東洞庭湖區(qū)水面氣象站網(wǎng)的建立及2016—2018年數(shù)據(jù)特征及應(yīng)用

彭潔 蔣帥 袁泉 尹依雯

（湖南省岳陽(yáng)市氣象局，岳陽(yáng) 414000）

0 引言

洞庭湖是我國(guó)第二大淡水湖，其中東洞庭湖約占洞庭湖60%的水域面積，全部位于湖南省岳陽(yáng)市境內(nèi)，湖南境內(nèi)主要水系匯入東洞庭湖后由城陵磯流入長(zhǎng)江，由于該區(qū)域內(nèi)湖內(nèi)河及港汊眾多、下墊面復(fù)雜，導(dǎo)致局地小氣候明顯，多暴雨、雷電、大風(fēng)、大霧等災(zāi)害性天氣發(fā)生。近年來(lái)，由于岳陽(yáng)市航運(yùn)物流及水上旅游行業(yè)的迅速發(fā)展，因惡劣天氣引發(fā)的水上安全事故頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2012年以來(lái)，復(fù)雜天氣條件下在東洞庭湖至湘江湘陰段水域發(fā)生水上交通事故多達(dá)32起。由于水上監(jiān)測(cè)設(shè)備和預(yù)警信息發(fā)布手段的缺乏，惡劣天氣導(dǎo)致水上交通事故后，往往造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。如2012年2月2日，湖北監(jiān)利666號(hào)運(yùn)砂船在途經(jīng)汨羅、岳陽(yáng)縣交界水域時(shí)遭遇大風(fēng)，發(fā)生側(cè)翻，1人死亡，10人失蹤。2015年6月1日21時(shí)30分左右，隸屬于重慶東方輪船公司的“東方之星”大型客輪，在從南京駛往重慶途中突遇狂風(fēng)暴雨，在長(zhǎng)江中游湖北監(jiān)利和岳陽(yáng)交界的水域沉沒(méi)，造成442人遇難的重特大事故。

隨著水上航運(yùn)的發(fā)展及水上交通事故影響的擴(kuò)大，近年來(lái)，專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)始將目光投向了水上氣象條件分析及其預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)的研究，蔡榮輝等[1]選取2013—2015年洞庭湖區(qū)域15次雷暴大風(fēng)過(guò)程，就雷暴大風(fēng)的天氣形勢(shì)進(jìn)行分型并總結(jié)歸納了預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)，為該區(qū)域的災(zāi)害性天氣短時(shí)短臨預(yù)警提供參考。廖春花等[2]利用湖南96個(gè)國(guó)家觀測(cè)站資料，對(duì)2005—2015年發(fā)生在湖南境內(nèi)的水上交通事故的分布特征、事故類(lèi)型進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上分析研究了事故與天氣因子的關(guān)系。程宏林等[3]對(duì)代表江蘇內(nèi)河航運(yùn)的幾個(gè)縣境內(nèi)發(fā)生的水上交通事故進(jìn)行整理，分析了水上氣象條件和氣象條件的關(guān)系，并提出了一些防御措施和對(duì)策。姜丹[4]針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)負(fù)責(zé)天氣條件下船舶航行安全，建立了預(yù)報(bào)預(yù)警指標(biāo)體系和安全航行預(yù)警等級(jí)的劃分。羅紅梅等[5]針對(duì)湖南水上交通主要航道的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行普查研究，并得出了湖南境內(nèi)航道上的主要風(fēng)險(xiǎn)隱患點(diǎn)和重大事故多發(fā)地的分布情況，并就災(zāi)害發(fā)生的氣象影響因子進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分類(lèi)。

但是，由于臨水或水上氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備的明顯缺乏，各地水上氣象特征與陸地的差異缺乏具體的研究結(jié)果，針對(duì)惡劣天氣導(dǎo)致水上交通事故的研究仍然存在短板，2016年來(lái)，岳陽(yáng)市氣象局與地方海事部門(mén)聯(lián)合，在湘江至洞庭湖水域事故多發(fā)處建設(shè)了12套7要素的自動(dòng)氣象觀測(cè)站，旨在針對(duì)洞庭湖這個(gè)巨大水體和陸地氣象條件的差異規(guī)律和湖水“水體熱效應(yīng)”、水面的“狹管加速效應(yīng)”進(jìn)行研究，為建立東洞庭湖水域?yàn)?zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警指標(biāo)打下基礎(chǔ)，為內(nèi)湖內(nèi)河航運(yùn)提供更為科學(xué)的預(yù)報(bào)預(yù)警依據(jù)。

1 自動(dòng)站網(wǎng)資料與分析方法

為更好地說(shuō)明水陸氣象條件的差異，尤其是水面和平原、山地氣象條件的差異，在站點(diǎn)選擇上，遵循距離相近和同一緯度的原則，在研究水上站和山區(qū)站的氣象條件差異時(shí)，主要以岳陽(yáng)市區(qū)內(nèi)七里山水上站（113°07′E，29°24′N(xiāo)）和臨湘國(guó)家氣象觀測(cè)站（113°27′E，29°29′N(xiāo)）的資料為代表，在研究水上站和平原站的差異時(shí)，主要以汨羅境內(nèi)營(yíng)田閘水上站（112°54′E，28°50′N(xiāo)）和汨羅國(guó)家氣象觀測(cè)站（113°06′E，28°51′N(xiāo)）資料為代表。水上站和國(guó)家站分布如圖1。

圖1 洞庭湖東部自動(dòng)氣象站（黃色）和國(guó)家氣象站（綠色）分布圖Fig. 1 Distribution of automatic weather station (yellow) and national weather station (green) in east Dongting Lake

本文資料來(lái)源于2016—2018年岳陽(yáng)境內(nèi)湘江湘陰至洞庭湖段的水上交通氣象站及同時(shí)段岳陽(yáng)境內(nèi)國(guó)家氣象觀測(cè)站，主要分析對(duì)水上安全影響較大的溫度、風(fēng)、能見(jiàn)度等3個(gè)要素。本文使用的資料控制方案包括：1）氣候界限值檢查：當(dāng)要素（溫度、風(fēng)速、能見(jiàn)度）觀測(cè)值超出要素的國(guó)家站（同緯度國(guó)家站）氣候界限值的數(shù)據(jù)為（可）疑（錯(cuò)）誤數(shù)據(jù)，并做刪除處理；2）時(shí)間一致性檢查：氣象要素隨時(shí)間的變化具有一定的規(guī)律。檢查氣象數(shù)據(jù)變化是否符合這種規(guī)律，進(jìn)而剔除不真實(shí)的跳躍值，并做線性差值填補(bǔ)。這個(gè)方法應(yīng)用在氣溫要素上；3）內(nèi)部一致性檢查：內(nèi)部一致性是指當(dāng)前臺(tái)站某一時(shí)刻或某一時(shí)間段，各觀測(cè)氣象要素間的聯(lián)系。此方法應(yīng)用在風(fēng)速上。例如：1 h內(nèi)最大風(fēng)速＞1 h內(nèi)最小風(fēng)速；1 h內(nèi)最大風(fēng)速＞整點(diǎn)風(fēng)速；整點(diǎn)風(fēng)速＞1 h內(nèi)最小風(fēng)速。根據(jù)以上規(guī)則剔除了扁山湖心、煤炭灣湖心站、白泥湖、靜河站點(diǎn)。

2 水陸氣溫特征及其差異

氣溫是影響水上交通安全的重要因素之一，尤其是冬季的低溫帶來(lái)的低溫冰凍災(zāi)害和夏季的炎熱高溫天氣，會(huì)嚴(yán)重影響航運(yùn)的安全。以下就氣溫季節(jié)變化、日變化和水陸溫度差異展開(kāi)分析。

2.1 水陸氣溫變化特征

圖2 氣溫（a～d）和相對(duì)濕度（e～h）月（a，b，e，f）、日（c，d，g，h）變化曲線Fig. 2 Monthly (a, b, e, f) and diurnal (c, d, g, h) variation curves of temperature (a～d) and relative humidity (e～h)

從氣溫的變化規(guī)律來(lái)看（圖2a、2b），水上站和陸地站的氣溫年變化規(guī)律基本一致，最熱的季節(jié)均出現(xiàn)在夏季7—8月，最冷的季節(jié)均出現(xiàn)在冬季1—2月；從氣溫日較差來(lái)看，無(wú)論哪個(gè)季節(jié)，水上站的氣溫日較差均明顯低于陸地，水上氣溫日較差平均在5～7 ℃，而陸地站的日較差平均在11～13 ℃。因此陸地站夏季夜間水上溫度更高，冬季白天水上溫度更低，這就導(dǎo)致夏季晚上人體感覺(jué)水面上更為悶熱，冬季白天水上航行人體感覺(jué)更冷。從氣溫日變化情況來(lái)看（圖2c、2d），水上站點(diǎn)最高氣溫出現(xiàn)時(shí)間主要集中在16時(shí)左右，最低氣溫出現(xiàn)在07時(shí)左右，而同一緯度的臨湘站的最高氣溫主要出現(xiàn)在15時(shí)左右，最低氣溫出現(xiàn)在06時(shí)左右，汨羅和營(yíng)田閘也具有相同特征。可見(jiàn)與陸地相比，水面上每日最高、最低溫度出現(xiàn)時(shí)間均延后1 h左右。這主要是因?yàn)槎赐ズ鳛榇笮退w比熱容大，具有良好的“保溫”效應(yīng)，對(duì)大氣輻射升降溫反映較陸地上緩慢，導(dǎo)致日高低溫出現(xiàn)時(shí)間延遲且氣溫日較差較小。

從相對(duì)濕度變化來(lái)看（圖2e～2h），水上站與陸地站變化規(guī)律一致，但除6、7月外，水上站相對(duì)濕度都高于陸地站點(diǎn)。從相對(duì)濕度差異來(lái)看，夏秋季節(jié)差異較大，冬春季節(jié)較小。從相對(duì)濕度的日變化來(lái)看，白天水上站相對(duì)濕度高于陸地站，夜間二者相對(duì)濕度接近或陸地稍高于水上，也是導(dǎo)致夏季水上更加濕熱（悶熱濕），冬天水面更加濕冷重要原因。

2.2 水陸氣溫差異

為了對(duì)比高低溫水陸站點(diǎn)差異，計(jì)算了水上站與國(guó)家站的高低溫差值（表略），發(fā)現(xiàn)水陸高溫差異存在較為明顯的季節(jié)規(guī)律性。總體來(lái)看，1—9月水陸高溫差異在2～3 ℃，最小的是2月和7月，高溫差在1～3 ℃，10月開(kāi)始，水陸高溫差異開(kāi)始明顯增大，陸地上高溫比水上高溫偏高4～5 ℃，12月兩者差異達(dá)到最大，均在5 ℃以上。從最低溫來(lái)看，水陸低溫差異同樣具有季節(jié)規(guī)律，1、3—10月水陸低溫差異在0～3 ℃，最大的是11—12月，低溫差值5～8 ℃，2月水陸低溫差值次之，在3～5 ℃。

綜上，水上站和陸地站的氣溫和相對(duì)濕度月變化規(guī)律基本一致，但水上站的氣溫日較差明顯低于陸地站點(diǎn)，水上相對(duì)濕度較陸地更大，且氣溫峰值和谷值出現(xiàn)時(shí)間均較陸上站滯后1 h左右；水陸高低溫差異存在較為明顯的季節(jié)規(guī)律性，1—9月水陸高溫差異較小（2～3 ℃），最大為10—12月（4～6 ℃）；從最低溫來(lái)看，1、3—10月較小（0～3 ℃），最大的是11—12月（5～8 ℃），2月次之（3～5 ℃）。

3 水面與陸地風(fēng)向風(fēng)速特點(diǎn)

瞬時(shí)大風(fēng)是影響水路交通的重要因素，氣象觀測(cè)的每日極大風(fēng)速即每日最大的瞬時(shí)大風(fēng)，極大風(fēng)向風(fēng)速具有瞬時(shí)特征，本文著重分析水上極大風(fēng)向風(fēng)速特點(diǎn)及與陸地的差異。

3.1 水上風(fēng)向風(fēng)速特點(diǎn)及與陸地站點(diǎn)差異

從逐月水上風(fēng)的變化情況（圖3），可以看到，每年1、5、10月是一年中風(fēng)力最大的季節(jié)。從空間分布情況來(lái)看，其中洞庭湖中部的磊石站風(fēng)速明顯較其他水上站的風(fēng)速偏大，是整個(gè)東洞庭湖最容易出現(xiàn)大風(fēng)天氣的站點(diǎn)，年平均風(fēng)速為5.9 m/s，其極大風(fēng)大值主要出現(xiàn)在1、5月以及10—11月，青港站是風(fēng)力最小的站點(diǎn)，年平均風(fēng)速為3.6 m/s。磊石站位于湘江大堤?hào)|岸，正處于洞庭湖區(qū)域汨羅江到湘江的入口處，兩側(cè)地勢(shì)高，站點(diǎn)處地勢(shì)低，由于“狹管加速效應(yīng)”導(dǎo)致該地常年風(fēng)速均大于其他水上站，而青港站位于湘江大堤之下，處于背風(fēng)區(qū)，因此常年風(fēng)速偏小。

圖3 水上站和國(guó)家站逐月風(fēng)速變化曲線Fig. 3 Monthly wind speed variation curve of water stations and national stations

洞庭湖地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，風(fēng)向風(fēng)速具有明顯的季節(jié)變化特征。為了更清晰分析水陸差異，挑選了水上站七里山、營(yíng)田閘，國(guó)家站臨湘、汨羅。從圖4可以看到，洞庭湖區(qū)域山區(qū)和平原的極大風(fēng)季節(jié)變化呈現(xiàn)雙峰型曲線，峰值常出現(xiàn)在每年4、5、7月。而水上極大風(fēng)的季節(jié)變化則呈現(xiàn)出多峰型特征，峰值分別出現(xiàn)在1、5和10月。究其原因[6]，4、5月為春夏之交的大氣環(huán)流轉(zhuǎn)換季節(jié)，冷暖空氣頻繁交匯，洞庭湖區(qū)域此時(shí)段出現(xiàn)的大風(fēng)不僅包括了地面氣旋大風(fēng)、冷空氣大風(fēng)，而且常有強(qiáng)對(duì)流帶來(lái)的雷暴大風(fēng)，這是包括水上和陸地的洞庭湖區(qū)春夏之交風(fēng)力偏大的重要原因。此外由于水上站特殊下墊面影響，初秋由于變性冷氣團(tuán)影響增多，水面摩擦小導(dǎo)致極大風(fēng)速較陸地偏大，隆冬季節(jié)極渦南下頻繁，冷空氣強(qiáng)盛，多冷空氣大風(fēng)出現(xiàn)，這就導(dǎo)致水面的極大風(fēng)峰值除了春夏之交以外還常常出現(xiàn)在10和1月。水上極大風(fēng)的日變化規(guī)律和陸地呈現(xiàn)相同變化特點(diǎn)，但國(guó)家站日變化更為明顯。從圖4c和4d可以看到，01—07時(shí)風(fēng)速變化不明顯，白天隨著溫度升高，風(fēng)速逐漸加大，日最大值出現(xiàn)13—15時(shí)，17—23時(shí)緩慢下降，最低出現(xiàn)在23—01時(shí)。

圖4 水上站（a，c）和同緯度陸地站（b，d）的風(fēng)速月（a，b）、日（c，d）變化曲線Fig. 4 Monthly (a, b) and daily (c, d) variation curves of wind speed of water station (a, c) and land station (b, d) of the same latitude

為分析水上各月風(fēng)向特點(diǎn)，以磊石站為例制作極大風(fēng)風(fēng)向風(fēng)速玫瑰圖，玫瑰圖分為16個(gè)方位，依據(jù)不同風(fēng)力分0～9級(jí)（不同顏色表示）。從圖5可以看出，冬季（12月—次年2月）水上極大風(fēng)以N風(fēng)為主，占比均在30%以上，其次為NNE風(fēng)、NNW風(fēng)，其中1月極大風(fēng)為N風(fēng)出現(xiàn)的比例最高，達(dá)45.3%。春季（3—5月）N風(fēng)逐漸減弱，占比在25%～30%，SE風(fēng)逐漸加大。夏季（6—7）月N風(fēng)進(jìn)一步明顯減弱，占比在15%～18%，S風(fēng)逐漸增強(qiáng)，主導(dǎo)風(fēng)向變成SSE風(fēng)（占比21.4%）。8月后冷空氣南下頻次開(kāi)始增多，受其影響極大風(fēng)北風(fēng)增多，南風(fēng)顯著較弱。秋季（9—11月）主要受到N風(fēng)、NNE、NNW風(fēng)影響，偏S風(fēng)較弱。綜上，水面上除夏季（6—7月）主導(dǎo)風(fēng)為S風(fēng)、SSE風(fēng)外，其他月主導(dǎo)風(fēng)均為偏N風(fēng)為主。從風(fēng)力等級(jí)分布來(lái)看，0～4級(jí)風(fēng)力在各方位均有體現(xiàn)，但5級(jí)以上，尤其是6～9級(jí)以上大風(fēng)主要出現(xiàn)在偏北方位。

3.2 災(zāi)害性的大風(fēng)特點(diǎn)

瞬時(shí)大風(fēng)的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)預(yù)警是保障東洞庭湖區(qū)水運(yùn)交通安全的基礎(chǔ)，氣象學(xué)上6級(jí)風(fēng)風(fēng)力為10.8～13.8 m/s，7級(jí)風(fēng)風(fēng)力為13.9～17.1 m/s，8級(jí)風(fēng)風(fēng)力為17.2～20.7m/s，9級(jí)風(fēng)風(fēng)力為＞20.8 m/s。為了對(duì)比分析各站出現(xiàn)災(zāi)害性大風(fēng)風(fēng)速頻率和方向，分不同方向和等級(jí)統(tǒng)計(jì)2016—2018年水上站逐小時(shí)大風(fēng)頻次（表1、表2）。洞庭湖地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)最易出現(xiàn)在N方向（70.5%），其次依次為NNE（10.5%），NE（0.4%），其他風(fēng)向上出現(xiàn)的相對(duì)較少。從站點(diǎn)差異來(lái)看，磊石出現(xiàn)災(zāi)害性大風(fēng)最多，共出現(xiàn)災(zāi)害性大風(fēng)2909時(shí)次，其次依次為營(yíng)田閘、七里山、樟樹(shù)港、臨資口、湘陰船舶、青港、鹿角（表2）。此外，水上站災(zāi)害性大風(fēng)以6、7級(jí)大風(fēng)為主，8、9級(jí)相對(duì)較少。

綜上，陸地站極大風(fēng)大值主要出現(xiàn)在4、5月，水上站除此之外還出現(xiàn)在1、10月；水上極大風(fēng)的日變化規(guī)律和陸地呈現(xiàn)相同變化特點(diǎn)，但國(guó)家站日變化更為明顯，最大值出現(xiàn)在13—15時(shí)，最小風(fēng)速均出現(xiàn)23—01時(shí)；風(fēng)向來(lái)看水上站除6、7月主導(dǎo)風(fēng)為S風(fēng)或者SSE風(fēng)外，其他月主導(dǎo)風(fēng)均為偏N風(fēng)為主。全年各月均有＞6級(jí)以上的災(zāi)害性大風(fēng)出現(xiàn)，主要以N風(fēng)為主，災(zāi)害性大風(fēng)出現(xiàn)頻率最高的是磊石站，其次依次為營(yíng)田閘、七里山、樟樹(shù)港、臨資口、湘陰船舶、青港、鹿角。從災(zāi)害性大風(fēng)等級(jí)分布來(lái)看，水上站災(zāi)害性大風(fēng)以6、7級(jí)大風(fēng)為主，8、9級(jí)大風(fēng)相對(duì)較少。

圖5 磊石站1—12月極大風(fēng)玫瑰圖Fig. 5 Rose chart of extreme wind at Leishi Station from January to December

表1 2016—2018年水上站不同風(fēng)向?yàn)?zāi)害性大風(fēng)頻次統(tǒng)計(jì)（16個(gè)風(fēng)向）Table 1 Statistics on the frequency of catastrophic winds of different wind directions in water stations from 2016 to 2018(16 wind directions)

表2 2016—2018年水上站不同等級(jí)風(fēng)力災(zāi)害性大風(fēng)頻次統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics on the frequency of catastrophic winds of different wind scale in water stations from 2016 to 2018

4 水面能見(jiàn)度特點(diǎn)

4.1 水上能見(jiàn)度特征

低能見(jiàn)度是影響水上交通安全的重要指標(biāo)[7]，是除了大風(fēng)之外導(dǎo)致安全事故的主要?dú)庀笠蛩兀@里以七里山和營(yíng)田閘水上站為代表，由于2017—2018年水上能見(jiàn)度資料缺測(cè)較多，這里以2016年資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

圖6 月平均能見(jiàn)度變化曲線Fig. 6 Monthly average visibility curve at Qilishan and Yingtianzha stations

從月際分布來(lái)看（圖6），冬春季節(jié)是一年中能見(jiàn)度較低的時(shí)期，最低出現(xiàn)在1月，夏季能見(jiàn)度相對(duì)較好，7—9月達(dá)到峰值，秋冬季節(jié)能見(jiàn)度降低。這里以能見(jiàn)度＜1.0 km作為一個(gè)大霧（霾）日數(shù)，以能見(jiàn)度＜10.0 km作為一個(gè)輕霧日數(shù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。七里山站一年中共出現(xiàn)大霧（霾）日12 d，其中4月出現(xiàn)最多（4 d），該站共出現(xiàn)輕霧日286 d，其中8—9月輕霧出現(xiàn)日數(shù)最少，為18 d，其他月均在22 d以上。營(yíng)田閘站一年中共出現(xiàn)大霧（霾）日26 d，同樣4月出現(xiàn)最多（5 d），其次是1月、7月各出現(xiàn)4 d，9月沒(méi)有出現(xiàn)大霧（霾）天氣，該站共出現(xiàn)輕霧日298 d，11—12月輕霧日數(shù)相對(duì)較少，輕霧沒(méi)有明顯的季節(jié)差異。總體來(lái)看，東洞庭湖水域大霧發(fā)生次數(shù)春季最多，冬季次之，夏季最少。而輕霧則一年四季均有發(fā)生，并沒(méi)有明顯的季節(jié)差異。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)（圖7），東洞庭湖水域出現(xiàn)的大霧均發(fā)生在夜間至上午，多出現(xiàn)在03—11時(shí)，一天中07—08時(shí)出現(xiàn)大霧（霾）的概率最高。日出后，由于水面氣溫上升，大霧多數(shù)在11時(shí)以后消散。大霧持續(xù)出現(xiàn)1～3 h 的情況居多，以營(yíng)田閘站2016年為例，26個(gè)大霧日中共有20次（約占總數(shù)的77%）大霧持續(xù)時(shí)間不超過(guò)3 h；持續(xù)時(shí)間在4～7 h的有4次（約占總數(shù)的15%）；超過(guò)8 h 的僅有2次（約占總數(shù)的7%）。

圖7 2016年?duì)I田閘站大霧出現(xiàn)時(shí)間頻次Fig. 7 Frequency of fog in 2016 at Yingtianzha Station

4.2 水陸能見(jiàn)度特征差異

從七里山與臨湘、營(yíng)田閘與汨羅站對(duì)比看，水上大霧出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)小于陸地，但輕霧出現(xiàn)概率較陸地略偏大。以2016年為例（表3），水上出現(xiàn)大霧（霾）的比例只有山地的32%、平原的38%。尤其是秋冬季節(jié)水面的大霧（霾）比陸地上明顯偏少，這種現(xiàn)象在11—12月表現(xiàn)尤為突出。分析原因大霧（霾）的成因不僅與天氣條件有關(guān)，同時(shí)也與空氣中的顆粒物多少有關(guān)，一般情況下水面風(fēng)力較大，生成大霧（霾）的靜穩(wěn)條件難以達(dá)到，而冬季陸地上大氣污染嚴(yán)重，凝結(jié)核豐富，風(fēng)力由于摩擦系數(shù)大于水面，風(fēng)力較小，利于水汽和凝結(jié)核結(jié)合形成霧。而水上出現(xiàn)輕霧的比例與陸地相仿，甚至略高于陸地，這是因?yàn)檩p霧的形成主要與濕度條件相關(guān)，水面上常年濕度較陸地大，因此輕霧出現(xiàn)日數(shù)略高于陸地。

表3 2016年水陸大霧及輕霧日數(shù)對(duì)比Table 3 Comparison of days of fog and light fog

5 結(jié)論

1）水上站和陸地站的氣溫和相對(duì)濕度月變化規(guī)律基本一致，但水上站的氣溫日較差明顯低于陸地站點(diǎn)，水上相對(duì)濕度較陸地更大，水上站和陸地站的氣溫年變化規(guī)律基本一致，且氣溫峰值和谷值出現(xiàn)時(shí)間均較陸上站滯后1 h左右；水陸高低溫差異存在較為明顯的季節(jié)規(guī)律性，1—9月水陸高溫差異較小（2～3 ℃），最大為10—12月（4～6 ℃）；從最低溫來(lái)看，1月、3—10月較小（0～3 ℃），最大的是11—12月（5～8 ℃），2月次之（3～5 ℃）。

2）陸地站極大風(fēng)大值主要出現(xiàn)在4—5月，水上站除此之外還出現(xiàn)在1、10月；水上極大風(fēng)的日變化規(guī)律和陸地呈現(xiàn)相同變化特點(diǎn)，但國(guó)家站日變化更為明顯，最大值出現(xiàn)在13—15時(shí)，最小風(fēng)速均出現(xiàn)23—01時(shí)；風(fēng)向來(lái)看水上站除6、7月主導(dǎo)風(fēng)偏南風(fēng)外，其他月主導(dǎo)風(fēng)均為偏北風(fēng)。全年各月均有＞6級(jí)以上的災(zāi)害性大風(fēng)出現(xiàn)，主要以N風(fēng)為主，災(zāi)害性大風(fēng)出現(xiàn)頻率最高的是磊石站，其次依次為營(yíng)田閘、七里山、樟樹(shù)港、臨資口、湘陰船舶、青港、鹿角。從災(zāi)害性大風(fēng)等級(jí)分布來(lái)看，水上站災(zāi)害性大風(fēng)以6、7級(jí)大風(fēng)為主，8、9級(jí)大風(fēng)相對(duì)較少。

3）水上大霧出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)小于陸地，而輕霧出現(xiàn)概率較陸地略大，其中大霧（霾）日數(shù)僅為陸地的30%～40%，尤其是秋冬季節(jié)水面的大霧（霾）比陸地上明顯偏少，在11—12月表現(xiàn)尤為突出；冬春季節(jié)是水上能見(jiàn)度較差的時(shí)期，1—3月能見(jiàn)度相對(duì)較低，最低出現(xiàn)在1月，夏秋季能見(jiàn)度相對(duì)較好，7—9月達(dá)到峰值，最高出現(xiàn)在8月。水域出現(xiàn)的大霧均發(fā)生在夜間至上午，多出現(xiàn)在03—11時(shí)，一天中07—8時(shí)出現(xiàn)大霧（霾）的幾率最高。

水陸氣象條件的差異導(dǎo)致水面上高影響災(zāi)害性天氣預(yù)警指標(biāo)較陸地有所不同，其中高低溫、風(fēng)力、能見(jiàn)度預(yù)警閾值均較陸地偏低，說(shuō)明災(zāi)害性天氣對(duì)水上交通事故的影響較陸地更為明顯。本文基于現(xiàn)有的水上站資料分析了水陸站點(diǎn)氣象條件差異，具有一定的現(xiàn)實(shí)參考價(jià)值，但考慮到樣本資料時(shí)間較短，以上差異指標(biāo)在今后實(shí)際情況中需不斷修正完善。