海氣界面熱通量交換對南海深水海盆SST持續(xù)增暖的可能貢獻(xiàn)

王 皘,劉秦玉

(中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院,山東青島266100)

海氣界面熱通量交換對南海深水海盆SST持續(xù)增暖的可能貢獻(xiàn)

王 皘,劉秦玉

(中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院,山東青島266100)

20世紀(jì)后50年南海深水海盆SST持續(xù)增暖了0.64℃,為了探究其持續(xù)增暖的機制,使用IPCC模式比較試驗CGCM3.1(T47)、CGCM3.1(T63)、CSIRO-Mk3.0、GFDL CM2.0這4個模式輸出資料中的輻射通量、湍流熱通量、比濕、風(fēng)、云量、氣溫、海平面氣壓及海溫數(shù)據(jù),計算了各海洋、氣象要素的變化趨勢,估算了熱通量各分量,發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)后50年期間SST的持續(xù)增暖似乎不能依據(jù)海面熱通量的變化來解釋。主要證據(jù)如下:夏季風(fēng)的減弱使得海面潛熱減少了約4.9 W/m2,但由于海溫升高、蒸發(fā)加強又使?jié)摕嵩龆嗔舜蠹s同樣的值,使得夏季南海深水海盆總的潛熱通量變化較小;夏季大氣水汽含量的增多促使海面長波輻射增多了約1.8 W/m2,加上感熱通量等變化的效應(yīng),海洋凈得熱增多了約3.0 W/m2;但是,20世紀(jì)后50年內(nèi)冬季風(fēng)的增強和冬季海溫升高致使海洋潛熱增多了約7.3 W/m2。由于20世紀(jì)后50年潛熱釋放大于海面長波輻射增多,無法只用海面熱通量解釋SST持續(xù)增暖現(xiàn)象,指出了南海海洋動力過程可能在維持南海深水海盆50年來SST持續(xù)增暖中的重要性。

南海;熱通量;海表面溫度;持續(xù)增暖

南海(SCS,South China Sea)是西北太平洋最大的半封閉邊緣海,具有熱帶海洋及深水海盆的特征:年均SST高于25℃,其分布呈現(xiàn)自東北探向西南的“冷舌”型;水深>200 m的東北-西南走向的菱形海盆占到總海域面積的1/2[1-3]。

在以變暖為主要特征的氣候背景下,觀測資料顯示自20世紀(jì)中期以來南海表層水持續(xù)變暖[4]。1989年Betts和Ridgway首次提出變暖背景下的大氣對流是減弱的[5],此觀點被Betts于1998年再次提出[6]; 2006年Gabriel等人[7]使用IPCC AR4的相關(guān)模式研究了21世紀(jì)全球大氣、海洋環(huán)流對于溫室氣體不同強迫的響應(yīng)。不斷完善的海洋大氣耦合模式或氣候系統(tǒng)模式為作者研究海洋增暖的機制提供了便利條件。借鑒Bony等人[8]在2006年通過分析大氣層頂熱通量分量來研究氣候反饋的方法,Du and Xie[9]使用多模式數(shù)據(jù)集資料,研究了大氣調(diào)整在20世紀(jì)熱帶印度洋增暖中的作用,給出熱帶印度洋海盆長波凈輻射、短波輻射、感熱通量以及潛熱通量中大氣強迫與海洋響應(yīng)因子對于增暖貢獻(xiàn),解釋了凈熱通量很小的情況下熱帶印度洋增暖的原因。那么對于同樣增暖顯著的南海SST的增暖機制如何解釋?

通過南海海表熱收支的研究可揭示南海SST的部分機制變化;已有的有關(guān)熱收支的研究多關(guān)注南海增暖這一事件的年際與年代際變率,及其與ENSO事件的密切相關(guān)關(guān)系[10],從熱通量變化的角度定量分析增暖機制的研究極少;賈英來等人[11]表明發(fā)展階段的南海暖水范圍和厚度的增長主要是因為南海地區(qū)受到的局地加熱;蔣國榮等人[12]證實了海洋表面熱通量研究與季風(fēng)研究之間的聯(lián)系;另一方面,Xie等人[13]和Liu等人[2]都指出由于風(fēng)驅(qū)動的海洋平流作用導(dǎo)致的南海夏季冷絲和冬季冷舌,特別是冬季冷舌。

本文研究發(fā)現(xiàn)了4個耦合模式都出現(xiàn)自1950年代以來南海表層水溫持續(xù)變暖的現(xiàn)象,該現(xiàn)象是海表熱通量持續(xù)異常的結(jié)果,還是海洋冷平流作用持續(xù)減弱的結(jié)果,或其它原因?qū)е碌慕Y(jié)果,目前還受資料限制無法得出結(jié)論。本文通過對氣候模式中過去半個世紀(jì)海面熱通量各項變化的分析,對海表熱通量在表層水溫持續(xù)變暖中起到的作用進(jìn)行初步的評估,試圖探討海表熱通量在南海表層水溫持續(xù)變暖中的作用。

1 數(shù)據(jù)

本文使用拓展重建的海表面溫度數(shù)據(jù)ERSST[14](1854—2000年月平均的海溫數(shù)據(jù),水平分辨率為2(°)× 2(°))。

將Hm=130 m，Rm=6 371 km，ym=123 075 m 代入式(2)可求得H0=148 9 m。

表1 使用模式介紹Table 1 An introduction to the used models

使用美國商業(yè)部門(U.S.Department of Commerce),國家海洋和大氣管理局(NOAA),國家地球物理數(shù)據(jù)中心(NGDC,National Geophysical Data Center)的地形再分析產(chǎn)品ETOPO2v2,其水平分辨率為2(′)×2(′),垂直方向精度為1 m。

2 方法

參考前人對海面熱通量的研究海洋表面的熱量平衡方程可表述如式(1),本文中提到的熱通量以海洋得熱為正。

其中:Qnet為海洋表面凈熱通量(N HF,NetHeat Flux),正值表示收入,即海洋得熱;QLR為海洋表面凈長波輻射通量);QSR為海洋表面吸收的短波輻射;QE為海洋表面潛熱通量;QS為海洋表面感熱通量。熱通量的分離及計算方法請參考文獻(xiàn)[9]。

任意變量Q可表示為Q=ˉQ+Q′,其中ˉQ為平均值,Q′為變化量。本文中計算平均值ˉQ取1951—2000年50 a的平均。(1)式的每一項均可分離為平均值與變化量,即有Q′net=Q′LR+Q′SR+Q′E+Q′S。

長波輻射通量的變化Q′LR包含溫室氣體強迫Q′GHG及海溫-水汽-云反饋作用Q′WV。

4.基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)。全市基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)面積為63204公頃，約占全市國土面積的29.27%。分布于10個鎮(zhèn)（辦事處）。

這樣一來，如蕓省心又省力，她開心到不行，在茶水間碰到他的時候，她攔住他，跟他說謝謝，完全忘了之前對他咬牙切齒的誓言。

使用上述4個模式輸出資料,選取時間尺度為1951—2000年,根據(jù)地形資料選取水深>200 m的模式數(shù)據(jù)點,計算得到各模式變量海盆平均的時間序列。根據(jù)文獻(xiàn)[9]中的計算方法,由各模式變量得到熱通量及其分量的線性趨勢,統(tǒng)一量綱換算得到熱通量的所有分量對SST增暖的各自貢獻(xiàn)(即各量Q的變化值Q′),本文計算了凈熱通量的趨勢Q′net以及Q′LR、Q′GHG、Q′WV、Q′SR、Q′E、Q′EO、Q′EA、Q′EW、Q′ERH、Q′EΔT、Q′S。

加強養(yǎng)老服務(wù)隊伍建設(shè)：2020年末，全省培訓(xùn)在崗養(yǎng)老護(hù)理員1萬名，省級培訓(xùn)養(yǎng)老機構(gòu)負(fù)責(zé)人和師資人員2000人。養(yǎng)老機構(gòu)護(hù)理員持證上崗率達(dá)到100%。

利用式（1）計算勝利油田勝坨地區(qū)原油黏度為4.338和2.257Pa·s的兩處普通稠油油藏的水驅(qū)動用程度，結(jié)果分別為41.8%和51.4%，水驅(qū)動用程度較低。

綜上分別對夏、冬季熱通量趨勢的探討,針對夏季SST增暖0.76℃,冬季增暖0.52℃的現(xiàn)象,SST增暖致使蒸發(fā)加強、導(dǎo)致海洋潛熱失熱增多抑制增暖,其抑制作用在夏季(-4.9 W/m2)和冬季(-5.1 W/m2)相差不大,大氣調(diào)整項的作用在夏、冬季不同。夏季大氣調(diào)整的作用是促進(jìn)SST增暖(7.9 W/m2),與海洋的響應(yīng)相抵,使得夏季凈熱通量變化有利于增暖;與此相反,冬季大氣調(diào)整的作用阻尼SST增暖(-2.2 W/m2),與海洋響應(yīng)同為負(fù)反饋過程,使得凈熱通量變化為抑制增暖。

3 數(shù)據(jù)SST增暖的觀測事實與模式模擬

觀測資料ERSST顯示:南海200 m以深的海盆平均SST 1965—1995年表現(xiàn)為持續(xù)增長趨勢(見圖1b),增幅達(dá)0.64℃。CGCM3.1(T47)、CGCM3.1 (T63)、CSIRO-Mk3.0、GFDL CM2.0 4個模式的SST也呈現(xiàn)一致增暖的趨勢,盡管有明顯的年代際變化。

1976年，對河床段壩基采用反濾排水加圍封，對一級臺地段安設(shè)排水暗管及減壓井，培厚下游壩坡16 m。反濾排水加圍封處理范圍在地基高程24.4～24.8 m處，設(shè)置排水褥墊，并設(shè)砂坑，砂坑間距5.0 m，直徑2.0 m，深2.0 m。砂坑中靠坑壁和坑底處回填細(xì)砂，中部回填粗砂，填好砂坑后鋪設(shè)砂褥墊。底部和上部是厚0.2 m的細(xì)砂，中間是厚0.4的粗砂，褥墊以1/100坡度將液化層排出的孔隙水引向下游堆石排水棱體。堆石棱體不但起排水作用，同時起到圍封作用，可將高程21.0 m以上的輕壤土堵住，防止遇8度地震時砂土液化流失。

圖1 a 由ERSST計算得到1951—2000年南海SST的增暖趨勢Fig.1 a The warming trend of SCS SST during 1951—2000 by using ERSST data

1b 觀測及模式模擬的南海深海海盆(>200 m)SST增暖距平值Fig.1b Observed and simulated SST deviation(℃) over the SCS basin(depth>200 m)

圖2 觀測及模式模擬的南海深海海盆(>200 m)SST增暖距平值Fig.2 Observed and simulated SST deviation(℃)over the SCS basin(depth>200 m)

4 海氣界面通量交換的變化

通過對20世紀(jì)后50年內(nèi)模式輸出資料中輻射通量、湍流熱通量、比濕、風(fēng)、云量、氣溫、海平面氣壓及海溫數(shù)據(jù)的處理,得到SST增暖背景下全年、夏季、冬季的氣象要素和各通量的變化趨勢。

在對熱通量進(jìn)行分析時,考慮由于SST增加致使蒸發(fā)加強、導(dǎo)致海洋潛熱失熱增多的負(fù)反饋過程為海洋自身的響應(yīng)項Q′EO,剔除該項后,潛熱通量剩余的由風(fēng)速(Wind)、海氣溫差(ΔT)、相對濕度(RH)等氣象因子調(diào)控的部分為大氣強迫項(Q′EA);長波凈輻射(Q′LR)的作用可分離為溫室氣體強迫(Q′GHG)、水汽反饋(Q′WV);文中的分析將長波凈輻射、潛熱通量中大氣強迫項、短波輻射(Q′SR)、感熱通量(Q′S)的作用歸類為大氣調(diào)整作用,與海洋自身響應(yīng)的作用之和為凈熱通量的趨勢(Q′net)。

4個模式模擬的結(jié)果顯示:20世紀(jì)后50年南海200 m以深的海盆平均SST表現(xiàn)為一致增長(0.3～1.0℃),針對SST的增暖,結(jié)合氣象要素的變化趨勢,分別考察海面熱通量及其分量的貢獻(xiàn)(見圖3)。

圖3 1951—2000年模式平均的全年海表面熱通量及其分量的變化量(單位:W/m2)Fig.3 Yearly model ensemble heat flux trend(Unit:W/m2)during 1951 to 2000

由圖3得知,一方面在SST增暖的同時海洋的響應(yīng)會阻尼其增暖,該貢獻(xiàn)大約為-4.9 W/m2;另一方面SST增暖背景下南海上空大氣的相對濕度增大,使得海洋面長波輻射散失的熱量減少,對SST的增暖有利,貢獻(xiàn)為1.6 W/m2,其中長波輻射中水汽反饋對于增暖的正的貢獻(xiàn)占主導(dǎo);潛熱通量的大氣強迫項促進(jìn)SST增暖(1.1 W/m2),這其中,由于該50年內(nèi)年平均的風(fēng)速基本不變,風(fēng)對于增暖的貢獻(xiàn)很小,而海氣溫差(1.05℃)的增高(在50年內(nèi)有0.01℃的升高趨勢)表現(xiàn)為對增暖正的貢獻(xiàn)(1.5 W/m2),大氣濕度的增加抑制增暖(-0.4 W/m2);感熱通量的作用是個小量;太陽短波輻射減少。綜之,各項之和的凈熱通量表現(xiàn)為抑制增暖(-2.7 W/m2)。

使用世界氣候研究機構(gòu)第三代耦合模式多模式數(shù)據(jù)集(WCRP-CMIP3,The World Climate Research Program’s Third Coupled Model Inter-comparisondataset)中CGCM3.1(T47)、CGCM3.1(T63)、CSIRO M K3.0、GFDL CM2.0模式(見表1)4個模式輸出的與海-氣界面相關(guān)的海洋、氣象要素及熱通量的逐月數(shù)據(jù)。

由上述分析得到:20世紀(jì)后50年中,盡管大氣氣溫升高,由于蒸發(fā)加強、導(dǎo)致海洋潛熱失熱增多的負(fù)反饋過程超過大氣加熱海洋過程,南海深水海盆凈得熱減少了2.7 W/m2,然而海盆平均SST表現(xiàn)為0.64℃的顯著增暖,這說明僅通過海面熱通量的變化無法解釋南海深水海盆SST的增暖。SST的增暖可能是海洋動力過程例如海峽熱交換等其他原因所致。

考慮到南海受季風(fēng)控制[16-17],潛熱通量、感熱通量的季節(jié)轉(zhuǎn)換特征明顯,加之南海中部海區(qū)(與本文研究的深水海盆區(qū)域相符)是潛熱通量、感熱通量季節(jié)變化最劇烈的關(guān)鍵區(qū)[18],作者有理由懷疑氣象要素的季節(jié)變化幅度不同甚至效果相反,導(dǎo)致全年平均的分析不能有效地捕捉氣象要素的季節(jié)變化,故分別分析了20世紀(jì)后50年逐年夏季(6、7、8月)及冬季(11、12月及次年1月)熱通量對增暖的貢獻(xiàn)情況。

夏季大氣調(diào)整作用中,相對濕度的增幅(在84.19%的基礎(chǔ)上增大了0.13%)使得長波輻射中水汽反饋對于增暖的正的貢獻(xiàn)為1.5 W/m2,;然而使海洋潛熱的變化很小,這是因為夏季風(fēng)的減弱(在平均風(fēng)速4.96 m/s的基礎(chǔ)上變化了-0.21 m/s)極大地促使增暖(4.9 W/m2),但由于海溫升高、蒸發(fā)加強致使海洋潛熱失熱增多(海洋的響應(yīng))抵消了夏季風(fēng)減弱的貢獻(xiàn)。此外,包含于該項中的夏季海氣溫差(0.76℃)的增大(0.06℃)抑制增暖(-1.2 W/m2);夏季感熱通量的作用是個小量,太陽短波輻射的貢獻(xiàn)是2.7 W/m2。

模式輸出資料顯示(見圖2),20世紀(jì)后50年內(nèi)南海深水海盆逐年夏季SST的增暖幅度為0.76℃。分別給出夏季模式平均的海面熱通量的各個分量在這50年中的變化(見圖4)。這其中海洋的響應(yīng)是抑制增暖(-4.9 W/m2),大氣調(diào)整作用是促進(jìn)增暖(7.9 W/m2)。

孫家棟 中國航天科技集團(tuán)有限公司高級技術(shù)顧問，風(fēng)云二號衛(wèi)星工程總設(shè)計師，北斗二號衛(wèi)星工程和中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項高級顧問，原航空航天工業(yè)部副部長

圖4 1951—2000年模式平均的夏季海表面熱通量及其分量的變化量(單位:W/m2)Fig.4 Yearly model ensemble heat flux trend(Unit:W/m2)in summers during 1951 to 2000

4.1 夏季分析

4.2 冬季分析

十二指腸損傷屬于腹部比較嚴(yán)重的一類損傷,在臨床中較為少見,站在解剖結(jié)構(gòu)角度看,十二指腸可以分為球部、水平部、降部以及升部,其中球部下部以及前外側(cè)存在腹膜覆蓋,剩余部位全部處于腹膜后,十二指腸表現(xiàn)為C形彎曲包繞胰腺頭部,十二指腸后部存在腰背肌,四周和膽總管、肝臟、胰腺以及胃部相連[1]。因為十二指腸位置比較深,和胃部、胰腺以及膽道的關(guān)系密切,血供相對比較差,所以十二指腸損傷之后開展手術(shù)治療的難度較大,愈合能力不理想,產(chǎn)生的并發(fā)癥較多[2]。本文回顧性分析我院在以往六年之內(nèi)所接診的十二指腸損傷患者資料80例,總結(jié)所選80例患者的手術(shù)治療方法以及治療效果,現(xiàn)做如下匯報。

20世紀(jì)后50年內(nèi)南海深水海盆逐年冬季SST一直表現(xiàn)為增暖,平均幅度為0.52℃。分析各熱通量及其分量對于增暖的定量貢獻(xiàn)(見圖5),得到模式平均的凈熱通量趨勢為南海失熱增多(-7.3 W/m2)。這其中海溫升高、蒸發(fā)加強導(dǎo)致的海洋響應(yīng)和大氣調(diào)整作用均是抑制增暖的(分別為-5.1 W/m2、-2.2 W/m2)。

本文計算了南海深水海盆SST在1951—2000年50 a的夏季、冬季的增暖趨勢(見圖2)。文中對于季節(jié)的討論以6月至8月為夏季、11月至次年1月為冬季。模式平均結(jié)果與觀測事實均顯示夏季南海深水海盆平均SST表現(xiàn)為增長趨勢,冬季觀測資料和部分模式輸出結(jié)果也表現(xiàn)深水海盆平均SST的增長。觀測資料給出20世紀(jì)后50年夏季SST的增幅為0.76℃,冬季0.52℃。依據(jù)該增暖幅度可以推測,海洋動力過程對混合層溫度的影響是與海面凈熱通量相平衡的(量級相同,符號相反),而SST的變化與上述2個量比較是個小量[15]。

冬季大氣調(diào)整作用中,相對濕度的增加(在80.28%的基礎(chǔ)上增大了0.68%)使得長波輻射中水汽反饋對于增暖的正的貢獻(xiàn)(0.8 W/m2)占主導(dǎo),并且使得海洋潛熱失熱的增加(-2.3 W/m2),同時,冬季風(fēng)的增強(在平均風(fēng)速7.29 m/s的基礎(chǔ)上增強了0.14 m/s)也使得海洋潛熱失熱增多,抑制增暖(-3.3 W/m2),冬季海氣溫差(1.50℃)的減小(0.01℃)促進(jìn)增暖(3.7 W/m2);冬季感熱通量與太陽短波輻射的作用分別為-0.7 W/m2、2.7 W/m2,且模式間差異較大。

圖5 1951—2000年模式平均的冬季海表面熱通量及其分量的變化量(單位:W/m2)Fig.5 Yearly model ensemble heat flux trend(Unit:W/m2)in winters during 1951 to 2000

文中熱通量各項統(tǒng)一單位為W/m2,某變量對增暖貢獻(xiàn)為正(負(fù))的意義為:海洋在該變量作用下得(失)熱增多,對SST增暖有促進(jìn)(抑制)作用。

針對夏季SST增暖0.76℃,較冬季增幅大0.24℃。夏季近海面大氣濕度大于冬季,且在50年中均表現(xiàn)為增加的趨勢,冬季增幅(0.68%)大于夏季(0.13%),由其貢獻(xiàn)的長波輻射中的水汽反饋項是促進(jìn)增暖的,在4個模式中表現(xiàn)一致。冬季的海氣溫差(1.50℃)高于夏季的海氣溫差(0.76℃),且前者在50年間僅減小了0.01℃,顯示冬季SST的增暖幅度小于近海面大氣溫度的增暖幅度,與此相反,夏季SST的增暖幅度比近海面大氣溫度的增暖幅度大0.06℃,這解釋了潛熱通量中海氣溫差作用項在冬季是促進(jìn)增暖的,而在夏季起抑制增暖作用;冬季云覆蓋率小于夏季,其變化是個小量,且具有不確定性,CGCM3.1(T47)/(T63)的結(jié)果顯示云量是增加的,然而另兩個模式給出了相反的結(jié)果。

所有模式一致顯示這50年間夏季風(fēng)減弱,冬季風(fēng)增強。夏季風(fēng)在平均風(fēng)速4.96 m/s的基礎(chǔ)上減弱了0.21 m/s,冬季風(fēng)在平均風(fēng)速7.29 m/s的基礎(chǔ)上增強了0.14 m/s。由此使得潛熱通量中風(fēng)的作用在夏、冬季截然相反,在這一點上,4個模式的結(jié)果十分統(tǒng)一。

大氣相對濕度的增加抑制SST的增暖,且冬季的作用(-2.3 W/m2)勝于夏季(-0.2 W/m2)。除此之外,夏季海氣溫差的增大(0.06℃)抑制增暖(-1.2 W/m2),冬季海氣溫差的減小(-0.01℃)促使增暖(3.7 W/m2)。

水牛乳中免疫球蛋白主要包括IgG，也包括IgM、IgA，其含量分別為8.71,1.91,和0.04 mg/mL。Campanella等[18]通過免疫傳感器測得水牛乳與荷斯坦牛乳中的IgG平均含量分別為0.67和0.77 mg/mL。值得注意的是，據(jù)El-Loly等[19]的報道，水牛乳中IgG與IgM在水牛乳加熱到88℃時并沒有完全變性，這可能是由于水牛乳具有較高的蛋白質(zhì)含量起到了保護(hù)作用。

海洋經(jīng)由感熱通量交換喪失熱量的變化很小。海洋得到的太陽短波輻射在夏季增加(2.7 W/m2),在冬季稍有減少(-0.4 W/m2);長波輻射通量的變化對于SST增暖的貢獻(xiàn)在夏、冬季是相同的,大氣水汽含量的增多促使海面吸收長波輻射得熱增多,促使SST增暖,溫室氣體強迫的作用表現(xiàn)為抑制SST的增暖。

感熱和潛熱通量的變化可以分離出與大氣的變化有關(guān)的部分(與風(fēng)、海氣溫差、相對濕度3個因子有關(guān)的部分)和SST增暖后本身會通過放熱冷卻(稱為海洋的響應(yīng))部分。

羽毛球一直是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢體育項目。雖然我們的實力強勁，但也不能掉以輕心。這不，泰國便出了一個天才羽毛球運動員——昆拉武特·威提訕。在11月19日舉行的2018年世界青年羽毛球錦標(biāo)賽中，年僅17歲的他奪得男子單打冠軍，被泰國總理盛贊為“泰國人民的希望”。

考慮到冬季混合層相對夏季較厚,且海峽水交換及沿岸流的作用強盛[19-20],針對模式資料得到的冬季的海面凈熱通量變化為負(fù)(即海洋得熱減少),然而仍對應(yīng)SST的增暖這一結(jié)果,得出冬季SST增暖應(yīng)考慮海洋內(nèi)其他動力過程的影響,不能單純由熱通量理論解釋。

5 結(jié)論

本文首次使用IPCC模式比較試驗中4個模式的輸出資料,對20世紀(jì)后50年內(nèi)南海深水海盆海氣界面處相關(guān)氣象要素、各通量交換的變化趨勢做出定量分析,分別給出輻射通量、湍流熱通量對海盆平均SST持續(xù)增暖的定量貢獻(xiàn),主要得出如下結(jié)論:

(1)對應(yīng)50年內(nèi)海面凈得熱減少2.7 W/m2,SST仍持續(xù)增暖0.64℃,說明僅通過熱通量的變化無法解釋SST的持續(xù)增暖,海洋動力過程對SST的貢獻(xiàn)不能忽略。

(2)50年來南海深水海盆夏季得熱增多(3.0 W/m2),冬季失熱增多(-7.3 W/m2)。由于SST增高致使蒸發(fā)加強、導(dǎo)致海洋潛熱失熱增多的負(fù)反饋過程,在夏季(-4.9 W/m2)和冬季(-5.1 W/m2)的相差不大;大氣調(diào)整對于SST的增暖在夏季表現(xiàn)為正貢獻(xiàn)(7.9 W/ m2),在冬季起到相反的作用(-2.2 W/m2)。

(3)大氣調(diào)整在夏季、冬季截然相反的作用取決于風(fēng)的變化,在這50年中,夏季風(fēng)的減弱使得海洋經(jīng)由潛熱失熱減少(4.9 W/m2),而冬季風(fēng)增強的作用相反,抑制SST增暖(-3.3 W/m2)。風(fēng)、海氣溫差的變化對增暖的貢獻(xiàn)恰恰相反,此外,大氣相對濕度的增加抑制增暖。

電商服務(wù)平臺直接面對種植大戶做C端，勢頭迅猛。這些新型農(nóng)業(yè)服務(wù)平臺定位終端，瞄準(zhǔn)終端種植大戶需求，精準(zhǔn)定位平臺發(fā)展的方向。特別是作為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺，通過線上農(nóng)技推廣服務(wù)，聚集了近百萬的線上流量和幾十萬的忠實粉絲，并借助點擊量、流量釋放活力。他們組織一些種植專家在線講解作物管理方法，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境特點以及對作物生長、肥水需求、病蟲害發(fā)生等規(guī)律，給農(nóng)民朋友總結(jié)出科學(xué)的管理套餐，為農(nóng)民答疑解惑。更為接地氣的是，給農(nóng)民梳理出一整套便于記憶、便于掌握、簡單易懂的操作方法?！胺桨盖袑嵖尚?、成本易于接受，能幫助種植戶控制好病蟲害，生產(chǎn)出更高品質(zhì)的作物，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的?！彼麄冞@樣定位服務(wù)方式。

(4)感熱項的變化是小量。太陽短波輻射在夏季增加(促進(jìn)增暖),在冬季稍有減少(抑制增暖);長波輻射通量的變化在夏、冬季均促進(jìn)增暖。

本文僅是對50年內(nèi)海面熱通量各項進(jìn)行了初步的估計。下一步將利用更精準(zhǔn)、高精度的模式模擬資料,以及對海洋混合層動力學(xué)和熱收支的分析,進(jìn)一步確定增暖機制。

致謝:本文應(yīng)用的理論方法、成文過程中行文邏輯等諸多方面均得到傅剛教授的悉心指點,分離及計算熱通量趨勢方面得到秦婷的幫助,在此表示衷心的感謝!

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Abstract: There is a SST boost of 0.64℃in the deep basin(>200 m)of the South China Sea(SCS) during the last half of 20th century.Aim at the mechanism of warming,this paper separates each surface heat flux component and calculates its quantificational contribution to the warming respectively,by using the output data of CGCM3.1(T47),CGCM3.1(T63),CSIRO-Mk3.0 and GFDL CM2.0.It tells that the persistent warming seems cannot be explained by the change of surface heat flux.The weakened wind in summers cuts down the released latent heat of the SCS,about 4.9 W/m2.However,the stronger evaporation caused by the warming leads to an equivalent loss in latent heat,resulted in a small change of total latent heat flux in general.With sensible heat flux effect and other terms,SCS gains approximately 3.0 W/m2increased net heat.In contrast,the strengthened wind in winters along with the negative ocean response damping the warming and causing a deficit in net heat flux(-7.3 W/m2).Thus the effect of dynamical processes in SCS is considerable in explaining the persistent warming of the basin-mean SST during the last half of 20th century.

Key words: South China Sea;heat flux;SST;warming

責(zé)任編輯 龐 旻

Contribution of Air-Sea Interface Heat Flux to the Sea Surface Temperature Persistence Warming in South China Sea

WANG Qian,LIU Qing-Yu
(College of Physical and Environmental Oceanography,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)

P733.4

A

1672-5174(2011)06-009-07

國家自然科學(xué)基金項目(40830106);國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2007CB411803;2010CB428904)資助

2010-09-20;

2010-12-10

王 皘(1989-),女,碩士生,主要從事海氣相互作用及中尺度氣象學(xué)的研究。E-mail:wangqian8916@ouc.edu.cn