黄海冷水团年代际变化的特征及机制研究

The Yellow Sea Cold Water Mass (YSCWM) is seasonally present, which spans a wide range above the bottom of central Yellow Sea(YS). It has important implications for the hydrodynamic processes, environment and ecosystem in the Yellow Sea. The east Asian winter monsoon, the Yellow Sea Warm Current(YSWC) and the sea surface temperature (SST) have significantly changed since 1950s, and may cause change in the YSCWM on a decadal time scale. In this project we intend to investigate the characteristics of the change in the YSCWM by using observational data and reanalysis data as well as regional oceanic models. We then explore the mechanism responsible for the change in the YSCWM. The findings will broaden our knowledge about the YSCWM and improve our skill of prediction of regional marine dynamic environment changes.

黄海冷水团是位于黄海中部深层和底部的季节性水团，对黄海的水文动力过程和生态系统有着重要的影响。在全球气候变化的大背景下，东亚冬季风、黄海暖流和海表面温度在近半个多世纪呈现出显著的变化，这样的变化必将对黄海冷水团产生影响。本研究旨在利用历史观测资料和再分析资料结合海洋数值模式，研究黄海冷水团在年代际时间尺度上的变化特征，并揭示黄海冷水团年代际变异的动力机制。该研究将丰富和完善人们对于黄海冷水团的科学认识，提高对区域海洋动力环境变化预测的准确性。

黄海冷水团是位于黄海中部深层和底部的季节性水团，对黄海海区的水文动力过程和渔业、生态系统有着重要的影响。通过对横跨南黄海冷水团的36°N断面和309断面的30m以下海温进行分析，发现1976-2006年间南黄海冷水团东、西两侧的冷水团中心区域平均温度、最低温度呈现出相反的长期变化趋势，西部中心温度表现出增温趋势，而东部中心温度表现出降温趋势。这说明黄海冷水团的变化并非简单的整体变化，而是存在空间差异的。这种空间差异同样出现在了冬季黄海海温的长期变化中。.在全球气候变化的大背景下，1951-2000年间黄海冬季风呈现出显著的减弱趋势，尽管冬季风异常在黄海各个区域上的特征有所差异，但总体上异常风场显示黄海以东南风异常为主，这与西北风主导的气候态风场方向相反。通过计算得出黄海平均风速由1951-1975年的5.9m/s降至1976-2000年的5.0m/s，降幅达15%，而风应力的降幅能达到28%。.数值模拟结果显示，冬季风的减弱使得黄海暖流呈现出明显的减弱态势，流场的异常主要表现在南黄海中西部及东海西北部海区形成了一个反气旋式环流异常，而在南黄海东部海区形成了一个非常弱的气旋式环流异常，这与气候态平均流场分布特征恰好相反。黄海中部形成的向南的环流异常和沿岸向北的环流异常使得黄海暖流和黄海东、西两侧沿岸流明显减弱，在长江口附近及苏北沿岸海区流速的异常可达４cm/s。黄海暖流作为冬季黄海唯一的热源，其变化影响了冬季海温的分布。冬季黄海环流的减弱会使黄海西侧沿岸流携带冷水南下减弱，使得海水温度升高；北上携带暖水的黄海暖流的减弱会使流经区域的海水温度降低。这样的海水温度变化很好的解释了冬季黄海水温长期变化的空间不一致性。.该研究丰富和完善了关于黄海冷水团和黄海暖流的科学认识，提高了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、合理开发海洋渔业资源、应对气候变化和防灾减灾提供科学依据。