中国东部近海热含量变化分析

发布时间：2020-03-20 18:50

【摘要】： 本文首先利用海洋断面的实测海水温度、盐度资料和相同位置的SODA再分析资料分别对通过该断面的洋流体积输送和热量输送以及垂向平均海温进行了估算,结果表明它们的变化趋势比较接近,再分析资料可用来分析长期的气候变化。分别利用SODA资料中的温度和海流资料计算了中国东部近海的热含量和通过洋流输送进入中国东部近海的热量,利用NCEP/NCAR再分析资料中的表面热通量资料计算了通过海气界面向中国东部近海的热量输送,分析了它们的季节变化和异常序列的长期变化(年际变化和年代际变化),探讨了中国东部近海热含量变化和表面净热通量以及侧向热量输送之间的关系。分析结果表明,中国东部近海包含的热含量具有明显的季节变化特征,与该海域的垂向平均海温有比较一致的变化趋势,基本表现为夏秋季较多,冬春季较少的类似余弦函数的变化,最大值出现在9月,最小值出现在2月。中国东部近海海气界面净热通量也有明显的季节变化,表现为单峰曲线,夏季7月份海洋得到热量最多,冬季12月得到热量最少,年平均为海洋失去热量。海洋平流净热量输送的季节变化为夏季偏少,冬季偏多。在季节变化上,海表面净热通量和侧向净热输送在不同的月份对中国东部近海热收支的影响不同。3～8月中国东部近海通过海气界面和海洋平流输送共同用净得到热量,其中3月和4月侧向平流净热输送大于表面净热通量,其他月份表面净热通量起主要作用,使海域热含量增加。9月份平流净热输送和表面净热通量都很小接近于零,而且该月份热含量变化项也基本为零。从10月到次年2月,表面净热通量为负,中国东部近海从海表面失去的热量多于通过侧向输送净得到的热量,使得这些时间段内该海域的热收支为失多于收,热含量减少。中国东部近海热含量异常年际和年代际的变化主要与31°N以南东海海域热含量异常变化有关。通过小波分析发现,中国东部近海热含量异常在1964年至1969年和1974年至1985年间两个时间段存在3年左右的年际变化周期,与东部近海低纬度界面(23.75°N断面)的热量输送异常变化比较一致。在年代际变化上,中国东部近海热含量主要表现为异常偏多-偏少-偏多-偏少-偏多的交替变化状况,与低纬度断面(23.75°N)的热量输送异常对应较好,且东海热含量异常与该断面热量输送异常的相关性更好。当低纬度(23.75°N)向北的热量输送异常偏多(少)时,东海海域热含量表现为异常偏多(少),同时引起中国东部近海整个海域热含量异常偏多(少)。对东部近海热含量异常与表面净热通量异常时间序列的相关分析发现两者表现出一定的反相关并通过信度检验,发现表面净热通量与海气温差之间比与海面上空风速有更加密切的关系。热含量异常与表面净热通量异常的反相关在年代际变化上体现的更好,即在该海域热含量异常偏多(少)的大部分年份里,海气界面表现为海洋异常放热(得热)。对东海黑潮主轴流经区域的三个断面作海温异常随深度分布的特征表明,在热含量异常偏多的年份,海温正异常分布的范围比负异常要广,异常最大中心不在海表面而是在海面以下大约100～200m的位置,在热含量异常为负的年份则表现出几乎完全相反的分布状况,原本海温异常为正(负)的区域变为异常为负(正),并且各月份等温面起伏的空间分布也是如此,热含量异常为正的情况下,黑潮断面海温异常最大位置所在的等温面离海表面深度异常加深或变浅的海域,到了热含量异常为负时则向相反方向变化为等温面异常上升或下压,这种等温面异常起伏可能与海面上空风场环流异常引起的海水幅合幅散有关。
【图文】：

调查船,137°E断面,吐噶喇海峡

图2-1 CHOFU MARU调查船观测的 PN、TK、137°E 断Fig.2-1 The situation of PN、TK and 137°E sectMARU boat2.1 实测资料文中利用了日本气象厅 CHOFU MARU 调查和TK断面以东的137°E断面（见图 2-1）的观测三组数据进行计算。PN断面包括1978～2003年日本以南吐噶喇海峡所在的TK断面上包括1987次、1992年为两个航次外其他各年均为四个航春夏季节两个航次共62个航次。观测时间上1月7月或8月代表夏季，10月或11月的资料代表秋

中国东部,范围,热含量,海域

北部主要为渤、黄海海域，，断面以南部分为东海黑潮海域，并分析各自的变化状况。图3-1 选取的中国东部近海的范围Fig.3-1 The area of marginal seas east of China3.1 中国东部近海热含量的季节变化曾广恩等（2006）提出，由于东、黄海处于东亚季风区，海表面温度呈现很强的季节变化特征。冬季冷空气经过海面，表层海水迅速冷却。从图 3-2a 表示的中国东部近海平均热含量季节变化示意图上可以看到，该海域的热含量也有比较强的季节变
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P731.11

【引证文献】