成果名称: 近60年南海盐度多尺度变化过程及其机理研究
完成单位: 中国科学院南海海洋研究所
主要人员: 曾丽丽,李国敬,肖福安,彭启华,刘大年,梁湛林
介绍:

    1.课题来源与背景: 海洋水循环是全球水循环的重要组成部分,也是海洋科学和气候研究的热点和重点科学问题。海洋盐度作为水循环过程中的关键可测量因子,是海洋水循环研究的重要指标。海洋盐度对海面高度变化、大尺度热盐环流、中尺度过程和生态要素发展都有重要影响,近期还有研究指出海洋盐度可以作为降雨的有效预测因子。因此,对海洋盐度多尺度变化规律的研究是近年来物理海洋学以及气候学研究的前沿科学问题。

     2.研究目的与意义: 南海作为太平洋-印度洋之间的关键通道,尤其是作为热带海区气候变化的核心区域和强对流辐合辐散中心,最新发射的盐度卫星显示南海是盐度最低的热带海区之一。在1950-2010年,全球海洋盐度都发生了显著改变但各海区变化趋势各有不同,南海正处于全球盐度淡化最显著的印太海区之间。南海兼具区域海洋和开阔大洋的海洋特性,水团的盐度特性、多尺度变化过程及其机理等都与大洋有着显著差异,其盐度变化是评估热带海洋水循环的重要环节。然而,由于过去资料的匮乏,针对南海盐度的研究有限,我们对其认识严重不足。

    3.主要论点与论据: 本项目立足于南海1960-2016年的盐度观测,结合卫星数据、再分析和高分辨率模式数据,通过多种统计检验方法,剖析南海盐度近六十年的多尺度变化特征包括:极端淡化和高盐事件、年际和年代际变化、以及长期变化趋势。基于盐度收支方程,对南海不同深度,如混合层、次表层水团等的盐度变化的影响因子进行判定,并对盐度收支各项进行比较和评估,剖析南海盐度的变化机理和关键影响因子,深入分析了南海盐度多尺度变化受大洋年际/年代际变率的影响。 结合涡旋加密观测、物理海洋学数据集、高分辨率海洋模式数据和数值敏感性实验,给出涡致黑潮高盐水输运的观测事实,详细探讨涡致高盐水输运过程的特征并诊断其机制,评估涡平流输运在南海盐度收支中的重要作用。我们研究了涡致黑潮高盐水输运特征与机制,量化评估了其对平流盐输运的贡献。我们逐步展开了对南海盐度作为中国陆地降雨预测因子可行性的探索。我们发现南海中部的春季盐度可以很好的预测中国长江流域和华南地区的夏季降雨,这将推动申报单位在南海中部的盐度观测,对中国陆地降雨的预测有重要意义。

    4.创见与创新: 在全球变暖背景下,已有研究证实水循环正在加剧,作为全球水循环的重要组成部分,海洋水循环成为海洋科学和气候研究的热点和重大科学问题。海洋盐度是水循环的重要指标和关键可测量因子,南海作为太平洋-印度洋之间的关键通道,其盐度变化是评估热带海洋水循环的重要环节,但是研究匮乏。本项目选取这一物理过程作为研究对象,在选题方面创新点突出,不仅可以帮助我们加深对南海水循环过程、南海与邻近大洋的水交换等过程的认识,也有助于阐明南海的水循环过程对华南及中国气候的影响,并对我国经济发展和安全具有重要的意义。 在研究思路方面,本项目不仅关注南海不同深度水团在多尺度的变化特征,更关注不同深度南海盐度变化的不同影响因子。与定性分析相比,将通过定量评估盐度收支方程中的通量影响、海峡水交换、垂向过程,分析南海盐度的变化机理和关键因子,得出南海盐度多尺度变化特征与机理的概念模型,可以更好地认识南海盐度在水循环过程中的重要作用。

    5.社会经济效益,存在的问题: 本项目的开展,有助于完善对南海水团特征及变化的认识,为揭示南海区域气候变化及其与邻近大洋间联系提供重要的基础认识。

    6.历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2023-06-02
研究起止时间: 2018-01-01至2021-12-31
所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 国家自然科学基金委员会
评价日期: 2022-03-29