海冰对持续强冷空气过程的响应分析

摘要 通过对2010年1月上旬影响山东海域的持续强冷空气过程分析，认为黄河气旋和较强冷平流造成的大风、低温和降雪是造成海冰灾害发生并发展的重要因素，当持续低温出现后，东北风盛行的天气形势下，往往有海冰发生发展。同时，就做好海冰灾前防范和灾后应急工作提出了建议。

关键词 海冰；大风；降温；暴雪；黄河气旋

中图分类号 P732.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0200-02

进入海洋中的大陆冰川（冰山和冰岛）、河冰、湖冰以及咸水冰被统一称为海冰，其盐度比海水低2‰～10‰[1]。海冰等海洋主要灾害对渔业生产等有巨大的危害[2-3]。如1969年发生的“大冰害”，曾经造成海上石油平台损坏。强冷空气是造成暴雪、大风和低温冻害等冬半年影响我国大部分地区和海域的灾害性天气的主要原因。2010年1月上旬开始，受持续强冷空气的影响，渤海湾、莱州湾、黄海北部等山东海域发生海冰灾害，山东省因这次海冰灾害直接经济损失接近27亿元，其中烟台市损失8.78亿元，威海市损失8.96亿元[4]。本文通过对2010年1月上旬的持续强冷空气过程分析，探讨造成海冰对强冷空的响应，以期提高社会的防范意识，减少海洋产业的损失。

1 海冰灾情分析

自2009年11月下旬开始，辽东湾出现大面积初生冰，时间较常年提前15 d左右；至2010年1月上旬，辽东湾海冰发展迅速，浮冰范围迅速增加；至1月中旬，受补充冷空气影响，莱州湾的冰情发展明显，浮冰范围从1月9日的29.632 km迅速增加到1月18日的72.228 km，1月22―24日连续维持在85.192 km，为莱州湾40年来最大海冰范围；辽东湾浮冰范围从1月31日的96.304 km迅速发展到2月13日的200.016 km，最大单层冰厚达50 cm以上。海冰于2010年1月中下旬达到山东省40年同期最严重冰情。

2 天气形势分析

2.1 500 hPa高空环流形势分析

2010年1月上旬的500 hPa高度场上，北半球中高纬以经向环流为主，冷空气经贝加尔湖东移南下。2日，小股冷空气经蒙古和东北地区南下，高原低槽东移，带动低层暖湿气流向北输送。3日，河套地区有低涡生成，北方冷空气和南方暖湿气流在此交汇，引发黄河气旋剧烈发展，在东北路径南下的冷空气垫上抬升，形成明显降雪。4日8：00后，东亚大槽移动到日本海地区，来自极地的冷空气经由贝加尔湖，在高压前部西北气流的影响下不断影响山东半岛地区。地面图上，河套低涡诱发黄河气旋，经黄河下游影响华北到山东半岛的大部分地区。4日8：00，黄河气旋东移到朝鲜半岛地区，冷高压随之南下，冷空气经由贝加尔湖、蒙古东部扩散南下。8日高压中心位于蒙古东部地区，冷空气影响结束。

2.2 暴雪过程分析

黄河气旋引起较强的上升运动和整层的水汽抬升使4日山东半岛多处出现暴雪。随着冷空气不断影响，山东半岛特有的地方性天气――冷流降雪天气不断出现。5日850 hPa半岛降温至-20～-16 ℃，山东半岛多处出现大雪；随着高空冷空气主体的不断东移，山东半岛的冷流降雪强度也逐渐减弱。6日850 hPa为-16 ℃，出现中雪；7日回升至 -16～-12 ℃，出现小到中雪；8日回升至-12 ℃，出现小雪，降雪结束。半岛最大积雪深度达30 cm以上，50%的台站最大积雪深度与历史同期持平，40%的台站降雪日数与历史同期持平。

2.3 低温实况分析

对于这种持续性冷空气影响引起的温度下降，一般分为平流降温和辐射降温2种。3日8：00至4日8：00，以较强冷平流引起的平流降温为主。500 hPa高空较强锋区压在了华北―山东半岛一带（10纬距，4条等温线）。4日8：00―20：00，850 hPa西北气流明显加强，等高线与等温线交角在90°左右，温度平流达到最大值。5日8：00，成山头ΔT24值达到-13 ℃。4日夜间以后，山东半岛南部地区天况转晴，风力减弱，辐射降温作用明显，导致最低气温出现在6日早晨，全市气温均在-9 ℃以下，内陆地区最低气温达-22 ℃。1月上旬平均气温达到1980年以来的最低值。

2.4 大风分析

由于冷高压的前方伴有入海气旋，高压前部较大的气压梯度与地面气旋叠加，造成风力极值出现在1月4日，黄海南部的崆峒岛站最大风力8～9级，阵风10级，陆地6～7级，阵风8级。与之类似的是，1999年11月24日，由于地面冷高压和入海气旋的共同作用，渤海出现7级、阵风10级的偏北大风，发生了震惊全国的“11・24”海难事故。4日后冷空气逐渐扩散南下，地面冷高压经蒙古到河套扩散南下，地面风向以北到西北风为主。与高空冷平流相对应。5日，海岛站最大风力，崆峒岛8级，渤海黄海交界处的长山列岛自动站为6～7级风，沿海地区均为4～5级风。6日，崆峒岛7级风，长山列岛为4～5级风。7日，崆峒岛7级，长山列岛为5～6级风。

3 与1969年海冰灾情对比

在1969年春季，渤海发生特大海冰期间，海冰厚度最大达到54 cm，营口海区、辽河口基本上被固定冰全部覆盖，渤海石油“海一井”（重500T）平台、“海二井”（重550T）平台受到重创，塘沽港有58艘客轮受损。造成这次冰害的主要原因是由于1969年冷空气强度大、频率高，冬季降雪频繁，多因素综合造成1969年大冰害发生。综合1969年和2002年的海冰灾情认为，海冰厚度和范围都与冷空气强度、次数及路径密切相关，海冰的形成与消融与该海区的气象和水文条件有着密切的关系[5-6]。

4 建议

黄河气旋和较强冷平流造成的大风、低温和降雪是造成海冰灾害发生并发展的重要因素，当持续低温出现后，东北风盛行的天气形势下，海冰发生发展的概率较大。冷空气强度、次数及路径等因素影响海冰厚度和范围，气象条件和水文条件与海冰的形成、消融密切相关。因此，预测有海冰发生时，应周密部署，加强督促检查，加强巡查监控，及时预警信息，充分利用VTS、AIS、CCTV等监控手段；加强对海冰区域的动态监控，随时掌握跟踪冰情变化情况。加强多部门联系与合作，健全预警机制，密切关注海冰的发展，及时预警信息；严格落实各项防范措施，及时掌握海域海上冰情，研究分析海冰对涉海作业和水运生产可能造成的影响，制订和完善因海冰影响造成封港、停航和船舶、人员海上被困等突发事件的应急预案，同时要合理布置力量，做好随时应对各类情况的准备。在做好预防工作的基础上，当灾害发生后，对适宜收获的养殖产品及时收获，对养殖池塘要防止发生缺氧，同时对渔业设施加固和增加保温能力，保证养殖品种正常生长，最后要及时对停港渔船进行调度和看管，切实保证渔船安全[7-8]。

5 参考文献

[1] 李志军.渤海海冰灾害和人类活动之间的关系[J].海洋预报，2010（1）：8-12.

[2] 陆钦年.我国渤海海域的海冰灾害及其防御对策[J].自然灾害学报，1993（4）：53-59.

[3] 徐广远，郐明，张恩鹏，等.海参海冰灾害防治措施[J].新农业，2013（17）：60.

[4] 孙劭，苏洁，史培军.2010年渤海海冰灾害特征分析[J].自然灾害学报，2011（6）：87-93.

[5] 张方俭，费立淑.我国的海冰灾害及其防御[J].海洋通报，1994（5）：75-83.

[6] 马桂山，张哲，王晓娟，等.渤黄海冰情分析与对策思考[J].中国海事，2010（11）：43-46.

[7] 左书华，李蓓.近20年中国海洋灾害特征、危害及防治对策[J].气象与减灾研究，2008（4）：28-33.

[8] R龙，宋士林，刘婷婷.潍坊北部沿海地区主要海洋灾害类型及防治探讨[J].海洋开发与管理，2013（3）：92-97.