1945-2010年东海黑潮区PN断面温度的季节/年际/年代际变化

摘要

海洋在整个气候系统中起着至关重要的作用，海水温度是反映海洋水体热量平衡的基本参数，是重要的气候指标。海洋多尺度变化过程、机理和可预报性研究是21世纪海洋学、气候学研究的重点。东海黑潮是中国近海环流变异的主要动力，对中国和东亚的气候有重要影响。进一步探讨东海黑潮区温度的季节、年际、年代际变化过程研究具有重要的意义，可以为年际气候变化的预测提供依据。
　　 本文使用Ishii(1945-2010)海洋数据集，利用MATLAB平台，构建东海黑潮区PN断面温度数据库，通过提取断面特征值，用数值统计分析方法，分层定量探讨东海黑潮区PN断面不同深度1945-2010年四季温度年际及年代际变化特征，尝试分析影响该断面温度变化的主要因素。
　　 得出以下主要结论:
　　 (1)从1945到2010年，PN断面春、夏、秋、冬季的温度在300m以浅显著增温，300～500m为过渡层，500m以深降温为主;上层温度在20世纪90年代发生突变，之后持续上升，底层温度在1964年左右发生突变，之后温度下降，随时间整个断面的极差在急剧扩大;其中对增温贡献最大的层是100m以浅，对降温贡献较多的是500～700m层;PN断面表层温度变化剧烈程度，从强到弱依次是冬季、秋季、春季、夏季;底层温度变化剧烈程度，从强到弱依次为春季、秋季、夏季、冬季。
　　 (2)1978～2010年100m以浅都出现了一个增温核，1978～1988年为出现阶段，1989～1999年为发展阶段，2000～2010年为强盛阶段，随时间增温核在扩大加深。其中上层增温强烈的是夏季和秋季，分别达到0.95℃和1.1℃，底层降温最强烈的是春季和夏季，分别为-0.67℃和-0.65℃。
　　 (3)周期分析显示，PN断面温度变化具有2～5年的主周期和11年的次周期，与同时期的ENSO和PDO资料对比，具有很好的相关性，由此推断2～5年主周期主要受ENSO调控;11年周期是否是受到太阳黑子周期变化的影响还有待进一步论证。
　　 (4)年际变化分析显示，不同深度层，滞后13个月左右的Ni(n)o3.4区SST指数与PN断面0～50m温度指数相关性达到最高，但只有夏季0～50m层温度指数与滞后13个月的Ni(n)o3.4区SST指数的相关性超过98％置信水平检验，即PN断面夏季表层温度与ENSO存在滞后相关。并且从理论上论证得出，ENSO可能通过环流13个月后影响到PN断面温度变化，影响深度主要是在50m以浅。
　　 (5)年代际变化分析显示，200m以浅以春季和夏季温度变化滞后PDO为主，滞后时间为6～16个月不等，200m以深以冬季温度变化滞后PDO为主，滞后时间为3～7个月不等，随着深度的增加相关系数总体降低。PDO对PN断面温度的影响深度随着季节的变化而变化，春季主要是200m以浅为主，夏季以50m以浅为主，秋季影响深度不明显，冬季影响深度为100～700m。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 科学背景及研究意义

1．1．1 气候变化与海洋

1．1．2 海洋环流与黑潮

1．2 研究进展与科学问题

1．2．1 黑潮的研究进展

1．2．2 关于东海黑潮温度的年际、年代际变化的研究

1．2．3 关于东海黑潮与ENSO、PDO关系的研究

1．2．4 科学问题提出

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究区域、资料与研究方法

2．1 研究区域概况

2．1．1 东海概述

2．1．2 东海黑潮区PN断面

2．2 数据来源、验证、处理与研究方法

2．2．1 数据来源

2．2．2 数据对比验证

2．2．3 数据处理

2．2．4 主要的研究方法

第三章 东海黑潮区PN断面四季温度的年际／年代际变化

3．1 PN断面0～700m层四季温度的年际、年代际变化特征

3．1．1 春季温度的年际、年代际变化

3．1．2 夏季温度的年际、年代际变化

3．1．3 秋季温度的年际、年代际变化

3．1．4 冬季温度的年际、年代际变化

3．2 PN断面不同深度层四季温度的年际、年代际变化特征

3．2．1 春季不同深度层温度的年际、年代际变化

3．2．2 夏季不同深度层温度的年际、年代际变化

3．2．3 秋季不同深度层温度的年际、年代际变化

3．2．4 冬季不同深度层温度的年际、年代际变化

3．3 本章小结

第四章 PN断面温度变化周期及年代际尺度空间变化分析

4．1 PN断面温度变化周期分析

4．2 PN断面温度年代际尺度垂向空间变化特征

4．3 本章小结

第五章 东海黑潮区PN断面温度变化影响因素分析

5．1 ENSO对PN断面温度的影响

5．2 PDO对PN断面温度的影响

5．3 本章小结

第六章 讨论与结论

6．1 讨论

6．2 结论

6．3 展望

参考文献

致谢

附录一 攻读硕士期间参与的项目

附录二 攻读硕士期间发表论文

附录三 攻读硕士期间完成程序

声明