如何解释黄东海海表温度变暖现象?

裴玉华   2017-06-14

      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。本文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。

      研究从黑潮断面水文资料出发,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,从而有助于加强海水层结、削弱海水的垂向混合,对海表温度增暖有正反馈。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不确定性大,不同的数据风速变化趋势存在差异,因此,针对海表面风场变化对黄东海SST的影响很难被有效评估。论文针对影响黄东海的海表面温度长期变化的可能原因展开讨论,可为当前区域气候变化研究提供参考。

      该研究由国家自然科学基金(41690120, 41690121, 41621064, 91528304, 41476021)、全球变化与海气相互作用专项(GASI-IPOVAI-04)、973项目(2013CB430302)和海洋二所科研基金(JG1501)联合资助。


引用:Pei, YuHua, Xiao-Hui Liu and Hai-Lun He*. 2017. Interpreting the sea surface temperature warming trend in the Yellow and East China Seas. SCIENCE CHINA Earth Sciences. Doi: 10.1007/s11430-017-9054-5

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图1. 黄东海的水深地形图,以及黑潮路径和PN断面的位置。

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图2. 东海PN断面温度资料的经验正交函数(EOF)的第一模态,(a)空间模态,(b)时间系数。