Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

At opklare mekanismerne for SST -opvarmning i Det Gule Hav og Østkinesiske Hav er stadig en udfordring

Bathymetri i Det Gule Hav og Østkinesiske Hav, angivet med skraverede farver og konturer med tal, skematisk af Kuroshio -vejen, og placeringen af ​​PN -sektionen. Kredit:Science China Press

Verdenshavene bliver varmere, og de marginale hav udviser mere bemærkelsesværdig opvarmning end det åbne hav på grund af deres nærhed til land og andre unikke regionale faktorer. Det Gule Hav og Østkinesiske Hav (YECS, 1) er marginale have øst for Kina, og er blevet varmere i det sidste århundrede. Faktisk, opvarmningstendensen for havoverfladetemperaturen (SST) i YECS er mere udtalt end den globale middelværdi. Den stigende SST kan forårsage havstigning, ændre havstrømme og atmosfæriske luftstrømme, og påvirker økosystemforholdene.

Forskere, der udforsker de underliggende fysiske mekanismer, er ofte blevet hæmmet af de utallige faktorer, der er relateret til SST, mens de tilsvarende poster er begrænset til den tidsmæssige dækning og datakvalitet. Derfor, de eksisterende forklaringer på SST -tendensen i YECS er forskellige.

For eksempel, Dr. Liping Zhang fra Ocean University of China og hendes kolleger fandt ud af, at den stigende SST -tendens over Kinas marginale hav blev ledsaget af øget vindhastighed og øget varmetab (fra hav til atmosfære), der igen hæmmede opvarmningshastigheden [Zhang L., L. Wu, X. Lin, og D. Wu. Tilstande og mekanismer for havoverfladetemperatur lavfrekvent variation over de kystnære kinesiske have. Journal of Geophysical Research , 2010, 115, C08031]; på den anden side, Professor Sang-Wook Yeh og hans kollega fra Hanyang University, Ansan, Republikken Korea, fandt den stigende SST -tendens i YECS om vinteren ledsaget af svækket nordlig vind over YECS om vinteren, hvilket hjalp med at øge SST gennem latente og fornuftige varmefluxer [Yeh Sang-Wook, og Cheol-Ho Kim. Seneste opvarmning i det gule/østlige hav om vinteren og den tilhørende atmosfæriske cirkulation. Kontinentalsokkelforskning , 2010, 30:1428-1434]. Disse modsatrettede fund viser behovet for yderligere undersøgelser.

Undersøgelser af regionale atmosfæriske og oceaniske miljøer afslører, at SST -opvarmningstendensen i YECS ledsages af atmosfæriske og oceaniske ændringer og påvirkes af dem, ifølge Hailun He, en videnskabsmand ved Second Institute of Oceanography of State Oceanic Administration, i den kinesiske by Hangzhou.

I en artikel medforfatter med Yuhua Pei og Xiaohui Xiu, kolleger på samme institut, forskerne søgte mulige faktorer, der påvirker den stigende SST -tendens i YECS ved at analysere tilhørende nye dataprodukter. Disse data omfatter overflade nettovarmeflux, overfladevind, temperatur, geostrofisk strømhastighed ved et snit, der transekterer Kuroshio (PN -sektion), og lufttemperatur i Japan. "Disse data kan bruges til at skildre nogle store påvirkningsfaktorer, både fra atmosfæren og havet. Disse analyser giver beviser for kritisk overvejelse af mekanismerne til at øge SST i YECS, "skriver forfatterne.

Første EOF -temperaturmåde i PN -sektionen:(a) rumlig tilstand, og (b) principkomponent. Den grå linje i (b) angiver tendensen. Kredit:Science China Press

Opvarmningen er ikke begrænset i SST. Forskerne skriver, "Opvarmningshastigheden i det specifikke afsnit falder støt med dybden og går over til en køletendens i mellemlaget, hvilket resulterer i en stigning i stratificering, og letter SST -opvarmning. "(fig. 2)

Studiet, offentliggjort i Science Kina Jordvidenskab , rapporterer endvidere, at lavfrekvente tendensen i luft-havstrømmen er utilstrækkelig til at forklare SST-opvarmningstendensen. "Ledsager den stigende YECS SST, der er en faldende overfladevarmeflux (positiv nedad), som angivet fra 'OAFlux' -produktet som kan hæmme SST -stigningen. Derfor, SST -opvarmning synes at være forårsaget af den oceaniske termiske advektion, men ikke direkte tvang af overfladen. "

Imidlertid, havets termiske advektion kan ikke måles direkte, og dens virkning kan ikke evalueres ud fra aktuelle observationsdata. "Det er en stor udfordring at tilstrækkeligt evaluere bidraget fra termisk advektion til SST -opvarmningen, "siger Dr. Hailun He, den tilsvarende forfatter til forskningen.

"Ændringer i overfladevind kan påvirke SST -opvarmningen gennem den turbulente varmeflux, nedadgående/opadgående luftstrøm, og upwelling/downwelling i havet. Imidlertid, disse tendenser er ret små og har store usikkerheder, så deres effekt på SST -opvarmning er usikker, "forskerne skriver." I denne undersøgelse, tilhørende opdaterede dataprodukter analyseres for at give bevis for kritisk overvejelse af mekanismerne til at øge SST i YECS. "Resultaterne giver værdifuld reference til de regionale klimaændringer i YECS.

Imidlertid, forskerne siger også, at det var udfordrende at drage faste konklusioner om den dominerende mekanisme for SST -opvarmning i YECS. De skriver, "I fremtiden, klimamodeller, der korrekt kan simulere de vestlige grænsestrømme og assimilere historiske observationer, ville være nyttige til at løse dette problem. "