黑潮三维结构特征对全球变暖的响应

Kuroshio is warm, fast-flowing currents that form on the western side of north Pacific. The Kuroshio carries a huge amount of water volume, heat, and slat from the low-latitude to mid-latitude in a narrow width. Kuroshio plays a very important role in regulating the climates in the Pacific Ocean, and even the globe. Thus, it is very important to detect the responses of the Kuroshio to global warming. However, detecting the long term changes in Kuroshio has been severely hammered by a lack of direct long-term measurements. New generation of IPCC AR5 models (CMIP5 models) offer a more reliable simulation of global climate. We plan to find out the change of Kuroshio under global warming, especially its change in vertical direction. Then, the ocean general circulation model and ocean reduced gravity model are used to detect the mechanisms of the Kuroshio change.

黑潮是北太平洋副热带环流圈中的西边界流，它将低纬度海域的高温、高盐水输送到中纬度，并沿途释放大量的热量和水汽，从而影响区域乃至全球的气候变化。在全球变暖下这支高能量的流动将如何变化是需要解决的重要科学问题。鉴于黑潮长时间观测数据的匮乏，相关研究仍然较少。随着计算机和模式的发展，海洋环流模拟水平显著提高，解决这个问题已趋向成熟。我们首先利用IPCC模式数据，分析全球变暖下黑潮三维结构特征变化，特别关注黑潮的垂向变化特征；然后利用海洋环流模式和约化重力模式，开展敏感性实验，探讨风场、热通量和淡水通量等表面强迫变化对黑潮三维结构变化的影响，给出其变化的合理动力解释；最后揭示黑潮三维结构变化对热输送影响。

黑潮是北太平洋副热带环流圈中的西边界流，它将低纬度海域的高温、高盐水输送到中纬度，并沿途释放大量的热量和水汽，从而影响区域乃至全球的气候变化。在全球变暖下这支高能量的流动将如何变化是需要解决的重要科学问题。我们首先利用IPCC模式数据，分析全球变暖下黑潮三维结构特征变化，特别关注黑潮的垂向变化特征；然后利用海洋环流模式，开展敏感性实验，探讨风场、热通量和淡水通量等表面强迫变化对黑潮三维结构变化的影响，给出其变化的合理动力解释；最后揭示黑潮三维结构变化的影响。. 按照研究计划，本项目取得的重要进展包括:（1）发现全球变暖下，黑潮变化存在显著的三维特征：表层增强、次表层减弱。（2）提出黑潮三维变化的“非风驱”机制，阐明海洋表层增暖强迫在黑潮斜压结构变化中的主导作用；进一步地，提出了黑潮与湾流在全球变暖下变化的异同。（3）发现吕宋以东黑潮的分叉现象，并指出“Batanes”岛屿是导致因素。项目成果有助于理解海洋强西边界流对全球变暖的响应；发现的黑潮斜压变化特征对制定海洋长期观测计划有很好的指引作用。在项目资助下，共发表了5篇国际SCI论文，其中1篇JC, 2篇GRL、1篇JGR、1篇DSR。