中国近海变暖和海洋热浪演变特征及气候成因研究进展

近几十年来,气候变化背景下中国近海海表面温度（SST）显著上升且极端高海温事件（海洋热浪）频发,时常造成海洋生物大规模死亡和赤潮暴发等生态灾害。为此,文章回顾分析了中国近海变暖及海洋热浪的相关研究进展,包括海温变化趋势和变率、海洋热浪演变特征和气候成因,以及相关影响,并探讨了应对策略。研究显示,1960～2022年,中国近海尤其是东中国海（渤海、黄海和东海）变暖趋势显著,SST分别上升了1.02℃±0.19℃、1.45℃±0.32℃,主要受到东亚季风减弱和黑潮入侵增强的影响;而SST年际和年代际变率还与厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）和太平洋年代际涛动（PDO）等大尺度气候因子有关。中国近海变暖还引起地理等温线明显向北迁移,造成季节性物候发生变迁（春季提前和秋季滞后）,并影响海洋生物生长节律、地理分布、群落结构和生态服务功能。自1982年以来,中国近海海洋热浪增多变强,最近十年（2010～2019年）尤其显著,其中,东中国海和南海（5～9月）海洋热浪平均发生频率分别是1980年代的20倍和4倍,并与热带印度洋偶极子和厄尔尼诺有较高的相关关系。趋频增强的海洋热浪对珊瑚礁等海洋生态系统和海水...     

近20年中国海洋灾害特征、危害及防治对策

利用1989--2007年沿海地区的海洋灾害资料,按照海洋气象灾害、海洋水文灾害、海洋地质灾害、海洋生态灾害四种类型,分析了中国沿海地区海洋灾害特征及其危害。结果表明,中国海洋灾害特征主要表现为风暴潮影响范围广,灾情严重;近海污染日益加重,赤潮灾害有所上升;大型海洋溢油事件有上升趋势,形势严峻;海啸灾害发生次数少,但闽、台地区地震海啸灾害潜在危险极大。最后,提出了相应的防治对策：一是加强对海洋灾害的研究和预报,建立和完善海洋灾害预报服务系统;二是加强海岸带防护工程建设,提高防灾标准;三是积极开展防灾减灾宣传工作,促进防灾工程建设;四是加强和完善海岸带综合管理体制,减少人为海洋灾害的发生。     

1997～1998年广东赤潮发生与海洋水文气象的关系

根据1 997年1 0月～1 998年5月广东沿海大规模赤潮实况,分析了海洋水文气象条件对赤潮的诱发作用。结果表明:赤道太平洋上层海洋水温异常变化,导致中国东南沿海气温、相对湿度偏高,盐度偏低,风速偏弱,海水温度偏高,降水量偏少(多) ,对赤潮发生发展有重要影响。     

加强海洋气象综合保障工程能力建设的分析与建议

紧紧围绕实现国家提出的"建设海洋强国"和"南海岛礁建设积极推进"发展战略目标,做好"一带一路"海洋气象保障,全面提升海洋气象保障经济社会发展的能力,分析了实施海洋气象综合保障工程建设的历史机遇与挑战,并进一步分析了海洋气象综合保障工程建设发展现状与不足,从而提出加强提升海洋气象综合保障工程能力建设的迫切性和必要性,并提出了相应的对策和建议。本研究为沿海省进一步提出相应的建设任务提供参考,为推进智慧海洋气象工程建设、应对气候变化、推进中国气象现代化事业实现更大发展提供依据。     

连云港市海洋气象业务服务系统

根据全国海洋气象台站网布局和任务设置要求,结合连云港确立新亚欧大陆桥东桥头堡、建设国际枢纽港和开发海洋特区经济的规划以及连云港市气象业务现代化发展的实际,从海洋气象探测与灾害监测、海洋气象资料与实时信息通信传输、海洋气象预报和海洋气象服务四个方面提出连云港市海洋气象台气象业务服务系统的总体方案,并且在制作丰富的海洋气象预报产品和面向不同对象开展多媒体服务方面体现了一定的特色。     

海洋温带气旋发生发展的研究

本文综合地评述了近年来海洋温带气旋发生、发展的研究成果,讨论了海洋温带气旋爆发性发展的气候特征、天气形势、各种物理机制及数值模拟的结果,并进一步指出了有待解决的问题。     

关于海洋气象学学科归属问题的探讨

在揭示海洋气象学学科归属问题和影响的基础上,通过对相关学科内涵和外延的综合分析,厘清了海洋气象学学科归属。海洋气象学归属于大气科学比归属于海洋科学更适合其发展。厘清海洋气象学学科归属的关键是理解海洋-大气相互作用的多尺度特征。未来海洋气象学的发展极大地依赖于海上高科技探测技术、实地和遥感观测的综合应用、中小尺度海-气相互作用理论、多层次大气-海洋耦合模式,由此需要加强更小尺度的海洋-大气相互作用研究。分析结果可供大气科学和海洋科学科研、教学、业务、管理人员参考。     

“世界海洋环流试验”研究新进展

世界海洋环流试验（1990～2002年）简称WOCE，是世界气候研究计划（WCRP）的主要组成部分；是了解当代海洋科学规律和耦合海气动力学发展的计划。本文以美国为例，从观测研究，模拟研究，通量，更新，随时间变化，温盐（合成）环流，南半球海洋，涡旋，新技术等方面，综观6年来世界海洋环流试验的新进展。[1]1观测研究1．1海上航行考察英国WOCE航行考察基本上是在北大西洋和南半球海洋进行。先后参加过（1）控制容量试验（TCV）。1991年在北大西洋东北海域进行，调查输送、水团特性和10年变化。（2）VIVALDI。1991年用温、盐、深仪…     

输入海洋的大气化学物质

引言 数十年来,海洋科学界一直关注着对进入海洋的源于大自然及人类的物质的估算和过程的了解.在这一领域早期的工作集中于由河流和江川带入海洋的明显的物质输入,随后的研究考查了下水道排放、倾倒等直接输入途径.然而近十至二十年来,已经搞清楚大气层不仅是将自然物质和污染物质从陆地输往海岸和海洋的一个重要途径,在有些情况下甚至是主要途径.这些物质包括矿物粉尘、厂矿残渣;燃烧过程释放的含氮物质、化肥;杀虫剂及来源于各种工业及民用生产过程的其它有机化合物.     

海洋环流的长期变化和预估

IPCC第六次评估报告(AR6)于2021年8月在IPCC第一工作组第14次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第54届全会接受和批准.文中主要对该报告第九章"海洋、冰冻圈和海平面"中与海洋环流的相关评估内容进行解读.与以前的IPCC报告相比,AR6进一步确认人类活动对海洋环流的影响,并基于最新的数值模式给出对未来...     

天气,海洋与人类活动

1998年3月23日世界气象日的主题是天气、海洋与人类活动。世界气象组织确定这个主题的目的,是使人类进一步认识天气、海洋和人类活动之间的关系,充分利用天气、海洋对人类活动的有利影响,减少和避免不利影响、为促进入类社会的经济发展和社会进步服务。天气、海洋与人类活动     

海洋环流模式的发展和应用Ⅰ.全球海洋环流模式

概述近10年来中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体动力学数值模拟国家重点实验室全球海洋环流模式的发展及其在全球海气耦合模式的发展和气候模拟方面的应用.重点是:一个30层、0.5°×0.5°的准全球海洋环流模式LICOM的建立及其模拟的热带太平洋海洋环流和印度尼西亚贯穿流;以20层海洋模式为海洋分量建立的全球海洋-大气-陆面系统耦合模式GOALS在气候变化模拟方面的应用,和以海洋模式L30T63为海洋分量建立的灵活的耦合环流模式FGCM-0在热带太平洋-印度洋海气相互作用及古海洋-古气候模拟方面的应用     

利用ARGO资料改进海洋资料同化和海洋模式中的物理过程

国际ARGO计划的实施每年将可提供多达 10万个剖面 (0～ 2 0 0 0m水深 )的海水温度和盐度资料 ,这些资料的获取无疑将会大大促进海洋和大气科学的发展 ,使人们加深对海洋过程的了解 ,揭示海 气相互作用的机理 ,为长期天气预报和短期气候预测提供模式初始场 ,提高长期天气预报和短期气候预测的能力。如何利用这些资料开展研究工作以及在实际业务中应用这些资料是目前大气和海洋科学界的一个前沿课题。本研究将ARGO浮标资料引入了国家气候中心的NCC GODAS同化系统 ,结果分析表明 ,同化ARGO资料后所得到的海温场在三大洋中不仅在温度数值的大小 ,而且在分布形式方面都与观测场具有较好的一致性 ,可以很好地反映出观测到的冬季和夏季海温的分布形式以及海温的季节变化特征和异常特征。本研究还应用最新的ARGO海洋观测资料 ,通过建立新的热带西太平洋次表层海温参数化方案 ,改进了Zebiak Cane(1987)海洋模式 (ZC模式 ) ,克服了ZC模式几乎没有模拟赤道西太平洋表层和次表层海温变化能力的缺陷。在ZC模式中引用新的次表层海温参数化方案后 ,在赤道西太平洋不仅次表层海温的模拟得到了改善 ,对海面温度异常的模拟也有了较大的改进 ,不仅模拟出了赤道西太平洋表层和次表层海温异常的年际变化特征 ,也模拟出了与观     

发挥气候资源优势,加快北海海洋养殖业发展

通过对北海海洋养殖业与气象条件关系及海洋养殖业的现状和前景的分析,提出加快北海海洋养殖业发展的对策。     

大气科学系海洋科学专业建设模式的探索与实践

介绍了依托大气科学学科、专业的品牌效应及优势资源加快发展海洋科学新专业的一些探索和实践,根据大气科学系海洋科学专业的主要特色,给出了一些海洋科学专业近期发展的思路。     

广东省1991～2005年5种主要海洋灾害概况

广东省近15年因风暴潮、海浪、赤潮、溢油、海水入侵等海洋灾害造成直接经济损失约438.9亿元人民币,死亡、失踪577人。其中风暴潮灾害最为严重,年直接经济损失超过20亿元的海洋灾害是由台风风暴潮引起的;灾情的地域差异是粤西较重,粤东次之,珠江口较轻。2001~2005年与1991~2005年相比,近5年海洋灾害的年均直接经济损失和死亡、失踪人数减少。但2006年又是海洋灾害重灾年。     

发挥气候资源优势,加快北海海洋养殖业发展

通过对北海海洋养殖业与气象条件关系及海洋养殖业的现状和前景的分析,提出加快北海海洋养殖业发展的对策。     

微量物质对海洋的大气输入

在过去的十年中，显而易见，大气是许多自然物质和污染物从大陆输送到海洋的重要途径。这些物质的大气输入对海洋生物过程和海洋化学循环有正或负的影响。例如：很明显，大气是许多区域的重要营养成分如铁，氮等的重要输送途径。在本报告中，我们评价了这些地区的期的数据，发展向海洋的微量元素，矿物气溶胶，含氮物质合成有机物的大气通量的全球范围的估算值；比较了这些物质通过大气和河流输入的海洋比率。     

星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据

星载合成孔径雷达以其全天候、全天时、不受云雨影响的工作特性在空间对海观测中起到了重要作用，又以其高空间分辨率、多极化、多成像模式的特点展示了其在海洋动力要素反演和海洋多尺度动力过程研究中独特的魅力.起步于20世纪70年代末的星载合成孔径雷达技术，迎来了发展的"黄金时期"，大数据和机器学习又赋予了星载合成孔径雷达海洋遥感更强大的生命力.本文首先阐述了星载合成孔径雷达大数据的5"V"特性，进而以高分辨率海面风场反演、海洋内波中尺度动力过程观测两类典型案例，阐述了大数据、机器学习等现代信息科学技术与卫星海洋遥感结合，实现海洋环境参数高精度反演和海洋动力过程科学深层次认知的研究.最后，展望了星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据的发展前景.     

一个热带太平洋上层海洋环流模式及其检验研究

为进行ＥＮＳＯ的模拟与预测,在中国科学院大气物理研究所原有的较低分辨率全球海洋环流模式的基础上,引入依赖于Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ数的垂直扩散方案和太阳短波辐射穿透的物理过程,发展了一个较高分辨率的热带太平洋上层海洋环流模式。利用该模式和１９８０～１９９５年大气强迫场的观测,进行了热带太平洋海温及环流的结构和演变的数值模拟研究,并利用美国国家环境预报中心（ＮＣＥＰ）的同时段的海洋同化分析,就海洋及其时间变化的三维特征,检验了模拟结果。首先,检验了该模式对ＥＮＳＯ事件的三维结构特征及其演变的模拟能力,结果表明：这１６年间所有冷暖事件的发生、发展和消亡均得到基本正确的模拟;海温异常的强度和结构特征与实况有偏差,尤其是次表层,距平量在赤道西太平洋和沿斜温层显著弱于实况;表层海温（ＳＳＴ）距平与实况较为接近,只是在日期变更线附近偏大。然后,强调海气耦合模式要成功预测ＥＮＳＯ,真正严峻的考验是海洋模式对次表层海洋的模拟能力,而不能仅仅满足于对ＳＳＴ的正确模拟。因此,为全面评估该海洋模式,探讨模式误差的原因,根据同化资料,找出年际变化和季节变化最显著的区域之后,检验了多年平均状态及其季节变化、年际变率及其季节变化等统计量。