海面通量交换对南海SST+增暖可能贡献.pdfVIP

应征分会场：S4 海面通量交换对南海 SST 增暖的可能贡献 1 王皘 刘秦玉 （中国海洋大学海洋环境学院，青岛 266100 ） 摘 要 在以变暖为主要特征的气候背景下，观测资料显示自20 世纪中期以来南海表层水持续变暖，南海深水海盆SST 持续增暖了 0.64 °C。海气界面的通量交换解释了在净热通量变化很小的情况下热带印度洋增暖的原因，为探究南 海SST显著增暖的机制，本文使用IPCC模式比较试验中CGCM3.1 (T47)、CGCM3.1 (T63)、CSIRO-Mk3.0、GFDL CM2.0 这四个模式输出资料中的辐射通量、湍流热通量、比湿、风、云量、气温、海平面气压及海温数据，计算了各海洋、 气象要素的变化趋势，估算了热通量各分量，发现 20 世纪后 50 年期间 SST 的持续增暖似乎不能依据海面热通量的 变化来解释。主要证据如下：夏季风的减弱使得海面潜热减少了约 4.9 W/m2 ，但由于海温升高、蒸发加强又使海洋 潜热失热增多了大约同样的值，使得夏季南海深水海盆总的潜热通量变化较小；夏季大气水汽含量的增多促使海面 吸收长波辐射得热增多了约 1.8 W/m2 2 ，加上温室气体、感热通量等变化的效应，海洋净得热增多了约 3.0 W/m ，夏 季SST能持续增暖0.76 °C；但是，20世纪后50年内冬季风的增强和冬季海温升高致使海洋潜热失热增多了约7.3 W/m2 。由于20世纪后50年潜热释放大于海面长波辐射增多，无法只用海面热通量解释SST持续增暖这一现象，指出 了南海海洋动力过程可能在维持南海深水海盆50年来SST持续增暖中的重要性。 关键词：南海；热通量；海表面温度；持续增暖 1 引言 南海（SCS, South China Sea）是西北太平洋最大的半封闭边缘海，具有热带海洋及深水海盆的 特征：年均 SST 高于 25 °C ，其分布呈现自东北探向西南的“冷舌”型；水深大于200 m 的东北— 西南走向的菱形海盆占到总海域面积的 1/2 [1~3] 。 [4] 在以变暖为主要特征的气候背景下，观测资料显示自 20 世纪中期以来南海表层水持续变暖 。 1989 年 Betts 和 Ridgway 首次提出变暖背景下的大气对流是减弱的[5]，此观点被 Betts 于 1998 年再 次提出[6] [7] ；2006 年 Gabriel 等人 使用 IPCC AR4 的相关模式研究了21 世纪中全球大气、海洋环流对 于温室气体不同强迫的响应。不断完善的海洋大气耦合模式或气候系统模式为我们研究海洋增暖的 机制提供了便利条件。借鉴 Bony 等人[8]在 2006 年通过分析大气层顶热通量分量来研究气候反馈的 方法，Du and Xie[9]使用多模式数据集资料，研究了大气调整在 20 世纪热带印度洋增暖中的作用， 给出热带印度洋海盆长波净辐射、短波辐射、感热通量以及潜热通量中大气强迫与海洋响应因子对 于增暖贡献，解释了净热通量很小的情况下热带印度洋增暖的原因。那么对于同样增暖显著的南海 SST 的增暖机制如何解释？ [10] 通过南海海表热收支的研究可揭示南海 SST 的部分机制变化；贾英来等人（2000 ） 表明发展 [11] 阶段的南海暖水范围和厚度的增长主要是因为南海地区受到的局地加热；蒋国荣（2004 ）等人 证