2011—2012年冬季山東半島北部沿海冰情趨勢(shì)預(yù)測(cè)

鄭東，洪新，高志波

（國(guó)家海洋局煙臺(tái)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山東煙臺(tái)264006）

2011—2012年冬季山東半島北部沿海冰情趨勢(shì)預(yù)測(cè)

鄭東，洪新，高志波

（國(guó)家海洋局煙臺(tái)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山東煙臺(tái)264006）

較詳細(xì)地繪出了該海域內(nèi)50年來(lái)海水溫度的變化周期及分布特征，并利用熱平衡原理和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，預(yù)測(cè)2011—2012年度海冰發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)多年檢驗(yàn)該方法較為穩(wěn)定、有效，能夠較準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)局部海域冰情。

海冰預(yù)報(bào)；熱平衡原理；預(yù)測(cè)趨勢(shì)

1 引言

中國(guó)近海的海冰，僅在冬季出現(xiàn)在渤海和北黃海沿岸。山東半島的北黃海沿岸，除個(gè)別深入陸地的海灣（如萊州灣）外，一般都不結(jié)冰。但是，冰情及其時(shí)空分布的年際變化也是不容忽視的。近兩年來(lái)，山東半島的北部沿海冰情均是偏重年份，給海洋運(yùn)輸和海上建筑物及海水養(yǎng)殖等行業(yè)造成了嚴(yán)重威脅和經(jīng)濟(jì)損。2009年度（2009年12月—2010年2月）山東半島北部沿海出現(xiàn)了近30年來(lái)最為嚴(yán)重的結(jié)冰現(xiàn)象，特別是在2010年局部海域冰情達(dá)4.0級(jí)，最大冰厚38 cm，岸邊堆積冰厚度達(dá)50—60 cm,，浮冰外緣線達(dá)30 n mile。2010年度（2010年12月—2011年2月）山東半島北部沿海冰情是一個(gè)常年偏重年份，但與2009年度冰情相比略輕，冰級(jí)為3.5級(jí)。2011年1月中旬冰情發(fā)展非常迅速，局部海域出現(xiàn)較為嚴(yán)重冰情，特別是萊州灣內(nèi)冰量均為10成左右，一般冰厚15 cm，最大冰厚38 cm，海冰類型以灰白冰（GW）和少量的冰皮（R）為主；岸邊出現(xiàn)堆積冰（H）現(xiàn)象[1]，厚度高達(dá)50—60 cm；浮冰最大外圍線將達(dá)到50 n mile，萊州、濱州、東營(yíng)、羊口、龍口等港灣內(nèi)海冰密集度均在9—10成（見(jiàn)圖1）。因此，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)海冰發(fā)展趨勢(shì)對(duì)保護(hù)海上運(yùn)輸海上建筑物安全，以及減少海水養(yǎng)殖業(yè)的損失都有重要應(yīng)用價(jià)值。

圖1 山東半島北部沿海各站點(diǎn)冰情狀況

2 2011年度冰情趨勢(shì)分析

2.1 預(yù)報(bào)方法

海冰生成的必要條件是，海水溫度降低至冰點(diǎn)并繼續(xù)失熱，相對(duì)冰點(diǎn)稍有過(guò)冷卻現(xiàn)象并有凝結(jié)核存在。即海水溫度的升高或降低是影響海冰的重要因素之一。利用海水夏季吸收熱量與冬季釋放熱量的平衡原理來(lái)預(yù)測(cè)冬季海冰趨勢(shì)狀況；再利用HY—1衛(wèi)星云圖和500—850 hPa氣壓場(chǎng)圖進(jìn)行短期修正，得到了較滿意的預(yù)報(bào)模式與流程，經(jīng)2008年、2009年、2010年海冰冰情預(yù)測(cè)檢驗(yàn)證明該方法在單站和局部區(qū)域內(nèi)是一種很有效的海冰預(yù)報(bào)方法。使用該方法預(yù)測(cè)2011—2012年度冰情趨勢(shì)得到了令人滿意的結(jié)果。

2.2 岸站海溫變化分析

根據(jù)煙臺(tái)、龍口兩站水溫資料，分別計(jì)算出常年值、上年值及今年1—9月的水溫平均值（見(jiàn)表1）。

表1 煙臺(tái)、龍口兩地水溫情況（常年值、2010年、2011年1—9月）

從表中分析，2011年1—9月份，煙臺(tái)、龍口兩站點(diǎn)的水溫與去年同期相比分別偏高0.1℃和偏低0.4℃；與常年相比低0.8°—1.1℃，綜合評(píng)價(jià)：山東半島北部沿海表層海水溫度仍然處在第五周期的低谷時(shí)期（詳見(jiàn)水溫趨勢(shì)圖2）。

圖2 煙臺(tái)表層水溫與龍口冰級(jí)圖

2.3 水溫周期變化曲線[2-3]

利用煙臺(tái)站點(diǎn)年平均水溫變化曲線，推算出2011年該區(qū)域內(nèi)的海溫平均值（見(jiàn)圖2）。

根據(jù)煙臺(tái)、龍口兩站點(diǎn)1—9月份的實(shí)測(cè)值，預(yù)計(jì)2011年兩站年平均水溫值在12.1—12.9℃左右，比去年同期持平及略低0.1—0.4℃左右；與常年相比平均偏低1.0℃左右，綜合評(píng)價(jià)：處在低谷階段。

3 預(yù)報(bào)結(jié)論與討論

綜上所述，山東半島北部沿海表層海水溫度，無(wú)論是與去年相比還是與常年相比，或是從累年的趨勢(shì)周期分析[4]，均處于低谷狀態(tài)。故預(yù)測(cè)2011—2012年度（2011年12月—2012年2月）山東半島北部沿海的冰情趨勢(shì)是：較常年偏重，與去年相比持平或略輕，冰級(jí)在3.5級(jí)左右，萊州站初冰日將在2011年12月20日左右，終冰日大約在2月20日，最大冰厚30 cm，結(jié)冰范圍在40 n mile以內(nèi)。預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)況基本相符。

本年度山東半島北部沿海海水溫度較常年偏低，其原因是：2011年1—2月份受強(qiáng)冷空氣影響致使海溫較常年異常偏低；加之6—9月份渤海發(fā)生溢油，油膜大面積覆蓋海面，阻礙海水蒸發(fā)，表層海水反射率明顯增大，減少了進(jìn)入海洋表層的太陽(yáng)輻射，大氣與海洋熱交換能力明顯減小，使渤海海域海水夏季升溫幅度較常年相比不明顯。以上兩個(gè)原因?qū)е陆衲晟綎|半島北部沿海1—9月份海水溫度較常年略微偏低。從而使2011—2012年度海冰冰情可能較常年偏重。

[1]包澄瀾,等.海洋災(zāi)害及預(yù)報(bào)[M].北京:海洋出版社,1999: 133-134.

[2]鄭東,高志波.2009年度山東半島北部沿海海冰趨勢(shì)預(yù)測(cè)[C].北海區(qū)海洋觀測(cè)與預(yù)報(bào)領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流會(huì)論文集,2010.237-241.

[3]鄭東,寧璇璇,侯查偉,等.2010年度山東半島北部沿海海冰趨勢(shì)預(yù)測(cè)[J].海洋預(yù)報(bào),2011,28(2):60-62.

The prediction of sea ice in the northern coast of Shandong Peninsula in 2011—2012

ZHENG Dong,HONG Xin,GAO Zhi-bo
(Yantai Marine Environment Montitoring center of SOA Yantai,Shandong yantai 264006 China)

The periodic variation and characteristics of surface sea temperature is described in detail in the northern coast of Shandong Peninsula during the last 50 years.By using the principle of thermal equilibrium and mathematical statistic method,the developing tendency of the sea ice is predicted in 2011-2012.Being validated several years,the method is proved to be stable and effective for the sea ice prediction in some local regions.

sea ice prediction；thermal equilibrium theory；tendency prediction

book=88,ebook=88

P731

：A

：1003-0239（2012）04-0070-04

2011-11-23

廣東省2011年“防災(zāi)減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目；“南海季風(fēng)槽造成江門(mén)沿海地區(qū)強(qiáng)降水分析與預(yù)報(bào)”資助

鄭東（1959-），男，工程師，從事水文預(yù)報(bào)工作。E-mail:zhengdongyubao@163.com