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探寻黄东海海表温度增暖原因

已有 4023 次阅读 2017-9-15 15:33 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流| 海洋变暖

边缘海海洋环境的变化趋势与全球气候变化密切相关,但在全球增暖背景下,不同区域的增温幅度却显著不同。边缘海的变化往往更加明显,并且对人类活动的影响更大,成因也更为复杂,是区域气候变化研究的重点科学问题。

最近一项研究“Interpreting the seasurface temperature warming trend in the Yellow Sea and East China Sea”基于一系列观测资料探讨了黄海与东中国海(黄东海)海表面温度变化趋势的可能原因。相关文章发表于《中国科学:地球科学》英文版2017年第8期。


研究者采用经验正交函数方法(empirical orthogonal functionEOF),进行了海洋环境长期变化趋势研究,揭示了PN断面海水垂向结构“强层化”的变化趋势,并系统分析了黄东海海-气界面通量的变化趋势,为黄东海海洋环境变化趋势研究提供新观察。

图1 黄海与东中国海的地形图,以及黑潮路径和PN断面的位置


在全球海洋变暖背景下,由于靠近陆地和其独特的区域因素,边缘海往往比开阔大洋的变暖速度更快。无论船舶调查还是卫星观测均发现黄东海的海表面温度(SST)存在增暖趋势,但如何解释这一现象却尚无定论。SST增暖现象可能受海洋内部的热平流变化和海气界面的热通量变化影响,并受地形和长江冲淡水等区域因素的影响而呈现复杂的结构。


该研究收集分析了最新近的海洋、大气要素的相关观测资料,包括东海PN断面水文观测、气温、海表风场和海表面净热通量等资料,通过考察它们的低频变化与黄东海SST低频变化的关系,来探讨黄东海SST增暖现象的可能原因及其相关物理机制。


研究从PN断面水文资料出发,分析发现:海水的增温趋势随深度衰减并在一定深度处反向(图2),从而有助于加强海水层结、削弱海水的垂向混合,对海表面温度增暖有正反馈。其次,海气界面净热通量的低频变化表明:在黄东海大气向海洋的净热通量呈下降趋势,从而对SST增暖起抑制作用。这说明海气界面净热通量低频变化并不是SST增温趋势的原因,而更倾向于是对区域气候变化的响应。再次,海表面风的长期变化趋势存在较大的不确定性,不同的数据产品风速变化趋势存在符号差异,因此,海表面风场变化对黄东海SST影响很难被客观评估。影响很难被客观评估。

2  东海PN断面温度资料的经验正交函数(EOF)的第一模态


这些研究结果丰富了黄东海区域海洋环境气候变化研究。它揭示了东中国海海洋垂向结构的长期变化趋势,为深入理解区域海洋气候变化物理机制提供新思路,同时,对于理解区域气候变化及其对于全球气候变化的响应和反馈具有重要的科学意义和参考价值。


了解研究详情,请读原文

Pei Y H, Liu X H, He H L. 2017. Interpreting the sea surface temperature warming trend in the Yellow Sea and East China Sea. Science China Earth Sciences, 60: 1558–1568, doi: 10.1007/s11430-017-9054-5

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCES/60/8/10.1007/s11430-017-9054-5?slug=full%20text





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