黄海暖流的多时相特征及其发生机制研究

The Yellow Sea Warm Current (YSWC) is the main part of the Yellow Sea circulation in winter. It is important for better understanding of it from climate average to weather process. In this study, based on the infer that YSWC path structure consists of one main section and three phrase branches which has been put forward recently，with the help of 66 sets of the measured current data of mooring or seabed-based ADCP, 8 voyage of temperature and salinity data of quasi-synchronous observation, the long time series satellite remote sensing data of sea surface temperature of high resolution and the wind field data, we focus on describing the daily change of YSWC character in winter, whereafter we analyze the dynamic factors causing this change and reinforce this view through the characteristic statistics and dynamics analysis. Then using multi-winter mean level background field of hydrology and high resolution terrain data as input field data, we taking numerical experiments, investigating the influence on water transportation and compensation in marginal cove area impose by prevailing offshore wind, and probing into the dynamic mechanism of YSWC multi-phase, to more objectively and precisely reveal the features and regular patterns of YSWC.

黄海暖流是冬季黄海环流的主成分，对其认识由"气候平均态"向"天气过程态"的细化是目前研究阶段的关键。本研究基于初步提出的"冬季黄海暖流的路径应该是包括了1个主段、3个时相分支的结构"，充分利用近年获取的66套潜标/海床基资料、8个航次的大面站温盐资料和长时间序列高分辨率卫星遥感海表温度、风场资料等，采用逐实测资料个例研究和逐遥感资料持续跟踪研究相结合的手段，描述冬季黄海暖流性状的逐天变化，关注有潜标/海床基资料支撑的天气过程态的具体变化过程，分析引起变化的动力学因子，通过特征统计和动力学分析，揭示黄海暖流的多时相特征。然后，用多年冬季平均的水文背景场和高分辨率地形等作为数值模型的输入场，以统计得到的各盛行风为主控因子，分别进行数值实验，分析盛行离岸风对陆缘内凹海区水体外输及补偿的影响，探讨黄海暖流多时相特征的动力机制，进而更客观、准确地揭示黄海暖流的性状特征及变化规律。

黄海暖流是冬季直接影响中国沿海气候最为显著的暖流，但由于其弱流性特征和系统性观测的缺乏，对其的认知与应用仍比较有限。本项目利用准同步大面调查资料、长时间序列潜标资料和高分辨率卫星遥感海表温度与风场资料等，结合数值实验，对黄海暖流的多时相特征及其发生机制进行了系统研究，结果表明：（1）黄海暖流的本质是大陆边缘顶端封闭性海盆在强冬季风条件下向内的暖性补偿性流动，对沿岸湾区的形状和风向非常敏感，与向外的冷性输出性沿岸流一起构成渤黄海盆冬季的“阴阳”环流结构。（2）黄海暖流的路径包括了一个主段和三个主要的时相性分支，主段基本从济州岛西南延伸至（34°N，123°E）附近，在黄海暖流的整个发展演变过程中表现出较好的持续性和稳定性，是整个黄海暖流的根部；时相性西分支从主段主要向青岛近海延伸，有时进入胶州湾；时相性中分支则为传统认识的黄海暖流路径，主要顺黄海槽北上，余脉进入渤海；时相性东分支从主段的根部北缘顺着黄海西岸方向向北延伸。（3）在确认存在自黄海暖流抵近青岛近海暖水舌的基础上，首次发现了与其相适配的更能代表黄海暖流水分支路径的高盐水舌结构，且暖盐水舌皆呈现“后部显著、中部分叉、颈部收缩、顶部膨胀”的形态结构。（4）黄海暖流抵近青岛近海分支是渤、黄海冬季风条件下屯积在口门区的黄海暖流水，在西北风较显著的偏北风吹刮和鲁北沿岸流阻塞性作用下，对南黄海西部凸腹型海区的补偿性输运，呈概率性事件表现为冷空气过境前期由下到上逐渐减小和过境后期由上到下比较一致的西北向流，具有随天气过程变化的准周期性，其中的强西北风引发的补偿流在逆风时就开始发生，强减水与强补偿引起显著的余水位振荡。（5）黄海暖流向青岛近海分支的确认，为青岛地区“降温时间短、回暖速度快”的冬暖特征提供了海洋学依据。本研究可以拓展至整个渤、黄海以及大陆边缘有一定封闭性的海盆，作为季风海盆动力学的基本内容。