《冬季黃海暖舌北侵年際變化及機制的研究》是依託中國海洋大學，由姚志剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：冬季黃海暖舌北侵年際變化及機制的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姚志剛
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
冬季黃海暖舌前鋒位置存在顯著的南北向變動（簡稱暖舌北侵），這反映了外海暖水入侵黃渤海程度的變化，目前對暖舌年際變化方面的研究還很不深入，研究手段也僅限於對氣候態強迫等的簡單相關分析，缺乏對物理過程與動力學機理的深入探討。我們的觀測發現，冬季大風爆發導致的間歇性、高強度暖水入侵可能是外海高溫水體進入北黃海的主要形式之一，這啟示我們應當對冬季大風這種天氣尺度過程予以足夠重視。因此，本項目擬通過冬季大風事件對黃海暖舌北侵影響的研究，揭示冬季大風對海水熱輸運的累積影響，並通過數值試驗與理論分析，闡明黃海暖舌北侵年際變化的動力學機制，以期能夠提高我們對該海域環流動力學認識。
結題摘要
冬季黃渤海海域寒潮大風頻發，對區內海洋動力環境，特別是黃海海槽中部的逆風暖流有著重要影響，而黃海暖流作為外海水體進入我國黃渤海的唯一通道，對於區內與外海水體及物質的交換至關重要。 本研究圍繞天氣尺度下黃渤海頻發的大風事件，探討其天氣尺度下的大風過程對於區內冬季環流及溫度等動力環境的影響。對水位資料的分析揭示了顯著周期約為123 h和230 h的水位信號，提取了IMF5和IMF6作為其中的主要信號，證明了大風驅動的水位波動分別在黃海東側（西側）以第一及第二模態（第二及第三模態）陸架波，以24.6 m/s和8.2 m/s（16.9 m/s和5.9 m/s）的相速自朝鮮西側沿黃渤海逆時針傳播。數值及敏感試驗進一步揭示，隨著北風爆發及鬆弛，區內環流特別是黃海中部逆風暖流呈現出顯著的變化，且在天氣尺度下，且海槽中部的北向逆風暖流首先出現在黃海海槽中部的底層，逐漸增強西移並穩定至50~70 m等深線。動量診斷的結果表明大風驅動下黃海暖流的回響以正壓性準地轉平衡為主，通過逆時針傳播的陸架波信號，風場對黃海暖流的變化進行調製。敏感試驗的結果表明，天氣尺度下的寒潮大風爆發對於維繫顯著和強盛的逆風暖流至關重要，單次大風過程即可導致海槽中部暖舌溫度＞1℃的改變及＞5 cm/s的暖流強度改變，這也驗證了之前我們的猜想：即頻發的大風事件（天氣尺度過程）對塑造和影響季節平均的環流態（氣候態尺度）的至關重要。從這個意義上，天氣尺度下的大風事件得以將其影響延伸和拓展到更大的時間尺度上。此外，對直接觀測的分析，也解釋了黃海暖流存在較為顯著季節內變化，並提出了黃海暖流流徑的一個可能的彎曲變化，渦度診斷分析表明風應力輸入位渦的變化可能是導致其產生改變的主要原因。 本研究揭示了天氣尺度下冬季寒潮大風過程對於黃渤海動力環境場的重要調控作用，為深化認知我國陸架海海洋環境變化過程及預測提供了重要基礎。探討了天氣尺度下大風事件對於季節內甚至更長時間尺度的影響，為研究我國陸架淺海長期演變提供了一個較好的切入點。
