2014—2020年福州地区沿岸雾日特征分析

林丽萱 郑中凯 郑颖青 姚林塔

(1.福州市长乐区气象局，福建 福州 350200；2.福州市气象局，福建 福州 350000)

1 概述

海雾是直接受海洋影响，发生在海上或沿海地区上空，使大气能见度小于1000m的天气现象[1]。海雾的发生使沿海及近岸的水平能见度降低，对海上作业、航行及沿岸航空、公路交通等造成很大影响，是我国沿海地区重大的海洋气象灾害之一。福建沿海及台湾海峡是一个海雾多发的要道，而福州地处福建省东部、闽江下游，处于台湾海峡北出口西侧，其地形复杂，山地、丘陵多，平原少，海岸线曲折，总长1137km，占福建省岸线总长的1/3。自2001年1月“两马”航线开通以来，其客运航线已成为两岸同胞交流的便捷通道，在加强闽台往来联系中的作用日益显著。港口出入、航线的运营与能见度关系密切，海雾的发生往往会造成停运或事故等。

福建海雾的天气气候学研究表明，台湾海峡的雾主要集中于冬、春季，日变化表现为下半夜至上午前明显[2]。马治国等[3]对2000—2010年福建省沿海18个气象站点的能见度资料进行分析发现，福建南部沿海海雾的发生频率多于北部沿海，中南部沿海地区是多雾的区域。翁国玲等[4]探讨了平潭春季多雾年的环流特征；张振顺等[5]通过分析闽东地区三沙海雾的日变化、季节变化特征，对海雾生成、维持、消散的气象条件做了初步总结。总体来说，台湾海峡海雾的气候统计分析已经取得了一些研究成果。李延江[6]指出，大雾发生发展始终粘附在海岸带，雾区边界与海岸线走向一致。福州作为重要的港口城市，其特殊的沿岸地形显示沿岸雾有其区域性特征，但关于福州地区沿岸的大雾统计分析及其发生发展机制研究却几乎没有。本文拟揭示福州地区沿岸雾特征，为海雾预报预警服务提供参考依据，为近海雾生成机制研究提供基本的数据支撑。

2 资料选取

本文资料选自福建省信息中心下发的逐小时地面观测数据，考虑到能见度自动观测的完整性以及资料的可用性和代表性，选取福州地区沿海国家站(罗源、连江、长乐、福清、平潭)，资料年限采用2014—2020年，单日≥1个国家站出现雾就统计为1个雾日，用统计分析等方法来研究福州地区沿岸雾的日变化特征、年际变化及其变化趋势，沿岸雾空间分布特征等。其次，整理区域自动站2020年能见度资料，与国家站作同期差异性分析。

3 雾日时空特征分析

3.1 年际分布特征

从2014—2020年年雾日统计来看(图略)，平均年雾日82.6天，2014年、2015年年雾日均在50天以下，2016年有个小峰值，为95天，2017—2018年略有减少，为70～80天，之后2019年达到近七年最大峰值，为130天，2020年虽有所减少，但也超过110天。从雾日分布年际趋势线看，福州沿岸雾日呈逐年线性增加。

3.2 月际分布特征

图1显示了福州沿岸各月平均雾日分布情况。2014—2020年所有月份平均雾日为6.9天，1月接近平均线，2～6月均在平均线以上，3～6月月平均雾日均在10天以上，其中最大为3月份的11.4天，而7～12月均在平均线以下，最少为10月份，仅为2.4天。冬末至夏初的多雾日与暖湿气流的活跃有很大关系，而秋季是最干燥少雨、沿海大风频繁的季节，水汽不易凝结成雾。

图1 2014—2020年福州地区沿岸雾日月际分布

3.3 雾日空间分布特征

3.3.1 雾日地域分布

从2014—2020年按地域分布统计数据来看(图2)，最北的罗源站累年雾日最多，为468天，年均66.9天，最少的是长乐站，仅为55天，年均7.9天。连江、福清、平潭年均雾日在15天左右，与罗源差距很大，这可能与罗源站点的地形有很大关系，而长乐国家站点地理位置相对较靠近内陆，因而雾日也偏少。

图2 福州地区沿岸各站年均雾日分布

3.3.2 雾日出现范围特征分布

统计雾日出现的范围发现，2014—2020年期间福州地区沿岸单站出现雾的个例达到386天，占所有雾日的2/3，而大范围(≥3站)雾日的个例仅为68个，占11.8%。说明福州地区沿岸雾日的局地性较强，这给雾的预警预报增加了极大难度。

4 雾日分型特征

本文主要从雾日出现时间、持续时长、雾的生成机制来进一步研究福州地区沿岸雾。

4.1 雾日出现时间

在分析夜间出现大雾的时间点上，发现并没有哪个时间点特别凸显，因而将雾出现时间点按两时段划分，即夜间(20时～08时)、白天(08时～20时)。结果表明，白天出现雾的概率为17.0%，且常伴有降水现象；夜间出现雾的概率为83.0%，但夜间雾对航运、高速交通影响很大，这是预报预警需特别关注的重点。

4.2 持续时长

以持续时长≤2h和>2h进行分型(图略)，发现雾出现持续时间≤2h的雾日和>2h的雾日平分秋色，而在持续时间>2h的雾日中有一半持续时间超过6h，且单站现象比较明显，主要出现在雾日较多的罗源。

4.3 生成机制类型

为更深入了解福州地区沿岸雾，从大雾的生成机制作进一步探讨，将大雾以平流冷却雾和辐射雾、暖季混合雾和锋面雾及平流蒸发雾这三种类型来进行分型，发现福州地区沿岸出现最多的是暖季混合雾和锋面雾，有426例，占74.2%，而雾出现时段常常伴随降水现象(即所谓的雨雾天气)，当降水现象停止，雾也随之消散。其次是平流冷却雾和辐射雾，占20.6%，出现在冬季和初春比较多。最少的是蒸发雾，多出现在降水之后水汽蒸发而形成，个例较少，仅占5.2%。因此，福州地区沿岸在雾日预报方面应多关注降水的因素。

5 国家站与区域站雾日特征差异分析

区域站由于要素布设、分布地域问题，能见度要素年限并不长，只是近两年能见度资料比较完整。本文选取2020年福州地区沿岸有代表性区域站点(图3)，将这些区域站点跟国家站雾日进行比对，以期进一步剖析福州地区沿岸雾日特征。

5.1 区域差异

从图4可见，2020年福州地区沿岸雾日有两个强中心，一个是北部的罗源湾，另一个是长乐、福清、平潭交界海域处，这与图2存在差异性，显然图2反映不出第2个强中心。

图3 福州地区沿岸区域站点 图4 2020年福州地区沿岸雾日分布图

5.2 各站雾日特征差异

罗源站年雾日明显比区域站偏多，可能是罗源站址偏山区，降水的加持很容易造成雾日的增多。福清站比区域站略多，表现不太明显。而连江、长乐、平潭年雾日均比区域站明显偏少。连江区域站雾日均为连江大监站的两倍以上，长乐由于区域站能见度数据少，目前仅北部有站点，显示潭头站雾日数比长乐站多接近一倍。而平潭是岛屿，周边的小岛屿也较多，能见度更为复杂，差异性尤其明显，位于大列岛的杨坪顶年雾日达到151天，为平潭国家站的9.4倍，与它相距4.2km的苏澳村相比，也是其的2.6倍。分析表明，福州地区沿岸雾局地性强，而岛屿处雾更为复杂，因此在能见度上也需要像温湿、雨量、风等要素一样构筑3km网格预警监测，才能实现沿海的大雾监测与预报服务。

6 结论

①福州地区沿海雾日年际分布呈线性增加，月际分布上冬春雾日多，夏秋少。

②福州地区沿岸雾日呈北多中间少，以北部罗源最多，中部长乐最少。局地性强，单站占2/3，3站以上同时出现雾的仅占11.8%。

③大部分雾出现时间在夜间(20时～08时)，白天出现的雾常伴有降水现象；持续时间不超过2h的雾占半数以上，超过6h的占1/4。

④混合雾和锋面雾占74.2%，且常伴有降水现象，其次是平流冷却雾和辐射雾，占20.6%。

⑤岛屿雾特征明显，特别是长乐、福清、平潭交界处小岛屿存在一个雾的高发区。