渤海鹽度變化特征及其成因分析.pdf

1、渤海和黃海是我國(guó)北方的陸架淺海，有其獨(dú)特的自然環(huán)境和動(dòng)力學(xué)特征。到目前為止，人們對(duì)渤海鹽度持續(xù)升高的影響因素已做了初步分析，但對(duì)渤海鹽度持續(xù)升高的過(guò)程，特別是對(duì)渤海鹽度年際尺度變化的成因及與此關(guān)聯(lián)的渤海環(huán)流的變異過(guò)程的研究尚未充分展開(kāi)。而上述問(wèn)題是研究認(rèn)識(shí)渤海環(huán)境變化最基礎(chǔ)的方面。基于上述考慮，本文擬就渤海鹽度年際變化成因及相應(yīng)的環(huán)流變化開(kāi)展研究。 本文在收集了眾多歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析渤、黃海溫度和鹽度及相關(guān)氣象要素年際變

2、化的特征。研究揭示渤、黃海鹽度和溫度近年來(lái)有明顯的升高趨勢(shì)。這種趨勢(shì)不止在渤海和北黃海存在，在東海的PN斷面上也可以發(fā)現(xiàn)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)渤、黃海鹽度不僅存在長(zhǎng)期升高的特征，并且有明顯的年際變化，這種年際變化在渤海幅度最大。蒸發(fā)降水導(dǎo)致的局地凈淡水通量的變化與鹽度的年際變化非常一致，蒸發(fā)、降水年際變化可能是引起渤海鹽度年際變化得主要因素。而在東海蒸發(fā)降水并不存在和渤黃海一致的年際變化，同時(shí)由于東海與黑潮水等外海水的交換較強(qiáng)，局地的蒸發(fā)降水對(duì)鹽度

3、的影響也較小，因此鹽度也不存在和渤、黃海一致的年際變化。 其次，著重分析了與鹽度年際變化密切相關(guān)的東中國(guó)海的降水場(chǎng)。通過(guò)EOF方法分析了東中國(guó)海的降水場(chǎng)的雨型分布結(jié)構(gòu)。由于季風(fēng)經(jīng)向分量的大小及北推的范圍影響到我國(guó)北方降水量的變化，于是通過(guò)SVD和相關(guān)分析等方法研究了降水和全球風(fēng)場(chǎng)經(jīng)向分量的相關(guān)關(guān)系。還用同樣的方法分析了降水與全球海表溫度異常之間的關(guān)系。上述分析表明我國(guó)渤、黃海海區(qū)確實(shí)存在比較顯著的降水年際變化。 渤海鹽度

4、的變化主要取決于淡水通量(河流徑流量、降雨量、蒸發(fā)量)和北黃海入侵水及渤黃海水交換的變化，基于美國(guó)普林斯頓海洋模型(POM)對(duì)各個(gè)分量的貢獻(xiàn)進(jìn)行診斷分析。首先，綜合考慮各個(gè)因素，通過(guò)數(shù)值模擬成功地再現(xiàn)了20世紀(jì)80年代高鹽事件的形成。結(jié)果分析顯示：在鹽度升高，密度增大的情況下，對(duì)渤海夏季環(huán)流的流速影響較大，但是對(duì)環(huán)流結(jié)構(gòu)影響不大；而密度的增大對(duì)冬季環(huán)流結(jié)構(gòu)影響不大。其次，進(jìn)行了三個(gè)數(shù)值實(shí)驗(yàn)：一是只考慮黃河徑流的影響，二是只考慮蒸發(fā)降水的

5、影響，三是只考慮渤黃海水交換的影響。結(jié)果顯示：對(duì)于鹽度的年際變化，局地蒸發(fā)降水對(duì)鹽度的年際變化貢獻(xiàn)比較大，外海水交換也有一定的貢獻(xiàn)，但是黃河徑流量變化對(duì)鹽度的年際變化沒(méi)有貢獻(xiàn)。本文工作的創(chuàng)新點(diǎn)在于：通過(guò)對(duì)資料的全面分析，提出了鹽度和溫度的長(zhǎng)期升高趨勢(shì)不止存在于渤海和北黃海范圍，也出現(xiàn)在東海的PN斷面上，而鹽度的大幅年際振蕩只存在于渤海和黃海范圍；成功的再現(xiàn)了渤海20世紀(jì)80年代高鹽的形成過(guò)程，并初步確定了黃河徑流量、局地淡水通量(蒸發(fā)、