《全球變暖背景下東海黑潮流場變異和相關機制的研究》是依託中國海洋大學，由於曉林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：全球變暖背景下東海黑潮流場變異和相關機制的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於曉林
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
全球變暖背景下，東海黑潮的平流熱輸運變異顯著，對我國環境、氣候產生了巨大影響。東海黑潮的流場變異是平流熱輸運變異的重要組成部分,同時受大洋內部信號的調製和近海海氣、地形等影響，在全球變暖背景下的變異趨勢、範圍尚不明確，嚴重阻礙了對黑潮平流熱輸運變異的定量分析和預測，是當前亟待解決的關鍵科學問題之一。本項目以東海黑潮流場為研究對象，在充分使用各種資料，包括最新的CMIP5全球變暖研究結果等進行數據提煉、分析的基礎上，通過降尺度高解析度區域數值模擬技術明確全球變暖背景下東海黑潮流場的變異趨勢、範圍和相關動力機制。以局地（如季風）、非局地（如PDO）作用的區分為切入點，在最終變化上考慮多尺度因子疊加產生的作用結果，定量的明確不同因子對流場變異的貢獻和作用過程。通過本研究，可以為認識理解西邊界流在全球氣候變化中的作用，完整黑潮時空多尺度變異研究架構，提高對中國近海海洋環境的預測能力做出貢獻。
結題摘要
項目主要研究全球變暖背景下,東海黑潮流場的三維時空變異特徵和對全球變暖長期回響的敏感性程度。明確全球變暖背景下東海黑潮流場變異的決定因子。項目將黑潮在東海的流場變化(包括台灣以東的東海入口、PN線、東海200米等深線、宮古海峽和吐噶喇海峽的東海出口等位置),與相關的近海流場變化(包括台灣暖流、對馬暖流、黃海暖流、琉球黑潮等)和相關的大洋流場變化(包括 NEC 斷面,菲律賓以東黑潮斷面,琉球海流斷面,ASUKA 斷面,日本以南 137E 斷面,PT 線等)進行綜合對比研究,給出東海黑潮在全球變暖背景下的流場變異特徵。通過對三維結構時空變異特徵的刻畫,區分東海黑潮流場變異中的正壓回響和斜壓回響部分,揭示影響流場變化的動力學機制。項目還通過不同的模擬實驗研究了局地作用和非局地作用的變異及其對東海黑潮流場的影響。指出局地風場在全球變暖下的變化可以在東海區域平均的意義上解釋至少68%的黑潮流量的線性變化趨勢，而低頻變異中的年代際部分在PN斷面下游受到一定程度的非局地信號(來自大洋內部)調製。最後，通過在黑潮流場的高解析度模擬中加入多尺度同化和參數估計方法，研究了精確的局地風場觀測數據的約束對黑潮流場低頻變異模擬的重要性，證明了快變的大氣過程的觀測即使在對慢變過程的物理機制相關參數的調製改進過程中也更為重要。耦合模式的模式狀態估計（狀態約束）是成功進行模式參數估計的先決條件，而海洋特別是深層海洋在模式模擬中起到了穩定源的作用。項目得到了全球變暖背景下，與我國邊緣海直接相關的黑潮流場的變異情況，定量地給出了黑潮流場變異的幅度和分布，具有非常重要的科學意義。其中為了改善黑潮流場模擬結果而研發的針對東海的多尺度同化和參數估計等技術手段可以直接套用到將來對東海黑潮的耦合模擬中，具有廣泛的套用前景。
