海温预报传真图的内容及其应用

海水温度是海水的基本物理特性之一,它体现了海水运动的热输送和海气热量交换。而海面水温则体现了海面热量平衡的结果。影响海面水温变化的因素是比较复杂的,如太阳辐射、海面有效回辐射、海面蒸发、海气接触热交换、海洋热平流、大陆径流（近海区）以及与这些过程密切相关的大气环流等。 海水温度状况对海水热量平衡、水团分析、海洋环流和海气相互作用等的研究,尤其对发展海洋渔业生产和开发海洋生物资源等都具有十分重要的意义。其中对渔情分析、中心渔场位置的预测、汛期早晚和鱼发状况的分析等均起到一定作用。因此,近些年来世界主要海洋大国对海水温度的分析和预报给予了很大的重视。1982年底,美国向联合国教科文组织海委会（IOC）提供的48项海洋学产品中,海水温度分析和预报占25项,其中2项为次表层海     

我国首次开展南海北部海面水温分析业务

国家海洋局南海水文气象中心,为适应科研、生产等部门的需要、配合海洋水文气象部门的预报工作,于1984年10月份开始,向广东省及全国三十多个有关部门发布南海北部月平均海面水温实况分析图及其距平分析图。 分析范围: 110°-123°E, 17°-26°N 一、海面水温实况分析图 根据国家海洋局南海分局的海洋监测调查资料、国际、国内商船测报资料、海洋站资料及其他资料综合分析制作。温度等值线的单位为摄氏度。     

我国东部沿海一次局地海雾抬升成云过程分析

利用洪家站L波段雷达探空资料、高分辨率海气耦合模式再分析资料、静止气象卫星云图和地面观测资料,分析了一次黄东海海雾抬升为低云,使海雾消散的过程。发现近海面偏南风速突然增强,海洋大气边界层(MABL)中机械剪切加强,湍流混合层向上发展,是导致海雾抬升转化为低云的主要原因。近海面风速突然增加与高空急流北抬、平均层槽脊振幅加大、槽前正涡度平流输入诱使地面低压系统发展、地面气压梯度力增大有关。近海面气温升高对海雾消散也有作用,气温升高的原因是暖平流、绝热下沉和海气界面热通量的综合效应。其中,东海海洋锋(STF)冷区的下沉气流可能对边界层内的绝热下沉增温和低云的形成高度有重要的影响。该研究为海雾消散预报提供了新的思路。     

渤海、黄海、东海海面热量平衡的平均状况——Ⅱ.季节变化特征

本文分析了渤海、黄海、东海海面热量平衡诸分量及其总和的季节变化,结果表明,进入海面的太阳总辐射是海洋从海面得到热量的主要来源;海洋从海面失去热量的主要原因,在黑潮海域是海面蒸发潜热耗失引起的,在近海海域,春、夏季海面有效回辐射耗热超过蒸发耗热,秋冬季相反。海气之间的感热交换量较小,冬季较明显。结果还指出,在3—8月海洋计温期,海洋从海面得到热量,在9—翌年2月海洋降温期,海洋从海面失去热量。     

渤海、黄海、东海AVHRR海表温度场的季节变化特征

海表温度场表征了海洋热力、动力过程和海洋与大气相互作用的综合结果.它不仅是研究海面水汽和热量交换的一个重要物理参数,也为海洋环流、水团、海洋锋、上升流和海水混合等海洋学课题的研究提供一种直观的指示量.20世纪60年代以来,我国海洋工作者在历次海上观测和台站资料的基础上,对渤海、黄海、东海表层温度的空间分布和变化进行了较为详细的分析研究[1～4],并绘制了系列的水温气候图集.这些研究成果对认识黄海、东海海域的平均海表温度场的分布、变化以及相关物理海洋现象的研究起到了重要的作用.     

南海及其邻近海域海面水温实况分析

为了满足海洋渔业生产、油气开发、交通运输和科研等部门对南海海面水温实时情报分析的需要,国家海洋局广州海洋环境预报区台自1984年10月开始正式发布基于常规海温观测数据的“南海北部月平均海面水温实况分析”及其“距平分析”,并于1986年1月扩展为“南海及其邻近海域(0°-30°N,98°-130°E)海面水温实况分析”。文中阐述了本业务的实施方法,即实时数据的来源与获取;实况分析所使用的“计算机与人工结合”的分析制作方法与技术。     

基于大涡模拟耦合模式的小尺度海气相互作用研究

大气和海洋是影响地球气候系统的两个重要因素,它们之间的相互作用是海洋和大气研究的重要课题,海气耦合模式则是研究海气相互作用的重要工具,而海气耦合模式重点考虑的参数是海气通量。针对传统的大尺度海气耦合模式缺少湍流尺度分析的问题,本文使用并行大涡模拟海气耦合模式（The Parallelized Large-Eddy Simulation Model,PALM）,在小尺度上探究风速对海气通量及湍流动能收支（Turbulence Kinetic Energy Budget,TKE Budget）的影响,设置了5、10和15m/s三种地转风速度对大气边界层（Atmospheric Boundary Layer,ABL）和海洋混合层（Oceanic Mixed Layer,OML）进行海气耦合模拟。研究表明：海气通量的分布与风速大小密切相关,风速越大,净热通量和浮力通量相对越大,由于温度上升导致海水蒸发加剧,使得大气的淡水通量增大;海洋湍流动能收支各项在近海面处受风速影响较大,且随着深度加深而逐渐减弱。本研究初步展示了小尺度海气耦合模式在海气通量研究中的应用,对进行小尺度海气相互作用研究具有一定的意义。     

黄、东海热量平衡对海水温度变化贡献的估算

用多年平均水温和海面热量收支资料,计算了黄、东海热量平衡,估算了海面热量收支、海洋平流热输送、水体内部涡动热扩散等对水体温度变化的影响,讨论了冷暖水体分布和海洋平流热输送分布的概况.结果指出:秋冬季节,水温迅速下降的原因主要是海面蒸发耗热和南向的冷平流热输送;春夏季节,水温迅速上升的原因主要是进入海面的太阳总辐射的增加和北向的暖平流热输送.结果还指出,黄、东海区,冷水主要位于朝鲜西岸邻近海域和东海东部,前者冬季强,后者春季强,二者均从秋季开始出现,夏季消失;黑潮及其分支的暖平流热输送,春季最大,冬季次之,秋季最小;南向的冷平流热输送,秋季最大,冬季次之,春季最小.     

“海洋环流与海气相互作用重点研究实验室”在中科院海洋所成立

中国科学院海洋研究所为积极投入到世界海洋科学研究三大前沿领域——热带海洋与全球大气(TOGA)、世界大洋环流实验(WOCE)、全球海洋通量研究(JGOFS),集中了本所物理海洋学研究的优势力量,成立了“海洋环流与海气相互作用重点研究实验室”。该研究室的研究方向是,跟踪世界海洋学研究前沿,重点研究海洋环流和海洋在气候变化中的作用;研究内容是,研究南太平洋赤道流系(包括赤道流、北赤道流、北赤道逆流和赤道潜流)的结构及其变化机制,重点研究北赤道流在菲律宾海南部的分支过程和南部     

基于微波散射计观测的气候态海面风场和风应力场

收集了星载微波散射计NSCAT,QuikSCAT和SeaWinds on ADOES-II的全球海面风速和方向L2B数据,数据涉及的时间序列长度为11.5 a。通过对所收集数据的质量控制、Loess低通空间滤波和统计处理,构建了气候态的逐月全球海面风场、风应力场和风应力旋度场(简称为SCAT),其空间网格间距为0.25°×0.25°。SCAT资料与其他有关资料相比,包含了更丰富的海面风场中小尺度空间变化的信息,可广泛应用于海洋、气候、海气相互作用等方面的研究,特别适合应用于海洋中小尺度过程的研究。作为我国"海洋二号"("HY-2")卫星预研项目的成果之一,SCAT资料将由国家海洋局国家卫星海洋应用中心提供给有关用户。     

冬季不同背景风场下边界层云对东海黑潮锋的响应个例研究

为探究冬季不同背景风场下黑潮锋影响边界层云的机理,采用高分辨率卫星数据和再分析数据,研究了冬季海面背景风为垂直(西北风)和平行(东北风)东海黑潮海表面温度锋(黑潮锋)条件下,边界层云对黑潮锋的响应。结果表明:背景风垂直黑潮锋情况下,黑潮锋强迫的边界层内次级环流明显,黑潮锋暖水侧海面冷平流强,海气温差增大,海气界面潜热感热通量增大,海气界面不稳定性增大,产生上升运动,云底高度抬升。上升运动在边界层底向南北两侧辐散,在冷水侧产生下沉运动与500 hPa高压下沉叠加,使局地云量明显减少,形成晴空少云区(云洞)。在暖水侧以南的下沉支叠加云顶上的下沉运动和边界层退耦效应共同作用,产生另一个云洞。气压调整机制为次级环流产生的主要原因。背景风平行黑潮锋情况下,海面空气温度平流作用小,暖水侧海气温差较小,虽然海洋仍然加热大气,但海气界面不稳定较弱,湍流增强使云底高度抬升,垂直混合机制为该湍流增强的主要原因。     

南海北部海面水温场的分析

本文根据南海北部10～26年的月平均海面水温资料,对108°～123°E,18°～26°N范围内的常年海面水温场、水温场的年变化及时间序列结构、异常水温场的特征及其分析的可靠性进行了分析。阐述了水温场的时空结构的统计特征和现象,对其成因做了初步解释,并给出了若干统计结果,为南海北部海面水温实况分析及了解该海域的水文状况,提供了重要依据和参考。     

东亚季风在东中国海海面高度变化中的作用

应用长时间序列的CORA、COADS、CORE和SODA等高分辨率的海洋和大气再分析资料及区域海洋模式(ROMS),重点研究了中国东海及其邻近海域(简称东中国海)海面高度对1976/1977年前后东亚季风年代际跃变(减弱)的响应.结果表明,1976/1977年前后东亚季风跃变后,东中国海的海洋环流对此有明显的响应,并引起海面高度的明显变化.其中,夏季,中国黄海出现2个反气旋距平环流,东海包括济洲岛附近海域出现3个气旋性距平环流,并通过黄海暖流分支的增强,南黄海和东海沿岸及离岸流的减弱,使水体倾向于向黄海和长江口沿岸输运,这容易使得黄海和长江口沿岸海面高度上升;冬季,中国黄海南部和长江口北侧分别出现反气旋距平环流,东海东北部及济州岛附近海域出现1个气旋性距平环流,进而通过黄海沿岸流的减弱和台湾暖流的增强使水体主要向黄海、渤海输运,从而有利于相应海域海面高度偏高.由此可见,东亚季风的变异可引起东中国海海洋环流系统的异常,进而在东中国海海面高度的变化中起着重要的作用.     

海面二氧化碳通量的动力学分析

探讨海气间二氧化碳的气体交换。指出海面气体交换的物理过程与大气的强迫作用有关。动力学分析表明：交换速度主要依赖于溶解度、摩擦速度和阻碍系数；海面通量则决定于海与气的浓度差和交换速度，而交换速度随风速增加而增大，随温度增大而减小，其模拟值与风洞实验值基本一致。根据１９９３年１０月、１９９４年４月和１０月在东海三个航次的测定和计算表明，东海海面的二氧化碳通量指向下，其平均值为－４５．５μｇ·ｍ－２ｈ－１     

典型水文条件对气泡运动的影响规律研究

本文以认知海洋中普遍存在的气泡上浮过程为目的,通过建立气泡运动、半径、传质传热等微分方程,综合构建了气泡运动的耦合模型,据此结合典型海洋水文条件与海水物性参数的关系,数值模拟获得水文条件对气泡运动的影响规律:(1)盐度、水温、波长、波高是影响气泡的水平偏移和上升时间的主要参数;(2)水温和波高的变化将导致气泡偏离海面预定释放位置;(3)低温气泡上浮时间少于高温气泡。本文有效模拟了水中气泡的上浮过程,为人类认知海水气泡现象,进而为海洋工程、航运安全、海气相互作用等工程实践与理论提供了技术支撑。     

东北亚海温度盐度主要特征研究

基于WOA东北亚海1/10°温盐统计数据产品、海洋水文图集和历史海洋调查相关研究成果,系统研究了东北亚海温度盐度结构主要特征;春季和夏季,黄海东西沿岸存在温度低值中心;描述和定义了黑潮右侧次表层伸向西南方向的"黑潮逆流冷舌";研究了东北亚海主要流系和部分海洋中尺度现象(海洋涡旋、海洋锋、上升流、长江冲淡水等)引起的温度盐度结构特征。日本海40°N附近海洋温度锋一年四季都比较强,中国东海海面温度锋在冬季和春季比较强。台湾东北冷涡和日本以南超级暖涡附近是温度极值中心。该研究成果为东北亚海海洋水文环境保障提供技术支撑。     

海洋沉积物中的再沉积孢粉化石研究

对中国沿岸海域（渤海、黄海、东海和南海）海洋沉积物中再沉积孢粉化石的研究，为海洋沉积物来源，探讨海面升降，气候变化及陆缘构造运动提供了重要的科学依据。     

关于海气耦合模式气候漂移及敏感性的一点探讨

本文从概念性的大气或海洋系统及海气耦合系统出发,通过简单的理论分析指出:用观测气候场作为边界条件来调试大气或海洋模式并非最佳选择;海气耦合漂移是由两部分组成的,其中一部分源于未耦合模式模拟得到的气候状态与观测气候状态之间的系统误差,而另一部分则源于海气系统的非线性相互作用;海面“通量修正”可以消除因模式气候与观测气候之间的系统误差而引起的那部分漂移,但仍保留了海气系统的大部分非线性相互作用项.本文最后利用中国科学院大气物理研究所发展的海气耦合模式进行了敏感性试验,指出耦合漂移受到模式海洋的垂真发辨的率、海洋温盐扩散方案、海气耦合强度等诸多因素的影响.     

《东海海洋通量关键过程》评介

《东海海洋通量关键过程》一书是中国ＪＧＯＦＳ委员会主任委员胡敦欣院士等的研究新作之一。它论述了东海海洋通量有关关键过程和机理 ,包括长江入海物质及陆架物质的输运机理、冷涡区和中陆架区碳及生源要素的垂直通量过程、冷涡区颗粒物质沉积动力学以及东海的海气碳通量估算和源、汇分布特征等。该研究成果具有以下特点 :1 这些成果在海洋学的海洋通量研究领域具有很大的创新性并具国际领先的水平。目前国际上海洋通量的研究主要集中在大洋通量方面 ,而对最富开发利用潜力的大陆边缘海区尚无关注。该成果可谓独树一帜。2 陆架海域海洋…     

温度的分布及变化特征

一、概述 本调查海区处在黄海南部和东海北部,水温的分布和变化主要取决于太阳辐射、气象因素和流系的时空变化。不同的海区和不同的季节,其影响各不相同。 本区表层温度的分布和变化,受气候条件的影响。冬半年调查区处于强大的冬季季风的控制下,冷气流使海面急剧冷却和增盐,并通过蒸发耗散热量,从而导致了海水对流混和的增强,使浅水区水温呈现垂直均匀分布;深水区上层水温呈垂直均匀分布,而下层水温则深度的增加而递减。夏半年温暖的夏季季风有利于表层水的增温,促使海水层化,使某温度上出现跃层。