渤海西部海陆风识别方法及其时空分布特征研究

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本文应用2008年天津市14个自动气象站的逐小时资料、北京探空资料和地面常规气象观测资料,对渤海西部天津地区海陆风识别方法和时空分布特征进行了研究。首先通过对国内外研究中采用的海陆风识别方法进行综述,了解到应用常规资料识别海陆风日主要应考虑以下三点因素:(1)利于海陆风环流形成的大尺度环流背景形势和气压场形势;(2)海陆之间要存在一定的温差;(3)近地面风向、风速的改变。基于以上三点结论,从海风形成的主要机制和影响因子出发,通过比较分析几种典型的海陆风识别方法,讨论出适用于天津滨海地区海陆风日识别的4点判断标准。(1)首先选取出弱环流天气形势数据集,规定在37-41°N、115-120°E区域范围内在地面天气图上只有≤1条等压线通过,即满足梯度风很微弱的均压场条件;在上述区域范围内,在每日地面天气图上08、14、20时出现两次以上弱环流天气类型,则该日规定为弱环流天气日,以此作为弱环流天气形势的指标;(2)从日出到日落这段时间中要具有海陆温差大于0℃的时刻出现;(3)日出时到日落后2小时内,有连续3小时海风风向出现,并且海风风速>1m/s;(4)00时到日出后1小时内,有连续2小时陆风风向出现,并且陆风风速>0.5m/s。最后,根据确立的海陆风日判定标准及各站海陆风方向,对天津沿海地区海陆风的时空分布特征进行了统计分析,得出如下初步结论:(1)时间特征:渤海湾西岸天津沿海地区,全年都可以观测到海陆风,但季节分布不均匀,夏季最多,春季、秋季相对较少,冬季最少;海风开始时刻春季和夏季较冬季和秋季早;海风结束时间夏季最晚,冬季最早;冬季的陆风持续时间要比夏季的海风持续时间长;初始海风风速春季最大,冬季最小:海风风强1-6月相对较大,10~12月相对较小,最大海风强度出现时刻年平均在16~17时之间。(2)沿海三站的空间特征:大港站海陆风出现日数最少,汉沽和塘沽站相同;大港站海风开始的时间最早,塘沽站相对较晚,汉沽站最晚;最多海风初始风向与海岸线接近,最少海风初始风向与海岸线垂直;在海风初始时刻附近海风转向角度要至少大于20°,才能准确判定海风的开始;汉沽站海风风强最大,塘沽站其次,大港站最小。(3)海上、沿海和内陆站的空间特征:海陆风的传播距离没有表现出明显的季节变化,全年海陆风可以普遍传播到宁河、津南、东丽三站,海陆风在内陆测站出现的次数随着距离的增加逐渐减少,最远可达蓟县。随着离开海岸线距离的增加,海风开始的时间变晚,海风持续时间逐渐变短;湿度有明显的日变化特征,从海到陆湿度的日变化幅度逐渐变小,沿海站的湿度明显大于同时刻内陆站的湿度:日出后气温,沿海和内陆站大于海上,越往内陆温度越高;日最高气温内陆站大于岸边和海上,塘沽站日最高气温出现在15时,此时也是塘沽站海风发展最盛的时期。三站的海陆温差有明显的日变化特征,白天为波峰,晚上为波谷,从海到陆海陆温差增加。
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