基于文献计量分析方法的海气相互作用领域研究态势分析

海洋和大气是地球气候系统关键组成部分, 其相互作用对全球气候及人类生活产生深远影响。为了分析海气相互作用的研究现状与未来的发展趋势。采用文献计量分析方法, 运用VOSviewer和CiteSpace工具, 筛选了中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)和Web of Science核心合集数据库中关于海气相互作用的文献, 通过分析关键词共现网络图谱、时间序列图谱、突现网络图谱以及文献的发文国家和机构分布, 对1981—2021年中国在该领域的研究进展和未来发展趋势进行了综合评估。同时, 本研究还选取了2001—2021年的国际文献, 对全球范围内的研究进展和热点问题进行了分析。研究表明, 国内外在海气相互作用领域的研究均从宏观到微观角度深入探讨, 着重研究了大气和海洋的基本作用机理, 并进一步分析了影响地球气候系统的多种因素, 目前研究重点转向了极端天气系统的预测及其运行机制。从研究机构和国家分布来看, 高校与政府机构是主要的研究主体, 国内研究机构之间的合作联系较为紧密。研究关键方向和方法, 从宏观层面的基础研究转向更为深入的海气通量和大尺度过程研究。这一转变反映了国际海洋发展战略的调整, 同时为未来的研究方向提供了新的视角和思路。     

海气相互作用对热带气旋发生发展影响研究综述

本文回顾了近几十年来海气相互作用对热带气旋形成和发展影响的研究情况.海表温度(SST)和海洋飞沫(sea spray)蒸发对热带气旋的强度和路径有一定的影响,但影响机制和程度如何,目前还存在争议.利用中尺度海气耦合模式进行数值模拟是研究海气相互作用对热带气旋影响的一个有效方法.介绍了国内外一些中尺度海气耦合模式,旨在推动建立适合我国海域用于热带气旋模拟和预报的海气耦合模式.     

南海海气相互作用对广东旱涝的影响

根据南海中部海域环境资料综合调查等实测资料,讨论了南海海气和对广东旱涝的影响,研究结果表明：秋、冬季节海气热量交换非常强烈,海洋主要对大气加热,海洋是热源、春,夏季节海洋主要是吸收热量,即大气对海洋加热。秋、冬季节海气热量交换比常年加减（减弱）时,翌年广东降水偏多（减少）。比较广东降水与南海风场（Ｖ分量）及西沙ＳＳＴ时空演变规律发现,南海秋,冬季节北风比常年加强时,翌年广东降水偏少,秋,冬季节南海     

大尺度海气相互作用中SST演变的数值模拟

本文研制了一个全球浅水耦合海气模式。模式海洋部分包含了关于海表温度的热力学方程;大气部分是球坐标下有地形的正压模式。大气受到来自海洋加热的强迫,驱动海洋的风应力与大气模式的风速成正比。以气候实时资料作初始场所做数值积分,结果显示西太平洋暖水地及赤道东太平洋冷舌的范围与形状能较正确模拟。海洋模式部分线性化与非线性化的对比试验,表明随时间增加,两者海温差异逐渐加大,且中、高纬的差异大于低纬。非线性项在中、高纬的作用不可忽视。混合参数试验指出预报的结果对参数的选择很敏感。     

ENSO--热带海洋和大气中和谐的海气相互作用现象

简要评述了ENSO的发展过程.着重指出,厄尔尼诺和拉尼娜海温距平信号一般都在温跃层曲面传播和发展,海温距平信号在暖池次表层生成和发展后,沿赤道温跃层向东、向上传播,到赤道东太平洋后,信号一般向北传播,在10°N附近向西传播并南下到暖池的赤道纬度形成一个循环,这一循环的时间一般是3～4 a.这些观测事实的揭示是对ENSO循环的新认识.     

黄海、东海入海气旋爆发性发展过程的海气相互作用研究

基于 1 999年 6月中、韩、日三国联合调查的两个航次资料 ,对“黄东海入海气旋爆发性发展过程的海气相互作用研究”项目进行了物理海洋学与气象学相结合的研究 ,也结合了历史调查资料的研究 ,得到了以下主要结果 :( 1 )以 1 999年 6月资料与历史调查资料对黄海、东海海域黄海冷水团 ,长江冲淡水 ,黄海沿岸流 ,台湾暖流 ,黑潮及其两侧冷、暖涡等进行了水文分析 ,并采用了改进逆方法 ,P矢量方法 ,三维海流诊断、半诊断模式与预报模式 ,MOM2模式等 ,计算了 1 999年 6月与历史资料调查期间黄海、东海海域环流 ,结合锚碇测流与ADCP测流等的实际观测 ,揭示了调查海区各流系的时空变化 ,以及它们的相互作用 ,指出这些流系的相互作用对入海气旋发展过程有重要影响 .( 2 )计算了调查海区各流系的流速与流量分布等 .( 3)阐明了气旋发展过程中对海洋的反应 .( 4 )在 1 999年 6月海上调查时期观测发现 ,在气旋中心区等存在负的潜热通量和感热通量 .出现负的潜热通量和感热通量的海域分别位于黑潮以西、温度相对低的气旋涡区域 ,黄海沿岸水向东南方向流动 ,然后作气旋式弯曲处 ,济州岛西南冷的、气旋...     

黑潮输送的异常及其与大尺度海气相互作用的关系

以128.5°E为界,沿27°N,北太平洋西边界流输送可以分成呈明显负相关的东、西2段。西段(即黑潮)主要参与副热带环流(STG)和经向环流(STC);东段主要参与日本东南的反气旋式涡旋再回流。从气候态来看,西段输送在7、8月份最大,3月份次大;东段输送在6—8月份最小,其它月份比较接近;整体结果表现为全年有2个接近的极大值,分别是3、4月份和7、8月份。从年序列来看,西段输送在20世纪70年代后期有一次明显的突变;而东段在1955年突然减小,在1963年突然增大。小波分析表明,东、西两段的振荡周期都随时间变化。西段输送时间序列的20a左右周期振荡在1976年以前非常明显,9a左右周期振荡在1985年以后比较显著;东段输送的13a左右周期在1976年以前显著,1985年以后的主要振荡周期从7a逐渐减小到3a左右。奇异谱分析表明,西段输送的年代际变化占总方差的45%,年际变化占总方差的13.6%;东段输送的年代际变化占总方差的24.3%,年际变化占总方差的32.3%。黑潮输送异常和太平洋年代际振荡(PDO)及ENSO有着非常密切的关系。在年代际尺度上,一个可能的过程是,PDO超前于黑潮输送异常;异常的黑潮输送通过改变北太平洋中部的SST梯度引起的海气相互作用过程而调制ENSO的变化。在年际尺度上,黑潮输送异常滞后于PDO和ENSO变化,且呈负相关。     

热带海气相互作用对大气BSISO年际振荡的影响

利用卫星观测OLR资料以及海气耦合数值模拟试验结果,从每年波-频分析结果提取了各种传播模态的强度指数序列,分析了热带北半球夏季季节内振荡(BSISO)各种传播模态的年际变化谱特征,探讨了热带各海区海气相互作用对其影响。主要结果如下:赤道外西传波和印度洋北传波以准2 a为显著振荡周期,赤道东传波、南海北传波和西太平洋北传波则都包含准2 a和准5 a两种周期,南海北传波是5种指数中惟一以准5 a为最主要周期振荡的模态。热带印度洋、西太平洋、东太平洋各海区海气相互作用对各指数准2 a振荡、准5 a振荡既有加强作用,也有削弱作用。各海区比较而言,对赤道东传波准2 a和准5 a振荡、南海北传波准2 a和准5 a振荡起最大加强作用的是西太平洋海区海气相互作用;对赤道外西传波准2 a振荡、西太平洋北传波准2 a和准5 a振荡起最大加强作用的是印度洋海区海气相互作用。     

中国海洋生物地球化学研究进展(1998-2002)

综述了1998年以来中国海洋生物地球化学研究的主要进展。从河口和近岸海域生源要素、重金属、同位素、有机污染物、有机地球化学和温室气体等6个方面对4a来我国在海洋生物地球化学研究领域的主要成果和最新进展进行了概括和评述。     

Diagnostic calculation of the upper-layer circulation in the South China Sea during the winter of 1998

On the basis of hydrographic data obtained in November 28 to December 27, 1998 cruise, the calculation of the circulation in the South China Sea (SCS) is made by using the P-vector method, in combination with SSH data from TOPEX/ERS-2 analysis. For study of the dynamical mechanism, which causes the pattern of winter circulation in the SCS, the diagnostic model (Yuan et al., 1982; Yuan and Su, 1992) is used to simulate numerically the winter circulation in the SCS. The following results have been obtained. (1) The main characteristics of the circulation systems in the central SCS are as follows: A coastal southward jet in winter is present at the western boundary near the coast of Vietnam; there is a stronger cyclonic circulation with a larger horizontal scale east of this coastal southward jet and west of 114°E; there is a weaker anti-cyclonic circulation in the central part of eastern SCS; there is a stronger and northeastward flow opposing the northeasterly monsoon between above a stronger cyclonic c     

Diagnostic calculation of the upper-layer circulation in the South China Sea during the winter of 1998

On the basis of hydrographic data obtained in November 28 to December 27, 1998 cruise, the calculation of the circulation in the South China Sea (SCS) is made by using the P-vector method, in combination with SSH data from TOPEX/ERS-2 analysis. For study of the dynamical mechanism, which causes the pattern of winter circulation in the SCS, the diagnostic model (Yuan et al., 1982; Yuan and Su, 1992) is used to simulate numerically the winter circulation in the SCS. The following results have been obtained.(1) The main characteristics of the circulation systems in the central SCS are as follows: A coastal southward jet in winter is present at the western boundary near the coast of Vietnam; there is a stronger cyclonic circulation with a larger horizontal scale east of this coastal southward jet and west of 114°E; there is a weaker anti-cyclonic circulation in the central part of eastern SCS; there is a stronger and northeastward flow opposing the northeasterly monsoon between above a stronger cyclonic circulation and a weaker anti-cyclonic circulation.(2) The circulation systems in the northern SCS are as follows: 1)There is a cyclonic circulation system northwest of Luzon, and it has three centers of the cold water; 2) There is an anti-cyclonic eddy. Its center is located near(20°N, 116°40' E); 3)There is a warm and anti-cyclonic circulation south of Hainan Island; 4) There is a northeastward flow, the South China Sea Warm Current, in winter off Guangdong coast in the northern SCS.(3) In the southem SCS there is an anti-cyclonic circulation, and also there is a smaller scale cold water and cyclonic eddy.(4) The above pattern of winter circulation in the SCS agrees qualitatively with the horizontal distribution of temperature at 200 m level.(5) The dynamical mechanism which produces the above basic pattern of winter circulation is because of the following two causes: 1) The joint effect of the baroclinity and relief (JEBAR) is an essential dynamical cause; 2) The interaction between the wind stress and bottom topographic (IBWT) under the strong northeasterly monsoon is the next important dynamical mechanism.(6) Comparing the hydrographic structure and the horizontal distribution of velocity with the SSH data from TOPEX/ERS-2 analysis in the SCS during December of 1998, it is found that they agree qualitatively.