渤海盐度分布结构的变化及其对环流的影响研究

渤海盐度持续升高及其分布形态的变化受到国外内学者的高度关注，渤海内部盐度与结构有何变化，进而如何影响到渤海环流及其渤海物质输运与水交换这一重要科学问题，关系到渤海可持续利用的国家战略。本研究将对渤海内部、渤海周边台站以及外海（黄海）资料综合分析基础上，应用资料融合与同化方法，通过构造渤海盐度场时-空变化序列，揭示渤海内部盐度变化的基本特征与趋势，初步阐明盐度结构变化的过程及主导因素；通过数值试验研究渤海盐度场变化的机制，采用数值诊断方法确定盐度场变化对渤海密度环流结构及其水体交换的影响。课题研究将为进一步认识渤海环境变异及其对环流与水体交换提供科学依据，也为即将开展的渤海环境综合整治提供理论指导与科技支持。

课题收集、整理了1950-2008年渤海相关盐度等调查资料基础上，对渤海盐度资料进行系统的质量控制，并按10年为段划分，采用融合插值方法，形成了50年代、60年代、70年代、80年代和90年代后的渤海表层、20m 和底层冬、夏季季节平均盐度场。渤海盐度分布变化趋势表现为：1）1960年代渤海各水层盐度与1950 年代相比大幅降低,这可能与1960年代为多为湿年且黄河平均径流量增加有关；1980年代始，渤海中部盐度降低,渤海湾、辽东湾盐度高于渤海其它区域,水平盐度梯度减小,伸入渤海的高盐舌消失；3）1950 年代至今,冬季渤海盐度整体呈上升趋势,年均升幅达0.04psu,升高最快的区域位于渤海湾,最大年均升幅为0.14psu,与黄河径流量的相关系数为-64.57%。渤海盐度存在增高趋势的同时，也存在多年尺度上的震荡，这种震荡与冬季非局地大风引发的渤海大幅度减水频次密切相关。对比分析1990年代后夏季和1950年代夏季渤海环流，渤海环流的结构发生了较大的变化，50年代存在的渤海湾外侧顺时针环流和莱州湾外侧的逆时针环流在1990年后已消失，渤海湾逆时针环流位置外移，莱州湾内流动因受淡水输入少而流动方向发生倒转现象，渤海和黄海的水体交换也发生了变化，研究结果表明夏季渤海与黄海的月平均水交换减少约7000 m3/s。