渤海环流的年际变化与温度长期演变机制分析

This project proposes to achieve long-time, high resolution simulations based on ROMS model and high resolution surface forcings to study the long-term changes of the temperature and circulation in the Bohai Sea. Combined with the numerical results and in situ observations or assimilation datas, numerical experiments under different forcing conditions will be designed to analyze not only the interannual variations of currents in the Bohai Sea but also the relationships between the currents and surface forcings. We are secondly going to provide a new method to simulate the well-mixed warm water column in the central Bohai Sea in summer, and then summarize the long-term variation of this warm water column. Furthermroe, We will focus on the new phenomenon occurred in the Bohai Sea in recent years, which is the “rise then fall” temperature trend on the background of global warming, to verify and dissect the mechanism of the long-term evolution of the temperature. It will expand the previous studies on seasonal-mean scale into the field on the interannual and long-term variations in the Bohai Sea with the effect of high-frenqucy weather processes, enrich the knowledge of regional oceanography, provide technical supports for ecological protection, climate prediction and reasonable exploitation of the Bohai Sea.

围绕渤海温度、环流结构的长期变化，在高时空分辨率驱动场下利用ROMS海洋模式实现对渤海水动力环境进行长时间、高分辨率的模拟。项目拟设计不同驱动条件下的模式实验组，结合数值实验结果和已有的观测、同化资料，分析渤海流场存在的年际变化特征及其与大气驱动场的关系；提出改善夏季渤海中部暖水柱结构数值模拟效果的方法，并揭示这一重要海洋现象可能存在的长期变化特征；重点解析近年来在全球变暖背景下渤海海温“先升后降”等新现象，探讨影响渤海海温长期变化的因素。项目将过去多从季节平均态探究渤海特征拓展到包含高频天气过程影响、长时间序列的年际变化和长期演变研究，将丰富和完善对于渤海水文特征的认识，为合理开发利用渤海、保护渤海生态环境以及渤海气候预测提供依据。

渤海是我国重要的内海，对我国的国防、经济等方面起着重要作用。本课题围绕渤海温度、环流结构的长期变化，在高时空分辨率驱动场下利用ROMS海洋模式对渤海水动力环境进行长时间、高分辨率的模拟。结合数值方法和观测、同化资料分析，研究结果表明风场的增强与转向决定了渤海冬季环流存在的线性增强趋势与显著年际变化。课题提出了改善夏季渤海中部暖水柱结构数值模拟效果的方法，证明风致混合是渤海夏季通风结构形成的决定性因素。另外，项目重点研究了近年来在全球变暖背景下渤海海温“先升后降”等新现象，通过设计不同驱动条件下的模式实验组，揭示蒙古高压多年际变异对渤海局地风场的调节是触发渤海温度显著升降波动的机制。项目将对渤海的研究从季节平均态分析拓展到包含高频天气过程影响、长时间序列的年际变化和长期演变的研究，是对现有结论的重要补充，也能为渤海的开发利用、生态环境保护及气候预测提供科学依据。.课题基本按照任务书计划进行，达到了预期目标，研究结果对今后渤海相关问题的研究具有重要的价值，为下一步继续进行中国近海区域的其它科学研究打下初步的基础。项目在相关学术刊物上已发表论文12篇，其中SCI论文5篇。