黑潮入侵南海的年代际变化特征与物理机制

The Kuroshio intrusion into the South China Sea (SCS) is the key component of the SCS throughflow, and is also one of the major factors driving the SCS circulation. In the literature, the basic characteristics and intraseasonal-to-interannual variations of the Kuroshio intrusion have been greatly studied. However, the decadal variation of the Kuroshio intrusion and its mechanisms are still poorly understood. On the basis of preliminary studies, the author deems that the Kuroshio intrusion into SCS experiences significant decadal variation, which would be mainly controlled by the tropical Pacific decadal variability and the decadal forcing of Philippines-Taiwan Oscillation. In this project, we intend to study the characteristics and mechanisms of the decadal variation of the Kuroshio intrusion into SCS, through the combination of data analysis and high-resolution numerical model experiments. The results are expected to promote the study of the effects of the decadal variation of the Kuroshio intrusion into SCS on low frequency variations of the large scale circulation in SCS, air-sea interaction, climate over East Asia, and so on.

黑潮入侵南海是南海贯穿流的关键组成部分，也是南海环流的重要驱动机制之一。在过去的研究中，人们对黑潮入侵南海的基本特征和季节内-年际的变化有了一定的认识，但是对其在年代际时间尺度上的变化特征和物理机制仍认识较少。在前期研究的基础上，项目申请人认为黑潮入侵南海存在显著的年代际变化，并主要受控于热带太平洋的年代际变异和菲律宾-台湾涛动的年代际强迫。基于此，本项目拟通过资料分析结合高分辨率数值模式实验，系统地研究黑潮入侵南海的年代际变化的特征和物理机制。该项目研究成果有利于进一步研究黑潮入侵南海的年代际变化对南海内大尺度环流、海气相互作用和东亚气候等的低频变化的影响。

黑潮入侵南海是南海贯穿流的关键组成部分，也是南海环流和表面波浪的重要驱动机制之一。在过去的研究中，人们对黑潮入侵南海的基本特征和季节内-年际的变化有了一定的认识，但是对其在年代际时间尺度上的变化特征和物理机制仍认识较少。在前期研究的基础上，本项目围绕黑潮入侵南海及其影响开展了研究。研究表明在过去二十年间黑潮入侵南海的发生频率和吕宋海峡上层水体输运均具有明显的年代际变化，于1992-1993，2003-2004和2015-2016年等期间较强，而在1998-1999和2009-2010年期间较弱。黑潮入侵南海的年代际变异主要受热带太平洋风场调控，与太平洋年代际涛动（PDO）密切相关。PDO正相位时期，气旋式风应力旋度异常在热带太平洋西部海域发展，激发第一斜压模上升流罗斯贝波；上升流罗斯贝波向西传播到达菲律宾东岸，使得海表面高度降低，上层海洋出现气旋式环流异常。气旋式环流异常使得黑潮流量减弱，从而导致黑潮入侵增强。PDO负相位时期，情况相反。黑潮入侵南海可导致吕宋海峡西侧海表面高度经向梯度具有很好的相关性。与黑潮入侵南海密切相关的热带西北太平洋北赤道流输运及其分叉也具有显著地年代际变化。它们与PDO和热带太平洋年代际变异（TPDV）呈现不同的相关关系。一般而言，北赤道流输运的年代际变化与PDO的相关性更好，而北赤道流分叉纬度的年代际变化则与TPDV的相关性更好。前者主要是因为北赤道流输运的北分支与PDO具有更高的相关性，而其南分支则与TPDV具有更高的相关性。黑潮入侵南海对南海环流和表面波浪等动力环境具有重要影响。基于此，本项目还研究了南海海浪场及热含量等的低频变化。.到目前为止，本项目发表和接收的科研论文共10篇，其中第一及第二标注SCI论文共5篇。另有1篇论文已投稿到Journal of Geophysical Research Oceans，1篇论文准备中。培养研究生9名。.该项目研究成果有利于进一步研究黑潮入侵南海的年代际变化对南海内大尺度环流、海气相互作用和东亚气候等的低频变化的影响。