆盖面积在3年居中。从以上3年的雨雾对浒苔影响的结果分析发现，连续的雨雾天气下高湿寡照之后，相对湿度骤降，同时日照时数明显增加时，有利于浒苔的大量繁殖，数量和面积剧增；且浒苔的各阶段发展时间越长，浒苔旺盛阶段的覆盖面积越大。

3 黄海海域的海温分析

3.1 浒苔面积各阶段的海温分布及变化

浒苔是绿藻的一种，海温的高低直接影响着浒苔的繁殖和生长的环境。分析黄海海域2008—2010年5月1日～9月30日的逐日海表温度资料，给出浒苔各阶段的海温分布情况（图5～图7）。发现在浒苔出现初期，即黄海海域监测到小规模浒苔时，3年的共同特点是在长江入海口以东略北的海域（32～33°N，123～125°E）附近存在一个小的冷水中心（南中心）。爆发初期，江苏盐城以东的海域（34°N，122°E）附近会再出现一个冷水中心（北中心），强度与东南边的另一冷水中心相近。当两个冷水中心的形势维持和加强时，浒苔的覆盖面积进一步扩大，达到旺盛期。三年中，两个冷水中心比较强（温度较低）时，浒苔的面积较大（2008年和2010年）；强度弱（温度较高）时，浒苔的面积略小（2009年）。随着南冷水中心的减弱消失，双中心形势被打破，此时浒苔开始慢慢消亡，覆盖面积减小直到消失。

2008—2010年三年的双中心形势都很明显，且其持续时间与浒苔的旺盛阶段对应较好。

3.2 青岛沿海的海温变化

从2008～2010年青岛沿海的海温（35.875°N，121.125°E）变化（表2）发现，浒苔出现时，青岛沿海的海温都已经升到了15℃以上；浒苔大规模发展的时期，青岛沿海的海温在18～25℃之间；在2008年7月8日和2009年7月7日，青岛沿海的海温升到了25℃以上，中旬浒苔逐渐消亡；而2010年7月18日，青岛沿海的海温才升到25.2℃，浒苔在7月下旬消亡。3年中青岛沿海的海温和浒苔消亡时段对应较好。

综合黄海海域海表温度的分析结果，当黄海海域南北两个冷水中心的格局被打破，转变成北暖南冷或南北暖中间冷，并且青岛沿海的海表温度上升到25℃以上时，浒苔开始消亡，覆盖面积逐渐减小消失。

4 结论

该文从水文气象的变化角度，找出了2008—2010年浒苔影响期间青岛沿海的降水、日照、相对湿度和大雾等天气要素，以及黄海海域的海温的变化特征，发现气象要素和海温与浒苔发展阶段的对应关系，为今后浒苔发展阶段的预测提供可预报的因素，但相互之间的有些作用机制还有待资料延长样本增多后继续进一步分析。主要结论如下。

（1）雨雾天气与浒苔的繁殖覆盖面积有关，在连续的雨雾天气过后，相对湿度骤降，同时日照时数明显增加时，有利于浒苔的大量繁殖，数量和面积剧增。浒苔的各阶段发展时间越长，浒苔旺盛阶段的覆盖面积越大。

（2）青岛沿海的海表温度在15～25℃范围时，有利于浒苔的生长的大量繁殖；浒苔大规模发展的时期，青岛沿海的海表温度在18～25℃之间。

（3）青岛海域的浒苔发展的各阶段，江苏以东海域的海表温度均维持南北两个冷水中心的形势，双中心形势明显且较强时，浒苔的发展比较旺盛，覆盖面积较大；南北两个冷水中心的格局被打破，且青岛沿海的海表温度上升到25℃以上时，浒苔面积减小、逐渐消亡。

由于样本个例的限制，该文研究的内容还有很多不完善的地方，有待在浒苔影响事件增多样本增加的情况下逐步完善和修正。

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