2020年2—4月湛江港海雾的统计特征

林芳妮，蔡倩，靳奎峰

（广东省气象公共服务中心，广东广州 510640）

海雾通常是指发生在海面上或者近岸区域，大气边界层中的水汽形成大量凝结，造成能见度低于1 km的天气现象［1］。广东地处沿海，易受海雾影响［2－5］。湛江港位于广东省湛江市，随着港口货物吞吐量的日益增大，灾害性天气影响航运安全的问题愈发突出，其中，海雾引发的航道低能见度是冬春季影响航运安全的主要原因［1，6］。对湛江海雾的研究，有侧重天气形势及生消机制的分析［7］，也有针对微物理化学特征的分析［8－10］。徐峰等［11］利用雷州半岛气象资料分析了雷州半岛雾发生的规律及机理，总结出湛江站雾发生的气象要素特征与有利的天气形势，为湛江雾的预报服务提供重要参考。由于湛江港航道航程较长，且缺乏自动化观测设备，港口工作人员仅凭肉眼观测能见度有很大的局限性且观测范围有限。能见度仪作为能见度观测设备，具有连续性、一致性和科学性。对能见度仪与人工观测的比对结果也肯定了能见度仪的有效性［12－13］。杨召琼等［13］对能见度仪资料的分析结果也指出，当能见度小于1 km时，人工与能见度仪测得的能见度值一致性非常好。

为落实《海洋气象发展规划（2016－2025年）》对海洋专业气象服务的精神，顺利开展湛江港港口高影响灾害性天气监测与预报服务，打造广东省港口示范性行业气象服务，针对冬春季严重影响航运安全的海雾天气现象，广东省气象局在湛江港外航道海域的海岛上布设了两部能见度仪。本研究针对2020年2—4月海雾高发期发生在湛江港外航道海域海雾的特点进行分析，以期为港口的气象服务在大雾方面的应用提供参考。

1 资料

湛江南三岛南三镇气象站（G2424）、湛江硇洲岛硇洲镇气象站（G7492）、湛江国家基本站（59658）2020年2月1日—4月30日能见度仪观测资料（前两部能见度仪是广东省气象局为做好港口海雾专业气象服务和相关研究于2020年1月中下旬布设于无人值守的气象自动站，资料为逐5 min自动观测。通过比对2020年2—4月期间湛江港港区人工观测能见度，开、封航记录与能见度仪观测数据，资料基本准确稳定）。

2 湛江港港口海雾的统计特征

2.1 湛江港能见度仪地理位置

布设的两部能见度仪分别位于南三岛南部海岸线的南三镇自动站（以下简称南三站）和硇洲岛东北沿岸的硇洲镇自动站（以下简称硇洲站），两部能见度仪相距约22 km。作为对照站点的湛江国家基本站位于湛江市区，在上述两个自动站的西北侧，与南三站、硇洲站分别相距27、42 km。

港口以航道划分航行区域。南三站能见度仪靠近龙腾航道，龙腾航道是万吨级以上船只的主要航道，接驳港口的唯一进口航道，当航道受海雾影响能见度低于1 km时停航，则船舶停止进出港口。硇洲站能见度仪靠近龙水岭航道，是万吨以下船只的主要航道。

2.2 港口外航道海雾变化特征

以20：00（北京时，下同）为界，统计3个站2020年2—4月日最低能见度变化情况（图1），从图1可见，南三站与湛江站的日最低能见度变化趋势基本一致，低于1 km能见度（图2中红色虚线）出现的日期、可视程度亦相当，且低能见度一般出现1 d或连续出现不超过2 d。硇洲站日变化趋势虽然与上述两站接近，但能见度低于1 km出现的频率明显高于前二者，低能见度出现1 d，或连续出现2～6 d。3月18—23日连续6 d出现低于1 km的记录。

图1 2020年2—4月日最低能见度时间序列

参照徐峰等［11］对雾日的定义，3个站点逐小时能见度出现一次小于1 km且相对湿度大于92%并剔除降水影响的记录，则定义为1个雾日。统计3个站2020年2—4月（共90 d）出现雾日的情况，可以看出，硇洲站雾日最多，总共出现35 d，其中3月雾日最多，达到18 d，其次为2月，达到10 d；南三站共出现8 d，其中3月出现4 d，其余两月均出现2 d，与湛江站雾日（分别为3、5、0 d）出现频率接近（表略）。南三站雾日特征与湛江站相似，硇洲站雾日出现的频率更高，局地性特征明显。

对3个站2020年2—4月雾出现时间进行统计，如图2所示，硇洲站雾主要发生时段集中在傍晚到早晨，其中00：00—08：00出现的频率达到70%，南三站和湛江站在各时段出现的雾频次虽远少于硇洲站，但出现时段的特点与硇洲站相似，南三站凌晨03：00—07：00雾出现的频率为60%，且与湛江站的出现频次基本一致。硇洲站和南三站的雾以夜间雾为主，集中发生时段在后半夜到早晨；湛江站雾出现在傍晚到早晨时段。另外，南三站09：00—20：00没有出现雾，湛江站09：00—17：00没有出现雾，但硇洲站除了13：00—14：00，均有雾发生。

图2 2020年2—4月雾出现时间和次数

2.3 港口外航道海雾持续时间

同一次海雾过程对3个站的影响程度不同，硇洲站海雾持续时间普遍长于南三站和湛江站。统计2—4月雾持续的时间（图略），结果显示，硇洲站、南三站和湛江站短雾特征明显，持续时间1 h的雾分别为40%、54%、25%，5 h以内的雾分别为76%、100%、100%。硇洲站出现雾时超过10 h的为12%，最长一次海雾持续了18 h，出现在3月20日15：00—3月21日08：00，同期南三站、湛江站雾时分别为3、4 h，其余时段能见度多在1～4 km波动（受该次海雾影响，湛江港全港封航超过15 h）。统计结果还显示，南三站海雾出现日期与湛江站接近，但南三站海雾出现时间比湛江站早2～3 h。湛江站雾时不超过5 h，其中50%的雾持续时长为2 h。

2.4 雾生、消时间特征与大气湿度特征

为了解港口雾生、消的特征，分别对3个站雾生、消时间及持续时间做统计（图3），结果表明，硇洲站雾生最易发生于01：00和18：00，其次为23：00、02：00和05：00，其中01：00、23：00发生的雾半数以上持续时间超过8 h；雾消最易发生在08：00—09：00。南三站雾生最易发生于05：00，共发生3次，持续时间分别为3、1、2 h，其次易发生于01：00，共发生2次，持续时间为5、1 h；雾消最易发生在07：00—08：00；湛江站持续最长的雾为5 h，出现在03：00，雾消时间主要在08：00—09：00。

图3 三个站雾生时间及其持续时间

为进一步了解雾生的大气湿度特征，统计3个站能见度（≤10 km）与温度露点差（t－td≤2℃）的关系（图4），3个站的雾均集中出现在ttd≤0.5℃时大气环境接近饱和的状态。硇洲站雾生的t－td＜0.5℃，其中，90%以上的雾出现在t－td≤0.2℃内；南三站雾生的t－td＜0.2℃，t－td＝0℃与0.1℃≤t－td≤0.2℃各占50%；湛江站雾生的t－td＜0.4℃，超过95%的雾出现在t－td≤0.2℃内。

图4 三个站能见度（10 km内）与t－td的关系

3 结论

1）湛江港海雾具有明显的局地性特征，硇洲站海雾日显著多于南三站，且硇洲站海雾的持续时间普遍比南三站长。南三站海雾出现特征与湛江站接近，但南三站海雾出现时间比湛江站早2～3 h。

2）硇洲站和南三站的海雾以夜间雾为主，集中发生在后半夜到早晨，短雾特征明显，多数雾持续时间在5 h内。硇洲站出现时超过10 h的占比为12%，最长的一次雾持续了18 h。

3）硇洲站雾生最易发生于01：00和18：00，其次为23：00，01：00、23：00发生的雾50%以上持续时间超过8 h，雾消最易发生在08：00—09：00；南三站雾生时间最易发生于05：00，其次为01：00，雾消最易发生在07：00—08：00；湛江站持续最长的雾为5 h，出现在03：00，雾消散时间主要在08：00—09：00。

4）雾集中出现在t－td≤0.5℃时大气环境接近饱和的状态；硇洲站90%以上的雾出现在t－td≤0.2℃内；南三站雾生时的t－td＝0℃与0.1℃≤t－td≤0.2℃各占1／2；湛江站超过95%的雾出现在t－td≤0.2℃内。

根据湛江港外航道海雾发生的局地性特征，通过提高航道局地性海雾的监测和预报能力，合理安排航道的分段化通、停航，有序引导大、小船只分区域通行，既可大大增加船只航行的安全性，又可有效提高港口航道的利用率，显著降低因海雾引起停航造成的经济损失。

另外，本研究只分析了2020年2—4月湛江3个站测得的海雾特征，统计样本量存在不足，虽然与前人分析雷州半岛地区雾的特征具有较明显的共性，但后续应充实样本使统计结果更稳定；硇洲站除具有上述共性之外，还存在局地性特征，导致其产生的原因及其环流特征值得做进一步的分析，这也是做好港口海雾气象服务的关键。