基于IPCC-CMIP5 预估21世纪中国近海海表温度变化

观测事实表明,近百年来全球气候经历了显著的变暖过程,并且在人类活动排放的CO_2等温室气体不断增加的前提下,未来变暖将会持续下去.利用IPCC第五次评估报告中34个CMIP5模式对于未来不同CO_2排放情景下的输出结果,评估了未来百年中国近海海表温度(SST)的变化趋势.结果表明,基于当前人类的CO_2典型排放速度(RCP4.5),中国近海的大部分海区在2030年以后普遍升温并将接近或超过1℃(相对于1970~2005年的历史海温).其中,中高纬度海区的升温速率最为明显,黄海、渤海和东海的增温幅度明显高于南海,在2030~2039、2060~2069年和2090~2099年间的升温将会分别超过1、2℃和3℃左右.在CO_2加倍排放的情景下(RCP8.5),渤海在21世纪末最大升温可能接近5℃,从而成为全球升温幅度最大的区域之一.由此可见,未来气候变暖背景下中国近海的环境生态将面临严重挑战,这也使得控制减少温室气体的排放、降低气候变化的风险成为当前的紧迫议题.     

水温变暖对西北太平洋柔鱼潜在栖息地分布的影响

根据影响西北太平洋柔鱼栖息地分布的主导环境因子—海表面温度,基于最大熵模型,利用1996?2005年气候历史数据和两种不同情景（RCP4.5和RCP8.5）下的气候预估数据,分析了1996?2005年、2021?2030年、2051?2060年、2090?2100年主要捕捞月份（7?10月）柔鱼潜在栖息地变化。结果表明,柔鱼渔场纬度方向空间分布呈季节性南北移动;随着未来气候变化,在RCP4.5和RCP8.5两种情景下,2021?2030年、2051?2060年、2090?2100年7?10月柔鱼潜在栖息地分布较1996?2005年7?10月均呈现向北极移动趋势,适宜面积增加。推测柔鱼渔场季节性南北移动可能受各月适宜海表面温度范围变化的影响,在RCP4.5情景下,到21世纪末,各月柔鱼潜在最适宜生境向北移动1°～2°,适宜面积增加3%～13%;在RCP8.5情景下,到21世纪末,各月柔鱼潜在最适宜生境向北移动3°～5°,适宜面积增加42%～80%。     

CMIP5模式对中国近海海表温度的模拟及预估

基于观测和再分析资料;利用多种指标和方法评估了国际耦合模式比较计划（CMIP5）中21个模式对中国近海海温的月、季节和年际变化模拟能力。多模式集合能够再现气候平均意义下近海海温的空间分布特征;但量值上存在一定的低估。在渤海和黄海;集合平均与观测差别比较明显。在年际尺度上;与观测数据对比;模式模拟海温与Niño3指数相关性较小。中国近海海表面温度在1960-2002年有明显的升高趋势;从2003年开始增温趋缓。评估结果表明;ACCESS1.0、BCC-CSM1.1、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM、FGOALS-g2、CNRM-CM5-2、INMCM4八个模式对中国近海海温的变化有较好的模拟能力。利用ACCESS1.0、INMCM4、BCC-CSM1.1、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM这5个模式结果对中国近海海温未来的变化进行了预估。在RCP4.5、RCP8.5情景下;未来近100年中国近海海温有明显升高趋势;最优模式多模式集合平均增温分别可达到1.5℃、3.3℃;净热通量变化和平流变化共同促进了东海升温。     

长江口海域表层水温的季节、年际变化

为研究长江口与黄东海SST变化的异同,根据长江口区引水船海洋站1959～2001年、大戢山海洋站1977～2000年月平均表层水温资料,安徽大通水文站1968～1999年月平均径流量资料,利用功率谱分析、Mann—Kendall突变检验及相关分析方法,分析长江口区表层水温的季节、年际变化特征。结果表明：长江口区表层水温最高值出现在8月份,最低值出现在2月份。长江口区表层水温的年际变化存在准2年和3～5年的显著振荡周期,东亚季风和长江径流对其变化有影响。长江口区表层水温突变出现在1989年。     

未来黄淮海地区夏玉米光温水资源适宜度及灾害风险演变特征

为探索未来气候变化对黄淮海地区农业气候资源和夏玉米气候适宜度及灾害的影响,以黄淮海地区1981—2021年56个农业气象观测站夏玉米生育期观测资料、84个气象站逐日气象要素观测资料及中尺度区域气候模式（Regional Climate Model Version 3,RegCM3）输出的未来气候情景（Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report on Emissions Scenarios A1B,IPCC SRES A1B）下黄淮海2022—2100年0.25°×0.25°共897个格点逐日气象资料为基础,分析未来黄淮海地区光温水等农业气候资源演变特征,建立黄淮海夏玉米生长发育气候适宜度模型及气候适宜度灾害指数模型,研究未来气候变化对黄淮海夏玉米气候适宜度的影响特征,预估夏玉米农业气象灾害发生风险及特点。结果表明：（1）2022—2100年黄淮海地区夏玉米生长季热量资源呈明显增加趋势,降水资源总体为微弱上升趋势且阶段性变化明显,光照资源变化趋势不明显。（2）2022—2100年夏玉米全生育期气候适宜度呈总体平稳略有下降波动趋势,并具有一定阶段特征和发育期差异。各生育期相比,播种出苗期气候适宜度相对最差,成熟期最好。（3）全生育期温度适宜度总体呈稳定波动下降趋势,说明未来气候明显变暖趋势对夏玉米生长总体不利;水分适宜度和光照适宜度总体稳定、变化趋势不明显,说明未来水分和光照资源对夏玉米的生长基本有利。（4）由各年代来看,2080年代、2090年代温度适宜度最差,2020年代最好;2030年代水分适宜度最差,2080年代最好;2080年代、2090年代光照适宜度明显偏差,2020年代、2030年代明显偏好。综合来看,2061—2100年期间夏玉米气候适宜度总体偏差,2020年代最好。（5）抽雄吐丝期遭受高温热害风险最大,三叶至七叶期发生旱涝风险最大,播种出苗期发生寡照（连阴雨）风险最大,而成熟期发生各种农业气象灾害风险均最小。（6）2080—2098年期间夏玉米拔节期、抽雄吐丝期、灌浆至乳熟期遭受高温热害的风险大;2031—2035年、2046—2056年播种出苗至拔节期发生阶段性严重旱涝灾害风险等级高。2030年代和2040年代及2026年、2080—2093年播种出苗期出现寡照（连阴雨）的风险较大。     

长江口及邻近海域浮游植物生态系统气候变化综合风险评估

近几十年来,在气候变化和人类活动的影响下,我国近岸河口海域尤其是长江口及邻近海域生态灾害频繁发生,严重影响了海洋生态系统的健康及其服务功能。本研究基于政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）气候变化风险理论框架,构建了河口浮游植物生态系统的气候变化综合风险评估指标体系,并利用IPCC 第五次耦合模式比较计划（CMIP5）地球系统模式数据,分别计算分析了在温室气体低（RCP 2.6）、中等（RCP 4.5）和高（RCP 8.5）浓度排放情景下未来不同时期（2030—2039、2050—2059、2090—2099年）长江口及邻近海域浮游植物生态的致灾因子危害性、承灾体暴露度和脆弱性及其综合风险。结果表明： RCP 2.6、4.5和8.5情景下,到21世纪中期,致灾因子危害性均有明显上升,其中RCP 4.5和8.5情景下,到21世纪末,还将大幅度增加,且以RCP 8.5情景最为显著,而RCP 2.6情景下则相反,有所下降;RCP 2.6情景下,高暴露度区域主要位于长江口附近,不同年代的变化差异较小;RCP 4.5和8.5情景下高暴露度区域明显大于RCP 2.6情景,尤其是后者到21世纪末期扩大至长江口邻近海域;脆弱性总体呈现近岸高远岸低的分布特征,且变化均较小;RCP 2.6、4.5和8.5情景下,综合风险均呈现近岸高远岸低,且有增加的趋势,但以RCP 8.5情景最为明显,并在21世纪末达到最大。     

南海表层水温场的时空特征与长期变化趋势

本文利用月平均表层水温（SST）、850hPa经向风和西太平洋副热带高压等资料分析了南海表层水温距平（SSTA）场的时空特征和长期变化趋势，并探讨了SST的年际和长期变化原因．结果表明，南海SSTA场分别存在着以全域同位相振荡和东南一西北向反位相振荡的两个主要模态．其中，前者是主要模态，以年际振荡为主，而后者则是次要模态，以季节振荡为主．进一步分析发现，南海中部的SST存在着显著的年际和年代际变化，并在1981年前后发生了一次由低到高的气候转变，而且南海中部SST的长期变化趋势非常明显，在1950—2006年间增温0．92℃．相关和合成分析表明，南海SST的年际和长期变化可能是由南海上空的经向风异常和西太平洋副热带高压的纬向变动引起的．     

基于CMIP5预估21世纪中国近海海洋环境变化

过去百年来人类活动排放的温室气体已经改变了全球海洋的物理和化学属性,并且,这种变化在未来很可能持续下去.基于IPCC第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中IPSL-CM5A-MR地球系统模式的模拟结果,评估了未来百年(~2100年)中国近海区域的海洋环境要素(温度、盐度、溶解氧、pH值和叶绿素a浓度)的变化趋势及空间分布特征.结果表明,未来不同的温室气体排放情景下中国近海区域海温升高、溶解氧(DO)含量减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少,并且温室气体排放越多上述变化越显著.东中国海区(包括渤海、黄海和东海)盐度可能会增加,而南海盐度会降低.在相同的温室气体排放情景下,东中国海区海温增加、溶解氧减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少的幅度均显著高于南海区域.在中等浓度和高浓度排放情景(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到21世纪末期(2090~2100年间)东中国海相对于历史时期(1980~2005年)的升温幅度可能将分别会超过2、4℃,海水pH值降低幅度将可能分别超过0.15和0.30,并且海洋变暖和酸化还将很可能引起DO含量和叶绿素a浓度的进一步降低,最终影响整个海区的环境与生态.因此,未来东中国海生态系统和生物多样性将面临严重风险,这也使得应对气候变化的适应性措施成为当前的紧迫议题.     

热带西太平洋、印度洋表层水温的变异特性及其对南极冰面积变化的响应

应用海洋表层水温资料（ＣＯＡＤＳ资料）,分析研究了对全球气候有重要影响的热带西太平洋、印度洋海洋表层水温的年变化和年际变化的特性,探讨了与ＥＮＳＯ和南极冰面积变化之间的联系。结果表明,热带西太平洋及印度洋表层水温具有明显的年变化和年际变化而且它们之间存在不同的变化趋势。这种结果是两大洋的水温振荡周期不同有较大关系。热带印度洋表层水温的年际变化与Ｅ１ Ｎｉ￣／ｎｏ和Ｌａ Ｎｉ￣／ｎａ的发生年份存在较     

不同气候情景下中国滨海城市海岸极值水位重现期预估

气候变化背景下,海平面上升叠加台风—风暴潮、天文大潮等产生的海岸极值水位事件趋多增强,对我国滨海城市社会经济可持发展构成了严重威胁。为认识未来我国滨海城市海岸极值水位危害性（强度和频率）的变化,本文首先采用第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）数据,分析了不同气候情景下（RCP2.6, 4.5, 8.5,简称为RCPs）下,未来不同年代（2030年、2050年和2100年）我国滨海城市沿岸海平面变化幅度;其次,基于沿海验潮站的历史观测资料和文献数据,分析了未来热带气旋强度变化对海岸极值水位的影响;最后,利用皮尔逊Ⅲ型（P-Ⅲ）水文概率曲线方法,预估了不同气候（RCPs）情景下未来不同年代（2030年、2050年和2100年）我国9个滨海城市海岸极值水位重现期的变化。结果表明：（1）在不同气候情景下,我国滨海城市沿海平均海平面均呈现上升趋势,其中,到21世纪末,长三角地区沿海海平面上升幅度最大,上升速度比全国平均高出约30%;（2）热带气旋的强度与台风—风暴潮的增水幅度存在正相关关系。预计到21世纪末,热带气旋的整体强度很可能将增强,热带气旋引发的台风—风暴潮的增水幅度较当前很可能有明显提高。（3）未来我国滨海城市沿海极值水位将有显著增高的趋势,当前极值水位的重现期将明显缩短。到21世纪末,我国滨海城市当前百年一遇的极值水位,重现期几乎都将缩短至20年一遇以下,其中,大连、青岛、上海和厦门等城市海岸极值水位重现期很可能缩短为（或低于）1年一遇。本文虽在一定程度上反映了不同气候情景下海岸洪水危害性的变化,但对于未来热带气旋的变化及其影响的研究尚有待进一步深入。     

青岛近海表皮温度和表层温度之差的观测及模糊数学分析

１９９３．１１．２３．９：００－１１．２８．９：００随“东方红”号海洋考察船,采用“走航式海面遥感参数自动观测系统”在青岛近海进行了５个昼夜的连续观测。根据所得资料,首先对表皮水曙和表层水温之差与各因子之间的关系进行了分析,然后利用数学方法对所获数据进行了计算。结果表明,海洋表皮水温与表层水温之差和海面风速,气温与水温之差及太阳辐射等均有明显关系。但此关系难以用传统数学方法准确表述。应用模糊推理方     

莫桑比克罗非鱼在降温过程中与呼吸有关的血糖和乳酸含量变化的研究

在海水中养殖的莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus),水温从20℃开始,以1℃/小时速度下降到10℃为终止温度时发现随着温度的逐渐下降,呼吸次数逐渐减少,水温降至14℃以下时,明显地表现出机能的衰竭。本文对与鱼类体温调节有关的血糖和乳酸的含量,在不同的温度梯度下进行了测定。并对以上两种供能物质的变动情况与呼吸机能衰竭的相互关系进行了分析和讨论。     

电流型集成温度传感器的应用

介绍ＡＤ５９０温度传感器的测温原理及其测量精度分析，据此设计一种防爆型温度变送器     

山东半岛南部水温统计分析

利用1997—1998年的水温实测资料对麦岛、石岛海洋站和海阳水温观测站的水温进行了相关性分析,分析表明3个站位的水温相关性较好,但8月较差。利用得到的相关关系和等间距分布法,在推算出海阳15 a的水温后,对3个站位1991—2005年的水温进行了统计分析。结果表明:夏半年海阳的水温最高,石岛的水温最低,而在冬半年海阳的水温最低,对其形成原因进行了初步分析。     

潮州电厂温排水特征分析

本文采用数值模拟和实测资料的方法对潮州电厂温排水扩散特征进行分析,并采用实测资料对模拟结果进行验证,结果显示;模拟结果与实测结果扩散面积和扩散方向基本一致;由于地形的原因,电厂温排水的排水口附近海域水动力较弱,与外围水交换能力较差,导致温排水涡积现象很明显;夏季大(小)潮温排水扩散面积小于冬季大(小)潮温排水扩散面积,大潮时温排水扩散面积小于小潮;取水口温升小,温排水排放对电厂取水没有明显影响.     

静水压力变化对NTC热敏电阻器电学特性影响

负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏电阻器由于在窄温区内具有极高的灵敏度,在海洋领域中有着广泛的应用,但深海应用中固有的高静水压力,对器件的测温准确度造成不利影响。为了更好地认识这种现象,以珠状NTC热敏电阻器为研究对象,利用海洋环境高压模拟装置,开展了静水压力作用对器件电学特性影响的研究,固定环境温度25℃和0℃,压力范围0~60 MPa,步长5 MPa。结果显示,随着静水压力的增大,NTC热敏电阻器的电阻值减小;环境温度25℃和0℃时,5~60 MPa的静水压力造成的漂移分别为-0.11%~-2.81%、-0.19%~-2.78%,等效于温度漂移分别为0.024~0.624℃、0.036~0.535℃。这为热敏电阻器在深海温度准确测量的提升提供了指引,有利于在海洋测温领域中更好的应用。     

埃尔－尼诺过程与渤海气温异常

本文统计分析了渤海气温异常月份与埃尔－尼诺过程的关系，结果得出：在埃尔－尼诺年及其前后一年，渤海气温异常冷月占优势；在埃尔－尼诺持续期内，春季渤海气温出现异常冷月的百分率高达７３％。埃尔－尼诺与渤海气温异常关系的分析结果，表明了在海－气相互作用过程中，二者互为因果关系的事实。     

栉孔扇贝升温育苗高产技术

在栉孔扇贝升温育苗中,主要改进了亲贝升温促熟培育、产卵与孵化、选幼、幼虫培育等主要技术措施,在105m~3水体中,培育出商品苗85,000,000多粒,取得了可喜的经济效益。     

厄尔尼诺形成机制的数值研究

在中国科学院大气物理研究所研制的第三代大洋环流模式(L30T63OGCM)的基础上,提高模式的水平分辨率,建立了纬向和经向水平分辨率分别为1.5°和1°的较高分辨率的全球大洋环流模式,分析该模式1959年1月~1998年12月的积分结果,以此研究厄尔尼诺事件形成和演变的物理机制。对数值模拟结果的分析表明:西风爆发可引起表层洋流异常,异常的平流作用是海表温度距平形成厄尔尼诺模态的主要原因;表层洋流异常及由其引起的海表高度异常可导致次表层海水垂直输送的异常,异常的垂直输送作用是形成次表层海温距平厄尔尼诺模态的主要原因。     

近30 年渤海水文和气象状况的长期变化及其相互关系

利用线性回归方法对渤海和北黄海西部沿岸 7个海洋站 1 965— 1 997年实测海洋表层水温和盐度及地面气温和降水等 4个水文气象要素的长期变化趋势作了分析 ,得出渤海在这 32年期间海表温度年变率为 0 .0 1 5℃ /a ,由此推算得出 32年升高 0 .48℃ ;海表盐度年变率为 0 .0 4 2 /a ,32年升高 1 .34;气温年变率为 0 .0 34℃ /a ,32年升高 1 .0 9℃ ;降水年变率为- 2 .73mm/a,32年减少 87mm。这 4个要素之间及其与厄尔尼诺指数之间的超前 /滞后线性回归分析表明 ,海温与气温的年际变化相关关系最密切 ,相关系数达到 76.5 % ,置信度高于0 .99。其次是盐度与降水 ,它们之间亦有良好关系。同年盐度和降水之间的相关系数为- 43.6% ,盐度落后降水一年时相关系数为 - 39.2 % ,置信度均高于 0 .95。由此可推知 ,盐度变化平均落后降水约半年。渤海水文气象状况变化与厄尔尼诺有一定关系 ,其中以降水与厄尔尼诺关系最密切 ,1 982— 1 983年厄尔尼诺期间渤海气温和水温较高 ,降水显著偏少且海水盐度显著偏高。