东亚季风年代际变异对黄海暖流及局地海-气相互作用的影响

The Yellow Sea Warm Current (YSWC) is a compensational current formed in the center of the Yellow Sea under the forcing of winter monsoon. It has important implications for the environment and ecosystem of the Yellow Sea and the climate in this region. The east Asian winter monsoon has weakened significantly since 1950s, and the weakening may cause change in the YSWC on a decadal time scale and thus further affect the regional climate. In this project we intend to investigate the characteristics of the change in the YSWC by using regional oceanic and atmospheric models as well as observational data. We then explore the mechanisms responsible for the change in the YSWC and its impacts on regional climate by examining the roles of the YSWC on heat transport and the key dynamic and thermodynamic processes. The findings will broaden our knowledge about the YSWC and associate circulations, improving our skill of prediction for regional climate and providing scientific basis for exploiting and protecting marine resources properly and effectively.

黄海暖流是冬季风作用下在黄海中部形成的一只补偿流，对黄海海洋环境、生态系统、区域气候有着重要的影响。在全球气候变化的大背景下，东亚冬季风在近半个多世纪呈现出显著变弱的趋势，必然导致黄海暖流发生变异，进而对黄海及邻近区域的气候产生影响。本研究旨在利用海洋和大气模式并结合观测资料和再分析数据，研究冬季黄海暖流在年代际时间尺度上的变异特征，探讨这种变异对黄海冬季环流系统在热量经向输送上的作用，发现其影响区域气候的关键动力和热力过程，从而揭示黄海暖流年代际变异及其影响区域气候的机制。该研究将丰富和完善关于黄海暖流及其相关流系的科学认识，提高对黄海及邻近区域气候预测的准确性，为有效保护海洋环境、合理开发海洋资源、应对气候变化和防灾减灾提供科学依据。

本项目利用海洋和大气模式并结合观测资料和再分析数据，研究了冬季黄海海面风场的年代际变化特征以及黄海暖流在年代际时间尺度的变异特征及形成机理，分析了变异对黄海冬季环流系统在热量经向输送上的作用，以及影响区域气候的关键动力和热力过程，揭示了黄海暖流年代际变异及其影响区域气候的机制。本项目的重要发现包括：黄海冬季季风自上世纪五十年代以来，总体上呈现不断减弱的趋势；黄海环流系统总体减弱，在空间分布上呈现反气旋式环流为主，除了在黄海东部小范围内呈现气旋式环流异常；风场异常和地形分布决定了环流异常的空间分布特征；环流的减弱显著地降低了了黄海水循环的速率以及热量的北向输送；环流系统的变化对局地海平面及邻近海域特别是渤海海平面的变化均有显著影响。本项目研究成果对于丰富和完善黄海暖流及其相关流系的科学认识，为提高黄海及邻近区域气候预测能力、有效保护海洋环境、合理开发海洋资源、应对气候变化和防灾减灾提供了重要的科学依据。