论文部分内容阅读
气候变化及其影响是当今国际社会最关注的问题之一,海洋是气候系统的组成部分,在气候系统的能量平衡和物质平衡中起着关键作用。海水温度是反应海洋水体热量平衡的重要参数,盐度是表征海洋物理、化学特征的基本要素,也是反映海洋水文与气候特征的重要指标之一,并且海洋盐度的变化能够成为局地和全球水文循环的一个良好指示。黑潮是影响我国近海乃至东亚气候环境的重要因子。东海黑潮的出口区,是指东海黑潮从吐噶喇海峡的中部流出东海返回太平洋的区域,吐噶喇海峡是黑潮路径上的关键通道之一。探讨东海黑潮出口区温、盐季节年际变化过程和空间结构的变异特征,研究东海黑潮区与西北太平洋水团相互作用,将为深入了解黑潮对我国气候变化的影响奠定基础。本文使用东亚区域海洋温盐数据集Ishii(1945-2010),构建东海黑潮出口区温盐数据库,通过提取出口区温盐特征值,分层分析东海黑潮出口区0-700m、1945-2010年温盐的季节年际变化特征。结果表明：(1)东海黑潮出口区0-700m温度变化趋势主要分成三层:20℃和17℃等温线将断面划分出300m以浅特征层,此层等温线波动幅度较大,随年代总体上等温线深度有变深趋势;14℃等温线划出的300-450m层,等温线的波动幅度较平缓;以11℃等温线所在的400-500m层出现等温线上升现象,且深度越深,等温线的波动幅度越大。由八个数据点分析500-700m的温度可知总体上,500-700m温度年际变化呈现降温的趋势,这一变化趋势与0-500m层温度的变化不太一致;温度年际变化幅度从500-700m反而出现从浅到深平缓向温度变化强烈转变,并且500m层温度也有上升趋势,600m和700m则都为降温。(2)对东海黑潮出口区的温度变化进行突变年份的分析得出,突变点年份具有集中性,1970-1980出现突变的年份较多,五个断面的温度变化趋势以及突变年份较为相似;并且从月份可以看出,在选取的四个月中,十一温度的M-K分析超过0.05显著性临界值的幅度最大,说明十一月份温度变化最为强烈。(3)对断面温度变化的周期变化分析可知,2-5年、5-7年和9-11年是三个主要周期;所选春夏秋冬四个典型月份均有不同周期出现,季节性并不明显;根据资料可以判断出2-5年周期主要是受ENSO影响引起的,5-7年和9-11年周期有待进一步研究,初步考虑9-11年周期可能与太阳黑子的运动相关。(4)对东海黑潮出口区0-700m盐度年际变化的分析研究可得,盐度的年际变化可分为三层:0-300m层各断面盐度总体上66年来呈下降趋势;盐度均以1980年为界,前期出现’W’型分布;盐度的波动幅度2月、11月相对比较强烈;断面a和断面b波动幅度相对于断面tk,断面c和d较小;300-500m层总体上主要出现上升趋势,这与0-300m层相反;与0-300m层出现”W’型不同,300-500m层盐度呈现“M’型变化,但二者都以1980年为界,盐度的波动幅度相对较0-300m层大;500-700m层66年来盐度年际变化趋势是由浅往深呈下降-上升-下降状态;盐度的波动幅度均较小,秋冬季波动较大、春夏波动较小。(5)对东海黑潮出口区五个断面0-700m盐度近66年来的M-K检测,可以得出:盐度均为增加,且各典型月份显著性较强;突变点年份具有集中性,1946年、1972年1992年等年份突变现象较频繁,与温度的突变年份较为一致。(6)东海黑潮出口区区域内各断面0-700m层66年来盐度平均值周期变化较为一致,并且与温度的分析结果较为接近:5年、7-9年和11-13年是盐度在近66年来变化的三个主要周期;根据资料可以判断出5年周期主要是受ENSO影响引起的,5年和7-9年的周期依据有待进一步研究,亦初步考虑11年周期可能与太阳黑子运动相关。(7)通过运用相同的方法对东海黑潮出口区各断面以及数据点0-700m层66年来温度、盐度的年际变化、突变年份、周期变化对比,可以发现温盐变化有以下异同:相同点1)66年来出口区0-700m层温盐年际变化均分为0-300m300-500m500-700m三层;2)温盐的突变年份较为一致;3)温盐变化周期均出现5年、9-11年周期;不同点:温度三层变化中,表层增温现象明显;盐度增加现象则集中在300-500m层。