全球变暖背景下东海黑潮对气候变化的动力响应机理研究

It is proved that global warming has influence on a series of changes in the Earth climate system. Under global warming scenarios Kuroshio in the East China Sea will affect China's coastal climate,the offshore marine environment, fisheries resources, and maritime rights and interests. Therefore, it is necessary to carry out the study on the response characteristics and response mechanism of Kuroshio in the East China Sea to the climate change under global warming scenarios, which has great scientific and socio-economic significance. In this study, the simulation results of the earth system coupled model MPI-ESM, which has been developed by Max-Planck Institute for Meteorology for the fifth IPCC assessment report (IPCC AR5),will be analyzed firstly. And based on the analysis of the simulation results under different scenarios of greenhouse gas concentrations, the numerical simulation of the response of the East China shelf sea to climate change will be conducted by downscaling method using the regional ocean model HAMSOM. This study will focuse on the dynamics evolution of Kuroshio in the East China Sea under global warming scenarios in 21st century (2006～2099),and the influence of changes in the wind over the Pacific, subtropical gyre and the East Asian monsoon on the Kuroshio in East China Sea. Finally, the dynamic response mechanism of Kuroshio in the East China Sea to the climate change under global warming scenarios will be discussed.

全球变暖会引起地球气候系统的一系列变化，东海黑潮在全球变暖背景下的变化会直接影响我国沿海气候、近海海洋环境、生物资源、海洋开发和海洋权益等，因此，开展全球变暖背景下东海黑潮对气候变化的响应特征和响应机理研究是十分必要的，具有重大的科学意义和社会经济意义。本研究拟通过深入分析德国Max-Planck气象研究所为第五次IPCC评估报告所作的不同温室气体浓度变化情景下的地球系统耦合模式MPI-ESM的模拟结果，并在此基础上利用区域海洋模式HAMSOM，采取动力降尺度方法，开展东海黑潮对气候变化响应的数值模拟，重点研究东海黑潮在21世纪（2006～2099年）全球变暖背景下的变化特征，分析太平洋风场变化、副热带环流系统变化和东亚季风变化对东海黑潮变化的影响，探讨全球变暖背景下东海黑潮对气候变化的动力响应机理。

作为气候系统的一部分，东海黑潮会对全球变暖作出相应的响应，这些响应对我国的气候、海洋环境等因素有众多影响，故对于全球变暖背景下东海黑潮对气候变化的响应特征和响应机理研究十分重要。本研究通过深入分析德国Max-Planck气象研究所为第五次IPCC评估报告所作的不同温室气体浓度变化情景下的地球系统耦合模式MPI-ESM的模拟结果，并在此基础上利用区域海洋模式HAMSOM，采取动力降尺度方法，开展了东海黑潮对气候变化响应的数值模拟，重点研究了在全球变暖RCP4.5情景下，东海黑潮的变化特征，并分析了太平洋风场变化、副热带环流系统变化和东亚季风变化对东海黑潮变化的影响，探讨了全球变暖背景下东海黑潮对气候变化的动力响应机理。研究揭示了全球变暖RCP4.5情景下，北太平洋风应力场、上层环流和动力SSH的变化特征以及中国近海风场、海平面和SST的变化，发现东海黑潮的流速无论在夏季还是冬季，均出现了显著的加速现象，对应的动力SSH有较大的增幅。研究还发现在东亚冬季风5个关键子系统中，与东中国海冬季SST年际变率上关系最为密切的是东亚大槽。此外，本项目还重点对中国海海表温度资料进行了均一化检验和订正，并构建了一套能很好地再现中国近海海表温度的气候变化规律和特征的中国海海表温度网格化数据集, 为问题进一步的深入探索提供必要的数据资料。通过项目的研究，有效增加了对全球变暖背景下东海黑潮对气候变化的响应特征和响应机理的认识。