2026, Vol. 52 
2. 福建省灾害天气重点实验室/中国气象局海峡灾害天气重点开放实验室, 福州 350008；
3. 天津市滨海新区气象局，天津 300457；
4. 中国气象局气象干部培训学院，北京 100081；
5. 天津市气象科学研究所，天津 300074
2. Fujian Key Laboratory of Severe Weather/Key Laboratory of Straits Severe Weather, CMA, Fuzhou 350008;
3. Binhai New Area Meteorological Office of Tianjin, Tianjin 300457;
4. CMA Training Centre, Beijing 100081;
5. Tianjin Institute of Meteorological Sciences, Tianjin 300074
下垫面及边界层过程对强对流天气具有重要影响(徐姝等，2024；郑丽娜和孙继松，2024；Lericos et al，2007；Xu et al，1996)。观测研究表明，在海陆交界区域，由于下垫面性质及边界层过程发生明显改变(Li et al，2020；邢秀芹，1997)，对流系统移经这些区域时可能会出现强度加强(Murray and Colle, 2011; Lombardo and Colle, 2012; 陈淑琴等，2011; 高梦竹等，2017)，并导致沿岸地区出现强烈的灾害性天气(French and Parker, 2012; Lombardo and Colle, 2010；李延江等，2013)。例如，2014年7月27日下午，一条南北向的弓形回波自杭州湾地区组织化发展加强并东移入海(即离岸对流)，造成20 m· s-1以上的极端大风和50 mm·h-1的短时强降水(Zhang et al, 2021)；2021年9月4日早晨，对流单体在渤海湾地区生成后西移进入陆地(即上岸对流)并加强，造成极端强降水天气(易笑园等，2024)。由于海上缺乏高时空分辨率的观测资料，以及数值模式通常无法精确刻画海陆分布及相应下垫面的物理属性(Lombardo et al, 2016)，海岸线附近的强对流天气预报误差较大，开展相关研究对于防灾减灾等工作具有重要意义。
对于由陆地移入海洋等水体的离岸对流强度变化及其影响因素，梁钊明等(2014)、王彦等(2014)、万夫敬等(2021)已开展了一系列研究。在渤海海域，陶局等(2019)通过对一次入海飑线过程进行数值模拟，发现离岸对流系统移入海洋后，光滑的水面对近地面风有增强作用，使得南北气流辐合增强，进而造成初期的对流活动活跃；梅婵娟等(2025b)基于观测资料对2021年7月31日夜间的一次渤海湾飑线入海增强机制进行分析，发现海岸地形、海温是影响入海飑线强度变化的关键因子。在杭州湾地区，基于个例分析表明，杭州湾上更好的水汽和能量条件是使得离岸对流单体加强以及飑线持续发展的重要原因(高梦竹等，2017)；通过对多个离岸入海加强的典型对流过程研究发现，杭州湾海陆交界地区为移入该区域的对流系统提供了包括海风锋、地面辐合线、较大对流有效位能(CAPE)、明显的水汽通量辐合以及深层垂直风切变等有利的中尺度环境条件，并通过中尺度系统间的相互作用等，使得移入杭州湾的对流系统能够加强发展(沈杭锋等，2010; 高梦竹等，2017; 陈淑琴等，2011; Zhang et al, 2021)。在国外，Lombardo and Colle (2012)通过多个热力和动力环境参数的合成分析发现，加强的线状中尺度对流系统对应最强的0~3 km垂直风切变和最弱的地面冷池，进一步的数值模拟研究表明，二者通过相互作用使得飑线离岸入海后得以加强(Lombardo and Colle, 2013)。综上研究表明，离岸对流系统强度加强与海岸地形、海温、水汽和能量等中尺度环境条件以及垂直风切变和地面冷池等多种因素相互作用有关，复杂的影响因素增加了海陆交界处对流性天气的预报难度。
然而除离岸对流外，由海洋移入陆地的上岸对流系统同样具有模式可预报性差、致灾性强等特点(汪雅等，2013；易笑园等，2024)，但目前对于上岸对流的研究相对较少，影响上岸对流强度变化的主要因素尚不清晰。环渤海地区是中尺度对流系统活动较频繁的区域之一(郑永光等，2008；盛杰等，2020)，气候统计分析表明，春夏季渤海南部莱州湾地区的海温较邻近海域的温度偏高(刘伊格，2019)，而其东侧的山东半岛北部陆地受地形影响，地表温度偏低，独特的下垫面造成该地区海陆之间的温度梯度更为明显。另外，在气候变暖背景下，全球大部分海温呈上升趋势(肖昀廷等，2025；Shi et al, 2024)，发生显著局地海洋热浪时，海温较气候态可上升约3℃(Sugimoto，2025)。在此气候背景下，当莱州湾地区海温发生变化时，该地区的海陆温差强度随之发生变化，当对流系统由渤海上空南移上岸时，其带来的降水可能会有不同的特征。因此，本文以2022年8月8日在渤海海上生成并南移影响莱州湾东侧沿岸地区的一次强对流过程为例，通过人为升高或降低海温的数值敏感性试验，探讨海温变化对上岸对流风暴降水的影响，以期为渤海南岸降水预报业务提供理论参考。
1 资料和方法 1.1 资料本文采用的资料主要有：(1)地面自动气象观测站24 h累计降水量及逐小时降水量，用于分析天气实况及降水特点；(2)欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的第5代全球大气再分析资料(ERA5)的逐小时数据，水平分辨率为0.25°×0.25°，用于天气形势分析，并作为数值试验的初始场和侧边界条件；(3)基于国家级地面-卫星-雷达三源融合实况的格点降水量数据(简称CMPAS资料)，时间分辨率为1 h, 水平分辨率为5 km，用于数值模拟结果的对比验证。由于各试验计算累计降水量的时段和区域一致，因此累计降水量可反映降水强度。
1.2 个例简介 1.2.1 天气实况2022年8月8日02时(北京时，下同)前后，呈准东西向带状结构的对流性降水回波首先在渤海中部海域被触发，随后不断发展加强并南移上岸影响莱州湾东侧沿岸(图略)。受其影响，莱州湾东侧沿岸陆地出现了明显降水，部分站点达到了暴雨量级(图 1a)。龙口屺岛站及邻近3个暴雨站的逐小时降水量变化(图 1b)表明，主要降水时段集中在8日07—08时前后，其中龙口屺岛站最大降水强度为60.25 mm·h-1，另外有2个自动气象观测站的小时降水强度超过50 mm·h-1。
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图 1 2022年8月7日20时至8日20时莱州湾东侧沿岸附近(a)累计降水量分布及(b)代表站逐小时降水量时间序列 注：虚线方框代表目标区域。 Fig. 1 (a) Distribution of accumulated precipitation, and (b) time-series of hourly precipitation at representative stations along the eastern coast of Laizhou Bay from 20:00 BT 7 to 20:00 BT 8 August 2022 |
2022年8月7日20时，东北地区500 hPa存在冷涡，其南侧为较平直的偏西气流，朝鲜半岛有弱短波槽，渤海海域主要受西北偏西气流影响(图 2a)。700 hPa切变线位于渤海上空，其后有弱的冷平流(图 2b)。850 hPa切变线位于渤海西侧海岸线一带，渤海位于20℃以上暖区及12 g·kg-1比湿大值区中(图 2c)。925 hPa环流形势与850 hPa类似(图略)。在海平面气压场上，中高纬度大陆地区为高压控制，大陆高压前侧的冷锋位于渤海西侧陆地区域(图 2d)，本次过程属于冷锋影响的强对流天气过程。综上分析可知，地面锋线滞后于低空切变线，系统呈前倾结构，该环流形势有利于渤海上空出现对流。
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图 2 2022年8月7日20时(a)500 hPa和(b)700 hPa位势高度(黑色等值线，单位：dagpm)、风场(风矢)和温度场(红色等值线，单位：℃)，(c)850 hPa比湿(填色)、风场(风矢)和温度场(红色等值线，单位：℃)，(d)海平面气压场(蓝色等值线，单位：hPa)和风场(风矢) 注：图a中棕色线代表槽线，b、c中棕色线代表切变线，图d中粗蓝色线代表冷锋。 Fig. 2 (a, b) Geopotential height (black contour, unit: dagpm), wind field (vector) and temperature (red contour, unit: ℃) at (a) 500 hPa and (b) 700 hPa, (c) specific humidity (colored), wind field (vector) and temperature (red contour, unit: ℃) at 850 hPa, and (d) sea level pressure field (blue contour, unit: hPa) and wind field (vector) at 20:00 BT 7 August 2022 |
本文利用WRFv4.3对2022年8月8日在渤海上空发展并南移上岸的对流性降水过程，开展数值模拟及改变海温的敏感性试验。考虑到模式Spin-up时间的影响，选取2022年8月7日20时作为模式初始时间，利用ERA5再分析资料作为模式的初始场和侧边界条件，模式积分时长为24 h，至8日20时结束。模式采用三重双向嵌套网格，水平分辨率分别为27、9、3 km，格点数为183×166、256×235、526×433，垂直分层45层，模式顶气压为100 hPa。控制试验采取的物理方案为：云微物理过程选取Purdue Lin方案，积云对流参数化方案第一层采用Betts-Miller-Janjic方案，第二、三层网格则将此方案关闭，短波辐射、长波辐射、边界层过程分别采用Dudhia、RRTM、ACM2方案。模式区域采用MODIS 30s地形高程数据。模拟区域、莱州湾地区地形及2022年8月7日20时的地表温度分布如图 3所示。
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图 3 (a) 模拟区域示意图，(b)莱州湾地区地形(填色)及基于ERA5资料的2022年8月7日20时的地表温度(等值线，单位：℃) Fig. 3 (a) Schematic diagram of the simulation zone, and (b) terrain (colored) of Laizhou Bay Area and surface temperature (contour, unit: ℃) based on ERA5 data at 20:00 BT 7 August 2022 |
本文在控制试验的基础上设计了将渤海及黄海北部海温分别增加和减小1℃、2℃的敏感性试验(表 1)，这是由于一方面基于ERA5资料计算的2005—2025年8月7日20时前后该区域的平均海温发现，海温呈逐渐上升趋势(图略)，最大增幅达4℃。另一方面，前人在研究海温变化对天气系统的影响时，在敏感性试验中将海温增加、减小幅度设置在2℃以内，以更符合实际海温变化规律，如梁军等(2007)曾开展了将黄海北部海温增加和减小1、2、4℃的敏感性试验，用以分析海温对北上台风的影响；von Storch et al(1988)将特定区域的海温增加和减小2℃，用以分析海温变化对南太平洋热带辐合带的影响，因此本研究敏感性试验所设计的海温变化幅度合理可行。另外，本文主要针对基于D03网格的数据开展分析。
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表 1 敏感性试验方案设计 Table 1 Schemes of sensitivity experiments |
图 4为基于CMPAS资料的逐小时实况降水量与CTRL试验的对比。可看出，CTRL试验基本模拟出了渤海中南部地区的带状降水及其逐渐南移影响莱州湾及东侧陆地的过程，在移入陆地前后雨带的落区与实况基本一致，但陆地上模拟的降水强度偏强，另外CTRL试验所模拟的雨带向南的移动速度略快于实况。除逐小时降水量外，CTRL试验所模拟的反射率因子、2 m气温及探空曲线的分布也与实况较为一致(图略)。总体而言，CTRL试验较成功地模拟出了此次降水过程，数值试验结果可用于分析海温变化对莱州湾东侧沿岸降水的影响。
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图 4 莱州湾地区2022年8月8日(a，b)06时，(c，d)07时，(e，f)08时(a，c，e)CMPAS资料与(b，d，f)CTRL试验逐小时降水量的分布 Fig. 4 Distribution of hourly precipitation in Laizhou Bay Area based on (a, c, e) CMPAS data and (b, d, f) CTRL experiment at (a, b) 06:00 BT, (c, d) 07:00 BT and (e, f) 08:00 BT 8 August 2022 |
图 5为2022年8月8日05—11时实况与各试验累计降水量分布，将CTRL试验与实况在沿岸地区的累计降水量进行对比发现，CTRL试验模拟出了伸向沿岸陆地的累计降水区，但强度偏强，位置偏南(图 5a1，5a2)。将各敏感性试验的累计降水量与CTRL试验进行对比发现：(1)当升高海温时，沿岸陆地降水强度呈增强趋势(图 5b1，5b2)，CTRL试验(图 5a2)在图 1a虚线方框所示陆地部分区域平均降水量为23.7 mm，降水量极值为84.6 mm，SST+1、SST+2试验的平均降水量分别为26.3 mm、39.4 mm，降水量极值分别为122.8 mm、138.3 mm。模式中海温增加1℃(2℃)时，区域平均降水量增加2.6 mm(15.7 mm)，降水量极值增加38.2 mm(53.7 mm)，表明海温升高使沿岸区域平均累计降水量最多增加16 mm，降水量极值可增加50 mm左右，且升高2℃时沿岸降水量增大幅度明显大于升高1℃。(2)降低海温时，沿岸陆地上降水强度逐渐减小(图 5c1，5c2)，SST-1、SST-2试验的区域平均降水量分别为20.0 mm、15.4 mm，降水量极值分别为87.3 mm、83.4 mm，与CTRL试验相比平均降水量分别减小了3.7 mm、8.3 mm，表明海温每降低1℃，沿岸区域平均累计降水量减小约4 mm左右，而降水量极值并未随海温降低而明显减小。
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图 5 2022年8月8日05—11时莱州湾东侧沿岸附近(a1)CMPAS资料，(a2)CTRL试验以及(b1)SST+1, (b2)SST+2, (c1)SST-1, (c2)SST-2敏感性试验的累计降水量的分布 注：图a2中横、竖黑色实线(分别对应37.4°N和120.2°E)分别为图 8、图 11垂直剖面所在位置。 Fig. 5 Distributions of accumulated precipitation near the eastern coast of Laizhou Bay from (a1) CMPAS data, (a2) CTRL experiment, and (b1) SST+1, (b2) SST+2, (c1) SST-1, and (c2) SST-2 sensitivity experiments during 05:00-11:00 BT 8 August 2022 |
增减海温可对沿岸陆地的中尺度环境条件造成明显影响。由图 6可知，海温增加(减小)可使沿岸陆地CAPE明显增大(减小)，但对沿岸925 hPa比湿影响较小，比湿的变化幅度基本在1 g·kg-1内。各数值试验区域(图 1a中虚线方框的陆地部分，下同)平均CAPE和925 hPa比湿列于表 2，由表 2可知，与CTRL试验相比，模式中海温增加1℃(2℃)时，CAPE增大约37 J·kg-1(98 J·kg-1)，而海温降低1℃(2℃)时，CAPE减小约48 J·kg-1(89 J·kg-1)。由表 2还可看出，海温变化所引起的比湿变化幅度较小。
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图 6 2022年8月8日04时莱州湾东侧沿岸附近(a1)SST+1, (a2)SST+2, (b1)SST-1, (b2)SST-2试验与CTRL试验的CAPE(填色) 和925 hPa比湿(等值线，单位：g·kg-1)的差值分布 Fig. 6 Difference distributions of CAPE (colored) and specific humidity (contour, unit: g·kg-1) at 925 hPa between sensitivity experiments of (a1) SST+1, (a2) SST+2, (b1) SST-1, (b2) SST-2 and CTRL experiment near the eastern coast of Laizhou Bay at 04:00 BT 8 August 2022 |
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表 2 2022年8月8日04时各数值试验区域平均CAPE和925 hPa比湿 Table 2 The zonal averaged CAPE and 925 hPa specific humidity from all numerical experiments at 04:00 BT 8 August 2022 |
对流系统上岸前，CTRL试验海陆温度对比明显(图 7a)，SST+1、SST+2试验海陆温差均有增大(图 7b1，7b2)，而在SST-1、SST-2试验中，海陆温差则明显减小(图 7c1，7c2)。无论海温升高还是降低，地表温度的高(低)值区均与2 m气温的高(低)值区一致(图 7)。从2 m气温来看，CTRL试验在海岸线附近存在等温线密集带，区域平均温度梯度为0.662×10-4 ℃·m-1，SST+1、SST+2试验沿岸地区的等温线密集程度明显增大，区域平均温度梯度分别为0.758×10-4℃·m-1、0.785×10-4℃·m-1，较CTRL试验分别增加0.096×10-4 ℃·m-1、0.123×10-4 ℃·m-1。而SST-1、SST-2试验则相反，海岸线附近等温线更加稀疏，温度梯度分别为0.563×10-4℃·m-1、0.519×10-4℃·m-1，较CTRL试验分别减小0.099×10-4 ℃·m-1、0.143×10-4 ℃·m-1。温度场的变化导致海平面气压场发生变化(低温区对应局地高压，高温区则与低压对应，图略)，进而造成10 m风场发生显著的改变。在CTRL试验中，气流向沿岸等温线密集带处辐合，造成区域平均散度值为-0.403× 10-4 s-1，SST+1、SST+2试验区域平均散度分别为-0.390×10-4 s-1、-0.601×10-4 s-1，表明海温升高1℃时并未造成沿岸辐合明显增强，但升高2℃时，沿岸辐合增强明显。SST-1、SST-2试验区域平均散度分别为-0.289×10-4 s-1、-0.054×10-4 s-1，散度值增大幅度分别为0.114×10-4 s-1、0.349×10-4 s-1，表明海温降低可使沿岸边界层辐合程度减弱，其中降低2℃时减弱幅度约为降低1℃时的3倍。
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图 7 2022年8月8日04时莱州湾地区(a)CTRL, (b1)SST+1, (b2)SST+2, (c1)SST-1, (c2)SST-2试验的地表温度(填色)、2 m气温(等值线，间隔1℃)和10 m风场(风矢)的分布 Fig. 7 Distributions of surface temperature (colored), 2 m temperature (contour, interval: 1℃), and 10 m wind field (vector) near Laizhou Bay from (a) CTRL, (b1) SST+1, (b2) SST+2, (c1) SST-1 and (c2) SST-2 experiments at 04:00 BT 8 August 2022 |
在边界层垂直运动方面，对流系统上岸前，CTRL试验由于沿岸有气流向等温线密集带处辐合，加之沿岸陆地能量条件较好，导致边界层内存在弱上升运动(垂直速度最大约0.10~0.15 m·s-1)(图 8a)。SST+1、SST+2试验在沿岸地区等相当位温线逐渐变密，边界层内的辐合上升运动强度增强(最大约0.20~0.25 m·s-1)、范围扩大，其中当海温升高2℃时上升运动增强最显著(图 8b1，8b2)。SST-1试验在沿岸地区等相当位温线比CTRL试验更稀疏，能量条件变差，上升运动明显减弱(图 8c1)，SST-2试验在120°E附近甚至出现稳定边界层结构，主要表现为下沉运动(图 8c2)。
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图 8 2022年8月8日05时(a)CTRL，(b1)SST+1，(b2)SST+2，(c1)SST-1，(c2)SST-2试验u-w风场(风矢，垂直速度扩大10倍)、相当位温(等值线，单位：K) 和垂直速度(填色)沿37.4°N的垂直剖面 注：图中黑色阴影代表陆地，S-L代表海陆交界点所在位置。 Fig. 8 Vertical profiles of u-w wind field (vector, vertical velocity amplified by 10 times), equivalent potential temperature (contour, unit: K), and vertical velocity (colored) along 37.4°N from (a) CTRL, (b1) SST+1, (b2) SST+2, (c1) SST-1, and (c2) SST-2 experiments at 05:00 BT 8 August 2022 |
梅婵娟等(2025a；2025b)的研究表明，由于渤海海峡对应冷水区，CAPE值相对较低，对流系统移经渤海海峡时强度可发生减弱。改变海温的敏感性试验结果具有类似的表现(图 9)，在海上对流性降水上岸前，相比于CTRL试验(图 9a)，SST+1、SST+2试验(图 9b1，9b2)在渤海海峡处的降水强度相当或略偏强，对应降水前侧的冷池强度也具有类似的表现；SST-1、SST-2试验渤海海峡处强降水范围明显缩小(图 9c1，9c2)，冷池强度也随之减弱。至8日07时(图 10)，冷池南移影响沿岸陆地，CTRL试验区域平均冷池强度约-0.26℃，而SST+1、SST+2、SST-1、SST-2试验分别为-0.24、-0.49、-0.19、-0.18℃。总体而言，当海温增加1℃，南移冷池的强度未显著加强，而海温增加2℃时，冷池强度明显加强；海温降低时，南移冷池则明显减弱。
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图 9 2022年8月8日05时莱州湾东侧沿岸附近(a)CTRL，(b1)SST+1，(b2)SST+2，(c1)SST-1，(c2)SST-2试验风场(风羽)、2 m变温(填色)和1 h累计降水量(等值线，取值10、25、50 mm)的分布 Fig. 9 Distributions of wind field (barb), 2 m temperature change (colored), and 1 h accumulated precipitation (contour, values: 10, 25, 50 mm) near the eastern coast of Laizhou Bay from (a) CTRL, (b1) SST+1, (b2) SST+2, (c1) SST-1, and (c2) SST-2 experiments at 05:00 BT 8 August 2022 |
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图 10 2022年8月8日06—07时莱州湾东侧沿岸附近平均温度梯度(红色等值线，单位：10-4 ℃·m-1)、风场(风矢)、2 m变温(填色)和07—08时累计降水量(蓝色等值线，取值25、50、100 mm)的分布(a)CTRL，(b1)SST+1，(b2)SST+2，(c1)SST-1，(c2)SST-2 Fig. 10 Distributions of average temperature gradient (red contour, unit: 10-4 ℃·m-1), wind field (vector), and 2 m temperature change (colored) from 06:00 BT to 07:00 BT, as well as the accumulated precipitation (blue contour, values: 25, 50, 100 mm) near the eastern coast of Laizhou Bay from (a) CTRL, (b1) SST+1, (b2) SST+2, (c1) SST-1, and (c2) SST-2 experiments from 07:00 BT to 08:00 BT 8 August 2022 |
以上分析表明，在模式中改变海温可显著影响沿岸地区中尺度环境条件，以及由强对流降水所导致的南移冷池强度。在CTRL试验中(图 10a)，冷池出流呈东西带状分布，南移过程中与沿岸附近温度梯度大值区相遇，冷池前沿温度梯度增大(锋区增强)，并造成上升运动(图 11a)，2022年8月8日07—08时累计降水量大值中心基本与二者相交的区域重合(图 10a)，可见上岸对流性降水造成的冷池出流与沿岸等温线密集带相遇使得锋区及抬升加强，进而形成沿岸降水。在SST+1、SST+2试验中，冷池前沿锋区(图 10b1，10b2)及抬升(图 11b1，11b2)进一步加强，尤其当海温增加2℃时冷池强度更强，使得沿岸降水也强于CTRL和SST+1试验；而SST-1、SST-2试验中，由于冷池强度和沿岸等温线密集程度均弱于CTRL试验(图 10c1，10c2)，冷池前沿的锋区及抬升(图 11c1，11c2)减弱，造成沿岸地区降水较弱。
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图 11 2022年8月8日07时相当位温(红色、蓝色等值线，单位：K)、比湿(绿色等值线，单位：g·kg-1)、反射率因子(填色)、v-w风场(箭矢，垂直速度扩大10倍)沿120.2°E的垂直剖面(a)CTRL，(b1)SST+1，(b2)SST+2，(c1)SST-1，(c2)SST-2 注：横坐标轴上黑色和蓝色条块分别代表陆地和海洋。 Fig. 11 Vertical profiles of equivalent potential temperature (red and blue contours, unit: K), specific humidity (green contour, unit: g·kg-1), reflectivity factor (colored), and v-w wind field (vector, vertical velocity amplified by 10 times) from (a) CTRL, (b1) SST+1, (b2) SST+2, (c1) SST-1, and (c2) SST-2 experiments along 120.2°E at 07:00 BT 8 August 2022 |
在CTRL试验中，上岸对流系统前方在垂直方向上形成对流不稳定的大气层结(图 11a)以及较为有利的中尺度环境条件，系统中下沉气流形成冷池出流，并在沿岸地区与边界层锋区相遇(图 10)，使得锋区和抬升加强，在不稳定大气环境中触发对流，形成沿岸地区的降水。当海温升高1℃时(图 11b1)，系统前方对流不稳定性和温度梯度等中尺度环境条件有所增强，冷池强度虽没有明显增强，但仍使得冷池前沿锋区及抬升加强，从而使得沿岸降水强于CTRL试验；当海温升高2℃时(图 11b2)，系统前方对流不稳定、温度梯度、边界层风场的辐合抬升等中尺度环境条件以及冷池强度均明显增强，导致冷池前沿锋区及抬升、对流性降水强度均明显强于CTRL和SST+1试验。海温降低1℃时(图 11c1)，中尺度环境条件以及冷池强度均明显减弱，导致冷池前沿锋区和抬升以及沿岸降水随之减弱，而海温降低2℃时(图 11c2)，边界层内出现稳定层结结构以及下沉气流，系统及沿岸降水减弱得更明显。
3 结论与讨论本文针对典型上岸对流个例开展WRF模式的高分辨率数值模拟及改变海温的敏感性试验，探讨了黄渤海海温变化对上岸对流性降水强度的可能影响及原因。主要结论如下：
(1) 与CTRL试验相比，当海温逐渐升高时，沿岸陆地附近降水强度随之增强，其中海温升高1℃(2℃)时，区域平均降水量增加2.6 mm(15.7 mm)，降水量极值增加38.2 mm(53.7 mm)。而海温逐渐降低时，沿岸陆地的降水强度随之减弱，当海温降低1℃(2℃)时，相应区域平均降水量减小3.7 mm(8.3 mm)，但降水量极值受海温降低的影响不显著。
(2) 对本次个例而言，升高或降低海温可对沿岸陆地中尺度环境条件产生明显影响：与CTRL试验相比，当海温升高1℃时，沿岸陆地温度梯度明显增强，边界层风场辐合虽未见明显增强，但由于CAPE值有所增大，导致边界层内的上升运动随之增强；当海温升高2℃时，上述中尺度环境条件均变得更加有利；而当海温降低1℃时，上述中尺度环境场明显减弱，当海温降低2℃时，上述要素进一步减弱，边界层内转为以下沉运动为主。
(3) 与CTRL试验相比，海温升高1℃时未对南移冷池强度产生明显影响，而当海温升高2℃时，冷池强度明显增强；当海温逐渐降低时，冷池强度则明显减弱。总之，海温逐渐升高时的冷池强度明显强于海温逐渐降低时的情形。
(4) 在不同海温试验背景下，不同强度的冷池出流在沿岸陆地不同的中尺度环境大气中触发了不同强度的对流性降水。当海温升高1℃时，由于沿岸CAPE有所增强，温度梯度有所增大，南移冷池虽未见增强，但仍使得沿岸锋区和抬升运动有所加强，导致沿岸降水相比于CTRL试验有所增强；当海温升高2℃时，中尺度环境条件及冷池均有明显加强，冷池前沿锋区和动力抬升加强，使得沿岸降水相比于CTRL及SST+1试验均明显增强。当海温降低1℃时，沿岸中尺度环境条件及冷池强度均有所减弱，沿岸降水随之减弱；当降低2℃时，边界层内转为以下沉运动为主，沿岸降水减弱得更加明显。
导致对流性降水强度发生变化的影响因素有很多，本文的分析表明，在一定条件下，海温的变化可通过影响莱州湾东侧沿岸地区的中尺度环境条件以及南移冷池的强度等，进而影响上岸对流性降水的强度，所得结论可为上岸对流降水强度变化和渤海南岸降水预报业务提供一定的参考。另外，本文仅对一次莱州湾东侧沿岸南移上岸对流性降水过程开展了数值模拟与诊断分析，还需针对多个相似个例进行深入研究，以验证所得出的主要结论，并总结相应的客观预报方法以实现业务应用。
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