傅　剛　李鵬遠(yuǎn)　張?zhí)K平　高山紅

（中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院，青島 266100）

中國海霧研究簡要回顧

傅剛李鵬遠(yuǎn)張?zhí)K平高山紅

（中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院，青島 266100）

海霧是指對海上船舶航行、捕撈、港口作業(yè)以及沿海地區(qū)的公路運輸和電力輸送等社會生活的方方面面產(chǎn)生重要影響的天氣現(xiàn)象。有研究指出，由于霧所造成的社會經(jīng)濟和人力資源的損失甚至與臺風(fēng)和龍卷風(fēng)造成的損失相當(dāng)。因此對近30a來我國海霧研究領(lǐng)域的重要進展進行了回顧，并對海霧的微物理學(xué)特征、海霧與層云的關(guān)系、北太平洋與大西洋上海霧發(fā)生頻率的氣候?qū)W特征、海霧的數(shù)值模擬、海霧的數(shù)據(jù)同化和集合預(yù)報等重要問題進行了討論。

海霧，中國沿海，微物理學(xué)特征，氣候?qū)W特征，數(shù)值模擬，集合預(yù)報

0　引言

海霧是受海洋的影響發(fā)生在海上或沿海地區(qū)低層大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象，是懸浮于大氣邊界層大量水滴或冰晶使大氣水平能見度小于1km的天氣現(xiàn)象[1]。

大量的研究表明，我國黃渤海區(qū)域是世界上幾個重要的海霧多發(fā)區(qū)之一[1-10]。與海霧相伴隨的大氣低能見度會對海上航行的船舶安全帶來很大危害。例如，據(jù)舟山海事局統(tǒng)計，近200次海上發(fā)生的船舶碰撞、觸礁等海難事故中，有70%左右主要是由海霧引起的。

海霧有不同的類型，如平流霧、混合霧、輻射霧、地形霧等[1]。中國海洋大學(xué)海洋氣象系王彬華是國際上海霧研究的先驅(qū)者之一，他從20世紀(jì)40年代開始從事海霧資料的搜集和整理工作。在隨后幾十年的科研和教學(xué)工作中，他把“海霧”作為海洋氣象學(xué)課程的內(nèi)容，在1966年編纂成講義。1983年出版了世界上第一部關(guān)于海霧研究的專著——《海霧》。該專著對海霧的生成及其分類、世界海霧的分布及變化、海霧發(fā)生時的水文氣象條件、海霧的物理性質(zhì)、海霧的預(yù)報方法等進行了全面系統(tǒng)的論述。此后該書于1985年由海洋出版社和Springer-Verlag出版集團聯(lián)合在海外出版發(fā)行了英文版[11]。

我國對海霧比較系統(tǒng)的研究可以追溯至20世紀(jì)60—70年代，原山東海洋學(xué)院于1965—1966年和1971—1973年先后在黃海進行了海霧的專項調(diào)查，取得了第一手海霧觀測資料。1991—1995年，中國科學(xué)院海洋研究所和原青島海洋大學(xué)共同完成了“八五”國家科技攻關(guān)項目《黃東海海霧數(shù)值預(yù)報方法的研究》。該項目是繼《海霧》專著出版以后，我國首次對海霧進行比較系統(tǒng)全面的研究，包括海霧過程中大氣和海洋環(huán)境背景場、海霧發(fā)生時海洋上大氣邊界層特征、海霧數(shù)值預(yù)報方法研究和海霧MOS（Model Output Statistics）預(yù)報方法試驗等內(nèi)容。“十五”期間，由于衛(wèi)星遙感技術(shù)的快速發(fā)展，以發(fā)展海霧遙感監(jiān)測技術(shù)為目標(biāo)的國家863項目“模塊化全天候、災(zāi)害性海霧遙感監(jiān)測技術(shù)”進行了以海霧光譜特性和紋理特征綜合分析識別云霧的技術(shù)研究，標(biāo)志著我國海霧遙感監(jiān)測研究新起點。

利用中國知網(wǎng)和其他手段的不完全統(tǒng)計表明，2001—2015年6月共有49篇與霧研究有關(guān)的博士和碩士學(xué)位論文，涉及的機構(gòu)主要有：中國氣象科學(xué)研究院、南京大學(xué)、蘭州大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、大連海事大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、中國海洋大學(xué)，表明越來越多的年輕學(xué)者，特別是研究生群體逐漸成為我國海霧研究的主力軍。

在霧的研究方面，一些高校的學(xué)者們做出了重要貢獻。李子華等[12]基于20世紀(jì)80年代末開始的在國內(nèi)實施的幾個大的霧研究計劃的研究成果，詳細(xì)論述了重慶、西雙版納、南京等地的霧的物理化學(xué)特征和生消物理過程。牛生杰[13]基于對長江三角洲地區(qū)霧、廣東湛江海霧和南方過冷霧的研究，介紹了有關(guān)中國霧物理化學(xué)過程宏觀、微觀特征的研究成果。Fu等[8]對渤海、黃海和東海的海霧進行了系統(tǒng)研究，分析了海霧發(fā)生和消散時的天氣形勢、探空資料、大氣邊界層結(jié)構(gòu)、衛(wèi)星圖像特征、數(shù)值模擬與試驗、海霧的季節(jié)變化特征、層云與海霧的關(guān)系等。

本文主要對近30a來我國海霧研究領(lǐng)域的一些進展進行簡要綜述，并對以下問題重點進行討論：1） 海霧的微物理學(xué)特征研究；2）海霧與層云關(guān)系的研究；3）北太平洋和大西洋上海霧發(fā)生頻率的氣候?qū)W特征；4）海霧的數(shù)值模擬研究；5）海霧的數(shù)據(jù)同化和集合預(yù)報研究；6）未來海霧研究展望。張?zhí)K平等[14]已從海霧的氣候統(tǒng)計、海霧產(chǎn)生的水文氣象條件、海霧天氣型、大氣邊界層條件以及海霧年際變化的角度進行了綜述。牛生杰等[15]也對霧的宏微觀結(jié)構(gòu)與湍流、輻射、氣溶膠相互作用，以及霧水的化學(xué)組分開展了深入研究。因此，本文不再贅述這兩方面的相關(guān)內(nèi)容。

1　中國沿海海霧的微物理特性的觀測與分析

由于受觀測與霧滴采樣手段等的制約，中國沿海海霧微物理結(jié)構(gòu)的精細(xì)觀測研究并不多見，但這些觀測資料對于海霧數(shù)值預(yù)報模式中關(guān)于霧的微物理過程的參數(shù)化研究是必不可少的。解決這類問題的辦法有兩種：一種是在模式中借鑒別的海域已有的觀測資料，另一種是進行現(xiàn)場觀測。在為數(shù)不多的關(guān)于中國沿海海霧的觀測研究文章中，只找到有限幾篇，下面簡要介紹在青島[16]、華南沿海[17]和福建[18]海霧過程的觀測分析結(jié)果。

1.1青島海霧霧滴譜與含水量的觀測與分析

1993年6月下旬至7月初是青島的海霧多發(fā)時期，徐靜琦等利用北京大學(xué)原地球物理系大氣物理教研室研發(fā)的“三用滴譜儀”在青島市區(qū)東部近岸小麥島（120°25’33’’E，36?3’11’’N）上進行了海霧含水量及霧滴譜的觀測[16]，所用儀器的主要工作原理詳見趙柏林等的工作[19]。

小麥島是位于青島市東部的一個小島，觀測是在小麥島的郵電公寓的樓頂平臺上進行的，該平臺距離海岸大約20m，離海平面高度約15m。本次觀測共獲得可利用的霧滴譜資料9個，霧水樣品18個。從計算結(jié)果與觀測值的對比可見，在海霧的含水量大于0.002g/m3的情況下，兩者吻合程度較好。對于很稀薄的霧，由于含水量測量不準(zhǔn)，大氣能見度數(shù)值也較大，目測誤差較大，所以兩者吻合程度較差。另外觀測到的海霧的含水量在0.002～0.2g/m3，在這區(qū)間之外需要更多的觀測數(shù)據(jù)來確定。

1.2華南沿海海霧的微物理特性的觀測與分析

2007年3—5月，中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所在廣東茂名博賀進行了為期3個月的海霧觀測試驗，并且捕捉到2007年3月24—25日華南沿海發(fā)生的一次海霧過程。廣東茂名博賀位于華南沿海的粵西地區(qū)，是南海發(fā)生海霧的主要地區(qū)之一。2007年3月24日06時左右觀測點的大氣能見度下降，海霧開始發(fā)生，中午消散后傍晚又生成，并持續(xù)到25日11時前后。海霧發(fā)生期間，自動氣象站、大氣能見度儀、系留探空系統(tǒng)和“三用滴譜儀”等設(shè)備對大氣能見度、大氣邊界層結(jié)構(gòu)和霧滴譜等有關(guān)特征參量進行了觀測。其中，海霧滴譜分布特征和由霧滴譜數(shù)據(jù)推算含水量的計算依據(jù)的是王鵬飛等的方法[20]。

此次海霧過程是由于大氣低層西南低渦逐漸發(fā)展南下，同時海上副熱帶高壓加強西伸，二者共同作用下偏南風(fēng)加強，使暖濕氣流不斷地輸入到華南沿海地區(qū)形成的。來自海上的暖濕空氣平流到沿岸水溫較低的海面上形成的平流冷卻霧。850hPa天氣圖顯示粵西沿海地區(qū)位于大陸冷高壓、副熱帶高壓與西南低渦、東亞大槽組成的鞍型場中，而鞍型場控制下的大氣往往呈現(xiàn)穩(wěn)定或中性層結(jié)[1]。

粵西海霧的大氣邊界層垂直結(jié)構(gòu)特征在冷平流海霧（海表面氣溫低于海表面水溫）和暖平流海霧（海表面氣溫高于海表面水溫）也有所不同，Huang等[21]分別針對這兩類海霧的大氣邊界層特征進行了比較系統(tǒng)的分析，認(rèn)為大氣邊界層結(jié)構(gòu)的不同與背景環(huán)流、霧頂長波輻射和海氣界面熱量、動量通量有關(guān)。

1.3福建海霧的觀測和分析

Li等[18]利用福建省北部距離海岸14km的崳山島風(fēng)塔上（26°57’N，120?21’E）分別安裝在海平面以上390、410、430和450m高度上四個超聲風(fēng)速儀的觀測資料，對2011年3月21日02—11時的一次海霧事件進行了仔細(xì)分析。研究發(fā)現(xiàn)，大氣湍流對霧的形成和消散起著至關(guān)重要的作用，然而這種湍流的研究通常僅限于超聲風(fēng)速儀低于地面100m以下的觀測，較高層霧的湍流特性知之甚少。在該研究中，作者使用了高于海平面約400m的風(fēng)塔上超聲風(fēng)速儀觀測的四個高度層上的數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)刻畫了一次濃霧霧頂上的大氣湍流特性，在海霧演變過程中湍流特性的巨大差異被記錄下來。結(jié)果表明，在霧發(fā)生的初期，動能、動量通量以及湍流顯熱通量迅速增加，之后，在霧的上層可以觀測到強的湍流，只要湍流強度不超過臨界值，它對于提高冷卻速度并保持霧是至關(guān)重要的。在霧的生成期間，由湍流所產(chǎn)生的垂直動量通量和感熱通量會減弱風(fēng)速并降低空氣溫度；在霧的消散階段，感熱通量的垂直分布會發(fā)生逆轉(zhuǎn)，在上層會產(chǎn)生向下的動量通量；在霧發(fā)生期間，湍流渦的空間和時間尺度比霧發(fā)生前和發(fā)生后都大。相比低層的霧（390和410m）湍流能量在上層（海平面430和450m）最大，湍流能量的峰值沿平均風(fēng)方向。研究結(jié)果表明，湍流狀態(tài)在霧層內(nèi)是復(fù)雜的，湍流會使得霧層頂部的動量和感熱通量通過減少或增加平均風(fēng)速，以及提高或降低空氣溫度的層結(jié)來影響霧。

1.4各地霧的微物理結(jié)構(gòu)特征比較

表1給出了浙江舟山、青島小麥島海霧以及云南勐養(yǎng)、重慶等地輻射霧的微物理結(jié)構(gòu)特征對比結(jié)果。

表1　各地霧的微物理參量比較Table 1 Comparison of the micro-physical parameters between different fog cases

2　海霧與層云關(guān)系的研究

海霧可以看作是底部接海的云，因此海霧與層云關(guān)系的研究受到了學(xué)者們的重視。利用觀測資料和數(shù)值模式，Li等[22]研究了2011年6月3日發(fā)生在黃海和東海的一個海霧與層云轉(zhuǎn)化的事件，研究關(guān)注背景環(huán)流和“海洋鋒”（即海表面溫度鋒）對層云轉(zhuǎn)化為霧的影響，與高壓天氣系統(tǒng)相伴隨的南風(fēng)把水汽傳送到黃海，為海霧/層云形成創(chuàng)造了有利條件，與高壓天氣系統(tǒng)相伴隨的下沉氣流在層云頂部形成一個逆溫層，“海洋鋒”在大氣邊界層內(nèi)驅(qū)動一個次級環(huán)流，在“海洋鋒”低溫一側(cè)的次級環(huán)流下沉分支會促使層云進一步降低高度到達海面。冷海面的冷卻效應(yīng)抵消了與下沉氣流相伴隨的非絕熱增溫。伴隨著“海洋鋒”逐漸變得平滑，次級環(huán)流會逐漸變?nèi)醪⑶液ｌF面積也迅速收縮。他們提出了一個黃海和東海的層云轉(zhuǎn)化為海霧的概念模型。分析表明，在全球變暖的大背景下，伴隨“海洋鋒”逐漸平滑和次級環(huán)流下沉分支的逐漸變?nèi)?，海霧發(fā)生頻率可能會逐漸變少。

張?zhí)K平等利用多種觀測數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果對2011年3月12—13日的一次黃海海霧過程進行分析[23]。觀測數(shù)據(jù)分析表明：此次過程與東海層云之間存在密切的聯(lián)系。地面高低壓位置為水汽從層云區(qū)向北輸送提供了有利的環(huán)流條件；黃海上空天氣尺度下沉運動，加強了海洋大氣邊界層（MABL）層結(jié)的穩(wěn)定性，MABL頂自南向北高度降低，有利于水汽在向北輸送過程中不斷向海面聚集；下沉導(dǎo)致的干層以及逆溫層對海霧的發(fā)生發(fā)展起重要作用。模式結(jié)果進一步表明，天氣尺度下沉運動與MABL內(nèi)的下沉在29°～30°N同位相疊加，使得該海區(qū)上空的下沉運動明顯增強，大氣邊界層高度迅速下降。下沉可能會導(dǎo)致氣塊溫度升高，云滴蒸發(fā)，來自層云區(qū)的水汽隨流場向北向下輸送逐漸接近冷海面凝結(jié)成霧，近海面水汽的平流輸送使海霧進一步向北發(fā)展。

3　北太平洋和大西洋上海霧發(fā)生頻率的氣候?qū)W特征

北太平洋和大西洋上海霧發(fā)生頻率的氣候?qū)W特征受到海霧研究者的關(guān)注。宋亞娟利用ICOADS（International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set）觀測資料，對北太平洋以及東亞海域海霧的發(fā)生頻率進行了分析，并對海霧發(fā)生時的多種氣象要素特征進行了研究[24]。在不同格距（北太平洋上格距為2°×2°，東亞海域為1°×1°）的網(wǎng)格上計算了網(wǎng)格內(nèi)大氣能見度低于1000m時的“海霧發(fā)生相對頻率”，進而對研究海域內(nèi)的海霧頻率時空分布特征進行詳盡的描述。利用1909—2008年共100a的資料對北太平洋上海霧發(fā)生頻率的分析表明，海霧主要發(fā)生在中高緯度海域，從北海道至千島群島并延伸到阿留申島以南海面的帶狀海域是海霧的頻發(fā)地帶，海霧發(fā)生最高頻率在40%以上，其次為中國近海和日本海海域。在低緯度海洋上海霧發(fā)生頻率幾乎為零。4—8月是北太平洋上海霧發(fā)生頻率較高的季節(jié)，海霧發(fā)生頻率大值區(qū)隨季節(jié)變化而移動。中國的渤海、黃海、東海和南海均受到海霧影響，但海霧主要發(fā)生在黃海以及東海和渤海的部分海域。4—7月是海霧頻發(fā)的季節(jié)，霧季中海霧頻率逐漸增大，6月時黃海西北部即山東半島以南海域海霧最大頻率達到20%。進入8月后，整個海面上海霧發(fā)生頻率突然降低到5%以下。從時空變化上來看，從南至北霧區(qū)有逐漸延遲的特點。

作者還對北太平洋和中國近海海域的若干條重要航線上的海霧發(fā)生頻率的時空變化進行了分析，為海上航運提供安全保障信息。另外還使用1982—2008年的ICOADS資料，對海霧發(fā)生時的風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫和露點溫度差、氣海溫差等氣象要素進行了分析。發(fā)現(xiàn)當(dāng)海上大氣能見度小于1000m時，千島群島以東海域和我國近海風(fēng)向主要以南風(fēng)為主，其次為東南風(fēng)和西南風(fēng)。大洋上風(fēng)速在3～6級，黃海上風(fēng)速略小，多數(shù)在3～5級。不論在哪個海域，海霧發(fā)生時氣溫接近于露點溫度，甚至有部分低于露點溫度，表明空氣中濕度較大，水汽含量多。海氣溫差是影響海霧發(fā)生的重要物理因素。通過對27a上萬次的海霧報告分析，給出了海霧過程中不同海域上氣海溫差的范圍分布。研究表明，北太平洋千島群島以東海域上氣海溫差多在-1～3℃，中國近海海面上適合海霧發(fā)生發(fā)展的氣海溫差介于-1～2℃。

Zhang等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，7月北海道以東的中緯度西北太平洋海區(qū)（40°—50°N，140°E—170°W）海霧頻發(fā)的主要原因是西北太平洋副熱帶高壓西側(cè)偏南風(fēng)將暖濕氣流向北輸運，越過黑潮延伸體迅速冷卻的結(jié)果。當(dāng)副熱帶高壓位置偏東，大量暖濕氣流向中緯度西北太平洋輸送，同時該海區(qū)有高壓脊加強導(dǎo)致邊界層穩(wěn)定性增強的年份，海霧偏多；反之，當(dāng)副熱帶高壓位置偏西偏南，中緯度西北太平洋低壓槽加強的年份，海霧發(fā)生頻率較少。在全球變暖的條件下，該海區(qū)海霧頻率有下降的趨勢。

王冠嵐利用同樣的資料和方法，分別對北大西洋和北美東海岸海霧發(fā)生頻率的時空分布特征進行研究[26]，并對在海霧發(fā)生過程中起重要作用的各海洋與氣象要素特征進行統(tǒng)計分析。作者也利用1909—2008年這100a的ICOADS資料分析了北大西洋海霧發(fā)生頻率的分布特征，發(fā)現(xiàn)海霧主要發(fā)生在中高緯度海區(qū)，海霧發(fā)生頻率西部高東部低。海霧頻發(fā)區(qū)位于紐約長島至紐芬蘭島附近及以東海域，海霧發(fā)生最大頻率超過30%。冰島以東挪威海海域也常有海霧發(fā)生，低緯度海域幾乎無海霧。北大西洋海霧主要發(fā)生在4—8月，7月為海霧鼎盛期。北美東海岸受海霧影響范圍主要在紐約以北至拉布拉多海海域，霧區(qū)呈現(xiàn)折線形，海霧發(fā)生頻率具有兩個大值中心，分別位于新斯科舍省以南海域和紐芬蘭島以東海域，圣勞倫斯灣為海霧發(fā)生頻率低值區(qū)。霧季為4—8月，其中6—7月為海霧頻發(fā)期。還對北大西洋及北美東海岸5條重要航線（紐約—倫敦、邁阿密—倫敦、直布羅陀—紐約、邁阿密—波士頓、邁阿密—哈利法克斯）的海霧發(fā)生頻率進行時空分析，對跨北大西洋兩岸的航線進行不同路徑對比分析，根據(jù)海霧發(fā)生頻率高低選擇合理路徑，減小海霧影響。同時使用1982—2008年的ICOADS資料，對長島至紐芬蘭島附近及以東海域和紐芬蘭島至大不列顛群島附近海域兩個區(qū)域海霧發(fā)生時的風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫和露點溫度差、海表面溫度以及海氣溫差等海洋、氣象要素的特征進行統(tǒng)計分析。海霧發(fā)生時，長島至紐芬蘭島及以東海域主要風(fēng)向為偏南風(fēng)，風(fēng)速為8m/s左右，風(fēng)力以3～6級為主。海表面溫度為5～15℃時為最適宜海霧的生成；當(dāng)海表面溫度大于25℃時，無海霧發(fā)生，空氣溫度與海表面溫度差多在-1～3℃，氣溫高于海溫的頻率在55%～70%，表明海霧以平流冷卻霧為主。冰島至大不列顛群島海域，海霧發(fā)生時的主要風(fēng)向為偏南、偏東風(fēng)，風(fēng)速為7m/s，風(fēng)力以3～5級為主。海表面溫度為5～15℃時，最適宜海霧的生成；海表面溫度大于20℃時，海霧不易發(fā)生，空氣溫度與海表面溫度差以-1～2℃為主。

4　海霧的數(shù)值模擬研究

霧是發(fā)生在大氣邊界層內(nèi)動力和熱力過程十分復(fù)雜的一種天氣現(xiàn)象，依賴常規(guī)觀測資料研究霧的發(fā)生發(fā)展機制十分困難。隨著計算機數(shù)值模擬技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)值模式成為研究霧越來越重要的有力工具。伴隨中尺度大氣模式的發(fā)展，霧的數(shù)值模擬研究也經(jīng)歷了一維、二維到三維高分辨率區(qū)域模式研究的過程。

4.1一維模擬

Fisher等[27]首次利用一維數(shù)值模式對陸地輻射霧進行了模擬，雖然模式?jīng)]有考慮輻射、液態(tài)水的蒸發(fā)等物理過程，但其證明了使用數(shù)值模擬方法對霧進行研究是可行的。Musson-Genon使用大氣邊界層一維模式模擬了1977年8月荷蘭北部地區(qū)Cabawu一次輻射霧過程[28]，模式的物理過程考慮了長短波輻射以及次網(wǎng)格尺度的凝結(jié)過程。結(jié)果表明，湍流對霧形成與輸送起著重要的作用。Duynkerke[29]建立了一個一維模式研究輻射霧，對植被參數(shù)作了特別處理，該參數(shù)對氣溫，尤其是對地溫有很大影響。該模式清楚地描述了湍流交換、長波輻射冷卻以及在霧發(fā)展過程中的重力液滴所帶來的影響。

20世紀(jì)80年代中期開始，我國學(xué)者逐漸使用一維模式對陸地輻射霧開展研究。周斌斌利用一維模式對輻射霧的形成和發(fā)展過程進行了數(shù)值模擬研究[30]，模擬結(jié)果表明：輻射霧形成后會改變環(huán)境風(fēng)、溫度場，反之，風(fēng)、溫度場的改變又影響了輻射霧的發(fā)展；輻射霧的發(fā)展是在湍流場和輻射場的相互作用下引起的，湍流作用是決定輻射霧形成、發(fā)展的重要因子，它一方面阻礙了輻射霧的形成，另一方面它又能促進已形成的霧的發(fā)展。彭虎等使用包含詳細(xì)微物理過程的一維輻射霧模式對發(fā)生在重慶的霧進行了模擬研究[31]，模擬的溫度場在低層與觀測一致，模擬的霧與觀測到的霧的發(fā)展趨勢相符合。尹球等建立了包括輻射散射參數(shù)化方案并較完善地考慮碰并過程微物理方案的一維模式[32-33]，利用數(shù)值模擬結(jié)果對陸地輻射霧的生消機制給出了清晰的物理圖像。

4.2二維模擬

由于一維模式存在較大的局限性，如果考慮平流和下墊面等因素的作用，就需要借助于二維模式進行研究。張利民等對重慶地區(qū)霧使用二維非定常模式進行了研究[34]，考慮了長波輻射、地表熱收支、霧水沉降和湍流的綜合作用，這種模式突出了地形分布、水陸分布、城市熱島等因素在陸地霧形成時的作用以及對霧水平分布的影響。胡瑞金等建立了二維海霧數(shù)值模式[35]，指出黃海、東海海霧生成的機制主要是長波輻射冷卻，湍流混合主要發(fā)生在海霧的初始階段，且限于低層。

胡瑞金等使用相對濕度方程和理想的二維數(shù)值模式研究了在海霧生成過程中平流、湍流和輻射的效應(yīng)[36]。結(jié)果表明，海霧生成的主要推動力是長波輻射冷卻，湍流冷卻在低層主要發(fā)生在平流的初始階段。隨著時間的推移，湍流對低層大氣很快變?yōu)榧訜嶙饔茫焕诤ｌF的生成。湍流和輻射效應(yīng)在低層大氣中符號相反（僅在海霧生成的初始階段符號相同）、量級相同，在高層大氣中湍流和輻射效應(yīng)符號相同，但輻射效應(yīng)占優(yōu)勢。湍流效應(yīng)和輻射效應(yīng)是影響海霧生成的主要因素，平流直接作用似乎不大。這種研究方法同時突出了平流、湍流和輻射在海霧形成中的作用，較前人的研究有所進步。但對實際海霧的模擬必須依靠三維數(shù)值模式進行。

4.3三維模擬

與研究其他的天氣系統(tǒng)面臨同樣的問題，即模式的初始場對霧的模擬結(jié)果有重要影響。霧是發(fā)生在大氣邊界層內(nèi)的現(xiàn)象，模式中的大氣邊界層方案對霧的模擬也是影響霧模擬結(jié)果的重要因素。目前比較成熟的幾個中尺度數(shù)值模式，如MM5、RAMS、WRF和COAMPS等都具有較完善的大氣邊界層及輻射方案，逐漸成為各國學(xué)者研究霧/海霧的重要工具。中國學(xué)者開展海霧三維數(shù)值模擬研究工作大體可以分為兩個階段：初期的單純數(shù)值模擬工作和后期的數(shù)值模擬與數(shù)值試驗工作。

4.3.1初期的數(shù)值模擬工作

初期的海霧三維數(shù)值模擬研究工作以“模擬的相”為主要目的。傅剛等較早地開展了海霧的三維數(shù)值模擬研究[2]，他們利用一個考慮了地形效應(yīng)、植被影響、長波輻射、地表能量收支、液態(tài)水的重力沉降等影響霧的形成和發(fā)展主要因子的三維海霧模式，模擬了1995年6月1日發(fā)生在黃海的一次實際海霧過程，分析了海霧生長、發(fā)展和消亡過程中液態(tài)水含量和其他物理量的三維時空分布變化特征。結(jié)果表明模式的模擬結(jié)果在相當(dāng)程度上反映了平流冷卻霧的形成過程，且該模式能較好地模擬出黃海海域?qū)嶋H的海霧生消過程，對海霧的三維結(jié)構(gòu)有一定的模擬能力。

每年春夏是黃海海域海霧頻繁發(fā)生的季節(jié)，2004年4 月11日早上，一次濃密的海霧事件出現(xiàn)在山東半島周圍，這片霧區(qū)的空間尺度為幾百千米，持續(xù)了20多個小時，在一些地方大氣水平能見度小于20m，引起了一系列的交通事故，在一條高速公路的沿海路段導(dǎo)致12人受傷。Fu等利用各種觀測數(shù)據(jù)，包括GOES-9衛(wèi)星圖像資料、NCEP客觀再分析FNL資料、探空資料以及RAMS-4.4區(qū)域大氣模式來研究這次海霧個例[37]；利用GOES-9和NOAA-14可見光衛(wèi)星云圖對海霧的發(fā)生范圍、演變過程等進行了描述，并對海霧發(fā)生前的大氣背景場和氣海溫差場進行了分析；利用青島和韓國濟州島2個站的探空資料對海霧發(fā)生時低層大氣的穩(wěn)定度進行了分析；設(shè)計了4km×4km分辨率的RAMS數(shù)值模擬。該模式的初始場由FNL資料提供，并用該數(shù)據(jù)對模擬結(jié)果進行驗證。從2004年4月10日18時（UTC）開始的積分30h的數(shù)值模擬抓住了此次海霧事件的主要特征，模擬的低大氣水平能見度區(qū)域與從衛(wèi)星云圖所顯示的海霧區(qū)域吻合得非常合理，平流冷卻過程似乎對此次海霧的形成起重要作用。

4.3.2數(shù)值模擬與數(shù)值試驗工作

在三維海霧模擬能抓住海霧事件的主要特征的基礎(chǔ)上，研究者開始考慮利用數(shù)值模式開展海霧的數(shù)值模擬與數(shù)值試驗工作。樊琦等使用MM5模式對2002年8月21日珠江三角洲地區(qū)的輻射霧進行了模擬[38]，結(jié)果表明，地面長波輻射冷卻是輻射霧形成的主要機制，而太陽短波輻射則是輻射霧消散的主要原因，如果關(guān)閉長波輻射，輻射霧就不能形成。如果關(guān)閉太陽短波輻射，輻射霧的消散就要推遲。增加模式的垂直分辨率對模擬霧的垂直結(jié)構(gòu)有明顯的改善。模式中的下墊面改變?yōu)楸容^真實的城市類型后，霧的消散時間變得與觀測比較一致。

王菁茜對2005年3月27日黃渤海海上的一次海霧事件進行了數(shù)值模擬研究[39]。利用GOES-9， MODIS，NOAA和FY-1D可見光衛(wèi)星云圖對海霧發(fā)生的范圍、形態(tài)及變化進行了觀測；利用NCEP提供的FNL資料，對海霧發(fā)生時的天氣形勢、氣海溫差和水汽的南北輸送進行了分析；之后，利用RAMS數(shù)值模式對此次海霧事件進行了數(shù)值模擬，并計算了水平能見度。結(jié)果表明：大氣能見度水平分布與衛(wèi)星云圖所顯示的霧區(qū)分部吻合較好，但模擬得到的霧區(qū)較大，海霧的出現(xiàn)時間較實際觀測出現(xiàn)時間延遲4h左右。大連站模擬大氣能見度的變化與地面觀測能見度值的變化趨勢相一致，模擬大氣能見度值顯著偏小。此外根據(jù)模式結(jié)果分析了海表面溫度與露點溫度的關(guān)系，并由此設(shè)計了海溫（SST）敏感試驗。分別對海溫進行升高2℃、升高2.5℃、降低3℃，以及將其替換為2m高度上的氣溫的試驗。試驗表明：適當(dāng)升高海溫有利于霧的發(fā)展，海霧的面積相對較大，垂直高度也較高。當(dāng)海溫升高2.5℃時無海霧生成，過度升高SST破壞了氣海溫差條件，使下墊面不能起到有效的冷卻作用。較低的海溫對海霧發(fā)展有抑制作用，不利于海霧的垂直發(fā)展，海霧消散時間也相對滯后。當(dāng)用2m高度上的氣溫代替SST時沒有海霧生成，表明海表面溫度與低層大氣之間存在一定的溫度差是海霧生成的必要條件。

Gao等[40]對2005年3月9日發(fā)生在黃海的一次海霧事件進行了研究。該研究利用NOAA-16和GOES-9衛(wèi)星云圖、地面觀測資料、海島和沿海地區(qū)探空資料、日本氣象局格點觀測資料來分析這一海霧事件。結(jié)果表明，該海霧可以被歸類為平流冷卻霧，海霧區(qū)域和運動主要特點可以用MM5模式合理地再現(xiàn)。該研究的主要發(fā)現(xiàn)是，海霧在相對持久的暖濕的偏南風(fēng)和冷海表面上易于形成，由風(fēng)切變引起的湍流混合是海洋上大氣邊界層降溫和增濕的主要機制。此外敏感性試驗研究表明，數(shù)值模擬可以為黃海海霧的預(yù)報提供一個有前途的方法。但由于數(shù)值模擬結(jié)果對模式輸入極為敏感，數(shù)據(jù)同化顯得十分重要[50-51]。

Zhang等對黃海春季海霧和夏季海霧進行了比較系統(tǒng)氣候態(tài)和個例的對比分析[41]，進一步發(fā)現(xiàn)海洋大氣邊界層穩(wěn)定性、海氣界面的穩(wěn)定性和海霧厚度的不同與春季和夏季背景環(huán)流差異導(dǎo)致霧頂長波輻射強度不同有關(guān)。

5　海霧的數(shù)據(jù)同化和集合預(yù)報研究

從全球視野來看，海霧的發(fā)生有非常顯著的區(qū)域性，如加拿大東岸的紐芬蘭海域、堪察加半島以南的海域、美國西岸的加利福尼亞海域、英國蘇格蘭東北岸海域以及我國黃海等皆是海霧的多發(fā)區(qū)[1,42]。國內(nèi)外海霧的研究也主要集中于這些海域。已有的國內(nèi)海霧研究大致可以分為3類：海霧微物理特征的研究、海霧時空分布特征的研究，以及海霧形成機制的研究。根據(jù)這些研究成果，我們可以這樣定義，中國近海海霧是在東亞季風(fēng)氣候背景支配下，由高低壓天氣系統(tǒng)控制且受海洋影響，發(fā)生在海上大氣邊界層底部的一種水汽凝結(jié)導(dǎo)致大氣水平能見度低于1km的大氣現(xiàn)象。在凝結(jié)過程中，近海面的湍流混合、霧頂?shù)拈L波輻射對海霧的演變起著重要的作用。

20世紀(jì)70—80年代，為了獲取有關(guān)海霧形成的海上大氣邊界層的詳細(xì)信息，美國與英國實施了一系列的海霧外場觀測計劃。其中比較著名的有CALSPAN，CEWCOM與Project Haar①CALSPAN：Cornell航空實驗室與海軍研究生院合作進行的美國加利福尼亞海岸外場試驗； CEWCOM：美國西海岸海洋與氣象學(xué)合作試驗；Project Harr：海霧研究計劃（Harr是蘇格蘭東北部海霧的當(dāng)?shù)亟蟹ǎ?。[43-45]。這些外場觀測計劃拓寬了人們對海霧的認(rèn)識視野。與此同時，利用這些外場觀測數(shù)據(jù)，開展起了海霧形成機制的數(shù)值模擬研究[45-48]。它們不僅豐富發(fā)展了早期的海霧形成機制猜測，還發(fā)現(xiàn)了其他新機制，并且第一次嘗試了海霧的數(shù)值預(yù)報[49]。

有三個主要問題將直接影響海霧的數(shù)值模擬質(zhì)量：大氣邊界層湍流方案、云微物理方案、初始場。已有的數(shù)值模擬研究工作表明：對于前面兩者，在模式提供的眾多選項中挑選合適的方案，一些較典型的黃海海霧過程可以很成功地模擬再現(xiàn)，如Gao等[40]采用了MM5模式的研究個例。但當(dāng)我們再次使用與文獻[40]相同的模式分辨率與物理方案運行MM5模擬其他典型黃海海霧個例時，卻得不到較理想的結(jié)果。究其原因，這很可能是由模擬初始場的質(zhì)量問題所致。因此，改進海霧數(shù)值模擬初始場質(zhì)量（即海霧的數(shù)據(jù)同化）應(yīng)該高度重視，是必須先行的研究任務(wù)之一。只有高質(zhì)量的初始場才能保證對控制海霧形成的天氣系統(tǒng)與大氣邊界層狀態(tài)演變過程的準(zhǔn)確刻畫，才能更好地進行海霧的演變機制研究。

為了充分發(fā)揮常規(guī)觀測探空、地面觀測數(shù)據(jù)的作用，高山紅等基于WRF模式及其先進的3DVAR同化模塊，設(shè)計并構(gòu)建了循環(huán)3DVAR同化方案[50]。此方案的目的是擴展海霧模擬之前的數(shù)據(jù)同化窗，讓更多的觀測數(shù)據(jù)被同化，從而改進初始場質(zhì)量。以2006年3月6—8日的一次黃海大范圍海霧過程為研究對象，他們利用該同化方案（3h循環(huán)一次3DVAR，同化窗為12h）進行了一系列WRF數(shù)值模擬對比試驗。模擬結(jié)果顯示，該同化方案能有效改進黃海海霧數(shù)值模擬初始場質(zhì)量，主要體現(xiàn)在增加低層大氣溫度層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與改變大氣邊界層下層的風(fēng)場結(jié)構(gòu)，從而顯著改善海霧的模擬結(jié)果。針對RAMS模式數(shù)據(jù)同化能力較弱的缺點，高山紅等[51]提出利用WRF循環(huán)3DVAR形成的初始場驅(qū)動RAMS模式的思路。RAMS數(shù)值模擬的結(jié)果表明，WRF循環(huán)3DVAR提供的初始場明顯優(yōu)于RAMS模式自身等熵面客觀分析方法生成的初始場，它在動力與物理上非常協(xié)調(diào)且對模擬結(jié)果的改善相當(dāng)顯著。這說明WRF循環(huán)3DVAR可以為RAMS模式改進其初始場提供一條切實可行的途徑。

隨著觀測技術(shù)的發(fā)展，雷達、飛機與衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)已經(jīng)成為常規(guī)數(shù)據(jù)嚴(yán)重匱乏海域最主要的觀測信息來源，特別是衛(wèi)星數(shù)據(jù)，所占的比重越來越大。例如，歐洲中期數(shù)值預(yù)報中心（ECMWF）預(yù)報系統(tǒng)所同化的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)所占比例達到90%以上。目前在國內(nèi)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)在臺風(fēng)、暴雨等強對流天氣系統(tǒng)的數(shù)值模擬與預(yù)報方面的同化研究與業(yè)務(wù)應(yīng)用較多，而在具有“弱信號”特征的海霧數(shù)值模擬中的同化研究相當(dāng)少，它們更多地被應(yīng)用于海霧的監(jiān)測[7,52]。李冉等[53]在高山紅等[50]工作的基礎(chǔ)上，利用循環(huán)3DVAR開展了黃海海霧數(shù)值模擬的TOVS輻射數(shù)據(jù)的同化研究。他們針對6次明顯的黃海海霧過程，實施了一系列直接同化ATOVS衛(wèi)星輻射數(shù)據(jù)的數(shù)值試驗。結(jié)果表明，分別單獨同化常規(guī)觀測數(shù)據(jù)與衛(wèi)星輻射數(shù)據(jù)對模擬霧區(qū)的影響互有優(yōu)劣?？傮w平均而言，同時同化它們所給出的模擬霧區(qū)最好。

李冉等[53]的研究還發(fā)現(xiàn)，盡管同化衛(wèi)星輻射數(shù)據(jù)后海上大氣邊界層的溫度結(jié)構(gòu)得到了改善，但是濕度場幾乎沒有改進。Wang等[9]提出了一種改進濕度場的思路：如果模擬起點之前已經(jīng)發(fā)生了一片海霧，那么利用MTSAT衛(wèi)星的紅外和可見光衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)反演這片海霧的水平分布與垂直厚度信息，然后假定海霧霧體內(nèi)部的相對濕度為100%，將此濕度信息利用高山紅等[50]構(gòu)建的循環(huán)3DAR方案加以同化。他們首先選取了2個典型海霧個例將此思路付諸于數(shù)值預(yù)報試驗，詳細(xì)分析了同化效果及其改進的原因。然后進行了10個海霧的同化試驗，進一步評估了該方法的綜合效果。個例一海霧發(fā)生面積大且廣泛分布于黃海上，個例二僅局限于青島沿岸。結(jié)果顯示，同化海霧濕度信息后，前者的預(yù)報霧區(qū)集中率POD（Probability of Detection）與公正預(yù)兆得分ETS（Equitable Threat Score）分別提高了20%與15%。對于后者，若不同化，海霧則無法預(yù)報出來。多個例的數(shù)值試驗中同化過程運行穩(wěn)定，12h同化窗的結(jié)果顯示，POD與ETS的平均改進率分別為76%與72%，大氣邊界層內(nèi)的比濕與溫度分別改進了16%與9%。Wang等[9]提出的方法對于海霧的數(shù)值業(yè)務(wù)預(yù)報非常有用，因為預(yù)報模式每天運行少則2次多則4次，如果碰到海霧天氣，其中至少有1次預(yù)報的模擬起點之前一定存在海霧。除了通過數(shù)據(jù)同化手段提高海霧數(shù)值模擬的初始場之外，還必須選擇合適的大氣邊界層（PBL）方案與云微物理（CMP）方案。陸雪等利用2005—2011年10個春季黃海海霧個例[54]，開展了WRF模式的PBL方案與CMP方案的敏感性研究。總體來講，PBL方案對WRF模式霧區(qū)模擬結(jié)果起決定性作用，而CMP方案影響較小，主要影響海霧的濃度和高度。大氣邊界層方案與微物理方案的最佳組合為YSU方案與Lin方案，最差為Mellor-Yamada方案與WSM5方案。Mellor-Yamada方案和QNSE方案模擬的近海面湍流過強，導(dǎo)致大氣邊界層過高，不利于海霧的發(fā)展與維持。而MYNN方案與YSU方案刻畫的湍流強度與大氣邊界層高度合適，有利于海霧發(fā)展與維持。

一些研究工作[9,50-51,54]皆是在事先確定好最優(yōu)CMP，PBL方案以及SST的情形下得到的。陸雪等[54]的研究表明，MYNN方案雖與YSU方案相當(dāng)，但在大多數(shù)海霧個例中，后者明顯優(yōu)于前者，而在有些個例中卻剛好相反。因此對于某一具體海霧個例而言，所用大氣邊界層方案仍需在它們之中選擇最優(yōu)者。這意味著在對一次海霧進行確定性預(yù)報之前，難以知道誰是最優(yōu)的PBL方案。此外如果沒有耦合海洋模式來進行SST的預(yù)報，那么在整個海霧數(shù)值預(yù)報過程中不得不采用固定不變的SST場，這極有可能會嚴(yán)重影響預(yù)報結(jié)果。假若采用集合預(yù)報途徑，初始場誤差、CMP與PBL方案的選擇以及SST場等問題，理論上講皆可以迎刃而解。因為初始場集合體中可以包含不同的初始場誤差，在預(yù)報過程中不同的集合成員可以采用不同的CMP與PBL方案以及擾動的SST場。

在霧的集合預(yù)報方面，Zhou等的工作[55]是開創(chuàng)性的。他們利用多模式的區(qū)域中尺度集合系統(tǒng)對中國東部的霧事件進行了連續(xù)8個月（2008年2—9月）的預(yù)報試驗，結(jié)果表明集合預(yù)報，特別是多模式的集合預(yù)報可以比單一確定預(yù)報提供更全面的有用信息，基于集合預(yù)報的中值預(yù)報也可以大大地提高霧預(yù)報的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)在霧的集合預(yù)報方法已在NCEP投入業(yè)務(wù)運行。在此工作的鼓舞下，高山紅等基于WRF模式及其雜合三維變分（Hybird-3DVAR）同化模塊，對2006年3月黃海海域發(fā)生的一次大范圍海霧進行了集合預(yù)報嘗試[56]，詳細(xì)分析了其預(yù)報效果，并與確定性預(yù)報結(jié)果做了比較。此次集合預(yù)報采用隨機擾動法生成了40個初始成員，海溫進行了擾動，在數(shù)據(jù)同化過程中借助雜合三維變分引入了來自集合體的“流依賴”背景誤差信息。研究顯示，集合預(yù)報50%概率霧區(qū)預(yù)報的ETS得分優(yōu)于決確性預(yù)報29%左右，集合預(yù)報中加入海溫擾動非常必要，它對濃霧預(yù)報改善作用顯著，ETS至少提高10%。在集合預(yù)報中混用大氣邊界層YSU方案與MYNN方案的做法，可以降低只使用其中之一可能導(dǎo)致的預(yù)報誤差。研究表明，借助Hybrid-3DVAR開展黃海海霧的集合預(yù)報技術(shù)上可行，集合預(yù)報將成為黃海海霧數(shù)值預(yù)報的一種有希望的途徑。

6　結(jié)束語

本文對近30a來我國海霧研究領(lǐng)域的一些重要進展進行了回顧，并對海霧的微物理學(xué)特征、海霧與層云的關(guān)系、北太平洋與大西洋上海霧發(fā)生頻率的氣候?qū)W特征、海霧的數(shù)值模擬、海霧的數(shù)據(jù)同化和集合預(yù)報等重點問題進行了總結(jié)與討論。然而必須指出，海霧研究還面臨諸多困難和挑戰(zhàn)，未來的海霧研究要想取得進展，海霧研究者還必須認(rèn)真思考以下問題。

1）海霧可以看作是與海面相接的云。眾所周知，云霧的形成、演變和消散過程涉及非常復(fù)雜的微物理學(xué)過程和化學(xué)過程。未來加強對云霧的物理過程、化學(xué)過程以及海霧與氣溶膠相互作用過程的深入認(rèn)識，將是推動海霧研究向前發(fā)展的一個重要研究方向。

2）海霧發(fā)生在海上的大氣邊界層內(nèi)。我們對大氣邊界層的認(rèn)識大多來自陸地上大氣邊界層的研究[57]。由于缺乏足夠的海上直接觀測資料，我們對中國近海海霧天氣過程中的海上大氣邊界層的結(jié)構(gòu)、海霧特性等認(rèn)識程度還相當(dāng)有限，這與美國、加拿大等發(fā)達國家尚有較大差距[42,58-59]。隨著我國對海洋氣象觀測的逐步加強，如浮標(biāo)站、自動站的布設(shè)和船舶觀測資料的積累，有理由相信對海霧的認(rèn)識程度會逐步加深。

3）數(shù)值模擬不僅是海霧機制研究的重要手段，而且更是海霧客觀預(yù)報的必然途徑。目前被國內(nèi)外研究者廣泛使用海霧研究的數(shù)值模式，如RAMS，MM5與WRF等中的大氣邊界層與微物理方案并不是直接針對海霧研究而設(shè)計的。盡管海霧是接海的云，但它與一般意義上的云還是有很大的區(qū)別。云通?？梢钥闯山^熱膨脹降溫的產(chǎn)物，而海霧卻是底部與海面之間通過湍流混合、霧頂通過長波輻射進行熱量交換的一個非絕熱過程的產(chǎn)物。因此大力推進能細(xì)致地刻畫近海面湍流過程的大氣邊界層方案、精確描述氣溶膠作用下霧頂長波輻射過程中的輻射方案，以及水汽凝結(jié)的微物理方案的改進工作，是我們亟待努力的重要研究方向。

4）海霧主要發(fā)生在常規(guī)觀測資料稀少的海上。因此一方面要利用先進的能夠體現(xiàn)“流依賴”特性的數(shù)據(jù)同化方法（如ENKF，Hybrid-3DVAR，4DVAR等）充分消化吸收已有的常規(guī)觀測的信息，另一方面要盡可能地同化大量分布于海上的非常規(guī)觀測資料。同化的目的不僅僅是改進控制海霧的高低壓天氣系統(tǒng)，更重要的是要改善海上大氣邊界層內(nèi)的濕度與溫度分布狀態(tài)。當(dāng)然海霧對初始場、海溫以及參數(shù)化方案的高度敏感性，決定了集合預(yù)報應(yīng)該是今后要重點關(guān)注的一個研究方向。

5）從社會服務(wù)的角度來看，我們不能只滿足于海霧的機制研究，以及某片海域上海霧有無的預(yù)報。跟海霧有關(guān)的社會最迫切的需求是大氣水平能見度的預(yù)報。因此如何從海霧的數(shù)值預(yù)報結(jié)果中進行大氣能見度的準(zhǔn)確診斷，是一個看起來簡單，實際做起來卻非常不易的工作。

6）在太平洋西岸等的一些國家和地區(qū)，由于海霧是以與其相伴隨的大氣低能見度形式出現(xiàn)的，會對空中、海上和沿岸的交通運輸帶來嚴(yán)重影響，因此海霧是被當(dāng)做“災(zāi)害”來研究的。在南部非洲的納米比亞等國家的內(nèi)陸沙漠地區(qū)，受海洋的影響每年有200多天會發(fā)生海霧。但由于沙漠地區(qū)淡水資源奇缺，這些常年滯留在空氣中的霧是被當(dāng)做珍貴的“空中水源”來對待的，有科學(xué)家研究不同材質(zhì)的“俘獲網(wǎng)”在空中取水的效率問題，期盼能利用高效率的“俘獲網(wǎng)”從霧中獲得更多的淡水資源。如何減少海霧帶來的負(fù)面影響，提高其作為正面的淡水資源的利用效率？這是值得海霧研究工作者認(rèn)真思考的另一個重要問題。

致謝：衷心感謝美國NCEP的杜鈞博士對本文編寫過程的關(guān)心和指導(dǎo)。

［1］王彬華. 海霧. 北京： 海洋出版社， 1983： 1-352.

［2］ 傅剛， 張濤， 周發(fā)琇. 一次黃海海霧的三維數(shù)值模擬研究. 青島海洋大學(xué)學(xué)報， 2002， 32（6）： 859-867.

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A Brief Overview of the Sea Fog Study in China

Fu Gang, Li Pengyuan, Zhang Suping, Gao Shanhong
（College of Oceanic and Atmospheric Sciences， Ocean University of China， Qingdao 266100）

Sea fog is one kind of severe weather phenomenon that exerts important infuence on many aspects of social life， such as marine transportation， fshing， port operations， as well as the high-way transportation and the electric power transportation in coastal areas. Previous researches indicated that the financial and human losses related to fogs and low visibility became comparable to the losses resulted from other weather events, e.g., tornadoes or even hurricanes, in some situations. In this paper, some important progresses were reviewed on the sea fog study in China in recent 30 years. Also the authors paid much attention to discuss the following important issues on sea fog researches, i.e., the microphysics of sea fog, the relationship between sea fog and stratus， the sea fog occurrence frequency over the Northern Pacifc and Northern Atlantic， the numerical simulation of sea fog，the data assimilation and ensemble forecasting of sea fog. This paper may provide useful information for those who want to know the latest progress of sea fog study in China.

sea fog, China seas, microphysical characteristics of sea fog, climatology of sea fog, numerical modeling, ensemble prediction of sea fog

10.3969/j.issn.2095-1973.2016.02.002

2015年9月1日；

2015年10月20日

傅剛（1963—），Email:fugang@ouc.edu.cn

資助信息：國家自然科學(xué)基金（41275049，41305086，41175006，41576108，41276009）