海上為啥「開了鍋」？

文 ｜ 《中國科學報》 記者 廖洋 通訊員 李河昭

2021年1月7日的黃海「海浩」照片。課題組供圖

2021年1月7日，青島黃海海面「開了鍋」，茫茫海面升起大片白色雲霧，朝陽之下，如同仙境。這一罕見奇觀被稱為「海浩」現象。中科院海洋研究所研究員李曉峰團隊融合數種在軌衛星數據對「海浩」現象的相關熱力學、生物學以及動力學過程進行了綜合觀測分析，並利用區域海洋氣象耦合模型（ROMS-WRF）準確模擬出了該現象。相關研究近日發表於《大氣科學雜誌》。

研究發現，冬季強寒流誘發的上升流彌補了因氣溫急劇下降損失的海洋上層熱量，使當日最大海氣溫差達到近20攝氏度。在巨大的海氣溫差和對應的相互作用下，海水快速蒸發，使得海面附近的水蒸氣接近飽和。這是產生「海浩」現象的主要原因。

李曉峰介紹，「海浩」現象發生是由熱力不穩定因素所主導的，而非動力因素引導。熱力學不穩定促進了表層海水的蒸發。「海浩」現象的出現通常需要「凝結核」和「溫度差」兩個條件。

團隊將化學氣溶膠輻射傳輸模塊（GOCART）嵌入耦合模型中發現，0.5~1.5微米的海鹽粒子作為主要凝結核隨着蒸發過程釋放到低空大氣中，促進了「海浩」的形成，同時這也使得當日PM2.5含量增加了50%。

除此之外，針對「海浩」現象呈現出的海面特殊粗糙紋理特徵，研究團隊開發了一種新型圖像分析方法——SAR橢圓形長度算法。結果表明，離岸線越遠，大氣不穩定性越強，使得底層大氣對流不斷發展，形成了更大的海面細胞紋理結構。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1175/JAS-D-22-0065.1