1998年南海夏季风爆发过程数值模拟

用中尺度模式MM5(V3)对1998年南海（SCS）夏季风爆前后低纬环流的演变过程进行了数值模拟，共做了2个数值试验，分别是固定海温试验和日平均海温试验。结果表明，在两种海温强迫下，模式系统都能模拟出南海季风爆发前后区域环流的演变特征，并且进一步证实5月21日是1998年南海季风爆发日。日平均海温强迫模拟的降水中心位置和实况更接近，而两种海温强迫对环流和降水影响的差别主要表现在对中尺度特征的影响方面。     

南海西南季风爆发的预测研究

利用多个气候场的主分量因子通过相关分析筛选 ,而后进行逐步回归预报。求得南海西南季风爆发的日期与高度场、海温场等因子场的主分量之间的联系。结果表明 ,南海夏季风爆发日期 (196 7- 1997)与上述主分量因子之间有较密切的关系 ,由 9个主分量因子组成的预报方程 ,通过α =0 0 1显著性检验 ,其方程复相关系数为 0 9392。其平均拟合误差为 2 896 ,试报 1998年南海北部和南部西南季风爆发的日期为第 135 6 9d (5月 16日 )和第 138 5 3d (5月 19日 ) ,与SCSMEX的观测结论 1998年南海北部夏季风爆发 (5月 17日 )的日期仅差 1d ,南海中南部夏季风爆发 (5月 2 5日 )的日期相差 6d。由此可见 ,利用相关和回归方法用因子场的主分量作为因子预报南海北部夏季风爆发的效果比较好 ,南部则相对较差。另外 ,研究发现南海北部夏季风爆发主要与海温场的影响有关 ,高度场对南海南部夏季风爆发影响较大 ,且厄尔尼诺与南海南部西南季风爆发偏晚有关 ,但与南海北部西南季风爆发关系不大。可以说 ,这一方法是对南海夏季风爆发预报的一种新的尝试。     

中国东部城市下垫面变化对南海夏季风爆发影响的数值模拟

本文利用美国国家大气研究中心(NCAR)开发的公用大气环境模式(CAM5.1)进行了中国东部大规模城市下垫面变化对南海夏季风爆发影响的数值模拟研究.结果表明:CAM5.1模式能够很好地模拟出东亚夏季风系统季节演变过程中大尺度环流场和降水分布的变化.敏感性试验结果表明中国东部大规模城市群的发展会使得南海夏季风提前1侯爆发;控制试验中5月中旬南海地区东南风向西南风的转变,以及降水量激增现象的出现,均较无城市试验中提前.同时,城市化快速发展阶段与南海夏季风爆发的年代际变化存在时间段的吻合,初步推断城市下垫面发展可能是1993年之后南海季风提前爆发的原因之一.对南海季风爆发影响的原因分析可以看出,城市化引起的下垫面物理属性变化,使得从春至夏的季节转变中,东部(110°-120°E)中高纬度陆地对大气的感热加热增强,减小了海陆之间的热力对比,加快陆地低层大气降压,从而引导南海季风提前爆发.     

2006年南海夏季风爆发过程数值模拟

本文用中尺度模式MM5V37对2006年南海（SCS）夏季风爆发过程进行了数值模拟。结果表明，模拟结果很好的反映了此次季风爆发的过程及与季风爆发相伴台风演变过程。从而证明了通过台风的协助，南海上空的季风风场和水汽通道的建立，南海夏季风建立的过程。     

南海夏季风爆发迟早的影响因子分析

本通过统计分析、合成分析和相关分析，探讨了影响南海夏季风爆发迟早的因子。研究发现，这些因子包括海温的变化，热带地区对流的活动以及大气环流的形势等，它们在南海夏季风爆发早晚年间存在着很大的差异。     

2007年海气热通量影响南海夏季风爆发数值试验

本文利用RegCM3区域气候模式对2007年季风爆发前后南海海气热通量进行了数值模拟试验，探讨海气热通量对南海地区季风爆发以及相应变量场的影响得出以下结论：（1）RegCM3对南海降水、地面气温、500hPa位势高度场以及850hPa风场模拟整体偏弱，但是对各变量场的空间分布形势具有较好的模拟能力。（2）潜热、感热通量的变化对季风的爆发以及相应的变量场有重要影响，当去除潜热、感热通量后，南海低层基本受较强偏东风控制，500hPa位势高度有所偏高，副高偏西偏强，季风爆发严重偏晚，不利于南海地区水汽辐合抬升，使得降水大幅减少，大片海域甚至无降水出现；当潜热、感热加倍后，南海低层120°E以西基本受偏西风控制，风速明显加大，同时500hPa位势高度明显偏低，副高偏东偏弱，季风爆发偏早，有利于水汽在南海地区辐合，造成降水显著增多。     

伴随南海季风爆发热带环流演变的合成分析

为了研究伴随南海夏季风爆发的热带环流的演变,利用40 a的NCEP逐日再分析资料,采用合成分析的方法对季风爆发前后的环流形势变化进行了讨论。合成结果中重点分析了随南海季风的爆发在对流层和平流层低层的流场都有显著变化的南亚、东南亚地区。结果表明,在对流层中印度洋赤道地区,在季风爆发前有东风扰动发展成为一对南北对称的低涡,随后北边的低涡演变成孟加拉湾低槽,低槽前的西南气流不断东扩,使西太副高东撤,南海季风爆发。低涡的演变和发展是影响南海季风爆发的重要因子之一。而高层的环流形势与低层不同,伴随季风爆发高层环流的演变则更多地体现出了全球尺度的特征。     

南海夏季风爆发与华南前汛期锋面降水异常变化的联系

利用1958-2000年NCEP/NCAR再分析日平均资料、中国气象局气候中心常规地面观测日降水资料,分析南海夏季风爆发异常情况下大气结构的变化特征,讨论华南冷空气活动、前汛期锋面降水情况与南海夏季风爆发异常之间的关系。结果表明:①南海夏季风爆发日期的异常变化主要取决于低层纬向风变化。②200 hPa以下对流层温度经向梯度逆转较早(晚),并且有(无)从上往下逐渐传播的变化趋势,则南海夏季风爆发偏早(晚)。③华南春季冷空气活跃(不活跃),降水偏多(偏少),南海季风爆发偏早(晚)。④综合提出了一个关于华南冷空气活动、锋面降水与夏季风爆发之间关系的物理概念模型。     

南海及周边地区晚春初夏降水变异关联主模态及其机理

基于近38年的观测资料,对南海及周边地区5、6份降水变异关联主模态及其机理进行了统计诊断分析。南海及周边地区5、6月份降水的第一关联主模态反映出5、6月的降水变异的空间分布相似,即中南半岛、南海及菲律宾海均为同号区,而在中国南方地区则与之反号;时间尺度上以年际变化为主。该模态与前期发生的ENSO事件有密切联系,在ENSO冷事件(暖事件)的强迫作用下,使得5、6月份在南海-菲律宾附近出现持续的异常气旋(反气旋),进而影响南海及周边地区的降水的持续异常。第二模态显示南海及周边地区5月、6月降水异常的空间分布大致反相,其中在南海中部及菲律宾海的降水异常与我国东部的降水负异常反号;时间尺度以年代际变化为主。该模态主要是受南海夏季风爆发时间出现年代际提前的影响所致,其中又以低频季内分量的年代际变异的作用更为重要。     

伴随南海季风爆发区域尺度环流演变机理的诊断分析和数值模拟

利用1957－1998年NCEP／NCAR候平均再分析资料，分析伴随南海夏季风爆发中南半岛和南海地区环流系统的演变，揭示该地区热力特征与南海夏季风爆发之间的可能联系。结果发现，不同高度上标志着南海爆发的环流系统如500hPa上的副热带高压、200hPa上的南亚高压以及850hPa 上的孟加拉湾低槽等系统在南海季风爆发期间具有显的变化特征，对流层中高层以上的环流系统反映了大尺度环流的季节变化特征，而对流层低层环流系统的变化可能与局地特征具有密切关系。从中南半岛和南海两个地区地面感热和潜热加热与该地区温压场变化之间的关系上看，中南半岛地区的热力作用对南海季风爆发期间区域环流系统演变具有重要作用，数值试验结果进一步证实了这一点。     

南海深海塑料垃圾污染

 渔业捕捞及商业航运活动的塑料排放是南海深海塑料污染的主要来源。南海深海微塑料污染始于20世纪80年代，具有明显陆源输入的特征，陆架近岸区域微塑料污染严重。陆坡深海峡谷是塑料/微塑料向深海盆地输运的主要通道，近底浊流在输运中发挥了重要作用。综述了南海海底塑料垃圾深潜研究的最新进展，首次提出了深海塑料垃圾生态系统的概念。     

Deep-water Oligocene pollen record from South China Sea

Leg 184 of ODP recovered a record of deepwater sediments spanning the past 32.8 Ma from the South China Sea (SCS). The sediments of the Ofigocene (32.8-23.8 Ma) at Site 1148 contain relatively abundant fossil pollen. The pollen analysis at Site 1148 has established the first pollen assemblage sequence of deep-water Oligocene in the China Sea. The pollen assemblages of the Ofigocene are dominated by montane conifer tree pollen. The abundances of broad-leaved tree pollen are lower in the assemblages.Both of the montane conifer and broad-leaved tree pollen groups include mainly tropical-subtropical components. The pollen of cold and drought-enduring plants is present in lower content. The distinct change in pollen assemblage sequence of deep-water Oligocene of the SCS occurred at 32.0 Ma, indicative of an important shift of the Oligocene climate in the SCS region. The characteristics of the pollen flora of the deep-water Oligocene indicate the tropical montane ralnforest and lowland ralnforest developed on the areas around the SCS before 32.0 Ma, reflecting the warm and wet climatic condition. In the pollen flora of the Oligocene after 32.0 Ma, the temperate montane conifer and cool and drought-en- during deciduous tree taxa remarkably increased, indicating that the climate in the SCS region became comparatively cool and dry.     

Upper pycnocline turbulence in the northern South China Sea

The first regional mapping of the averaged turbulent kinetic energy dissipation rate <εp> in the upper pycnocline of the northern South China Sea is presented and discussed.At φ=20°N and to the north of this latitude,<εp> appears to be more than two times larger than that to the south of 20°N.It is suggested that this asymmetry is associated with the predominant northwestward propagation and dissipation of the internal waves originated in the Luzon Strait area.An approximately linear relationship between <εp> and the available potential energy of the waves P IW,suggests a characteristic time of the P IW dissipation of about 6 h.     

Seasonal features of the Sverdrup circulation in the South China Sea

Based on the Sverdrup relation, using climatological wind stress data, the basin scale Sverdrup transport in the South China Sea(SCS) is calculated and the basic seasonal features of the Sverdrup circulation are obtained. A comparison of these calculated features with observations proves that the wind-driven circulation in the SCS is very important for the formation of the SCS upper oceanic circulation in winter, summer and fall. It is shown that the non-uniform sea surface wind is one of the causes to form multi circulation centers in the basin of the SCS. The westward current at 18°N is caused by the local wind, which is stronger in fall and winter. The seasonal variation of circulation in the southern SCS is much more remarkable than that in the north. The wind in spring is helpful to the seasonal reversal of the circulation in the central SCS. The northward transport of the cyclonic circulation reaches the maximum in fall.     

南海夏季风活动激发的大气遥相关型

北半球夏季,南海地区是全球大气热状况变化最为激烈的区域之一,而南海夏季风则是该地区最为活跃的天气事件,它的演变必将导致其它地区大气环流的响应．通过相关计算、合成分析等手段,揭示与南海夏季风活动相关联的北半球大气遥相关型的存在．该波列状的遥相关型与东亚地区相连,经北太平洋延伸至北美西岸．最高的相关位于西太平洋副热带高压区域,因而它可能对我国旱涝天气产生重要影响．     

南海地区对流活动的时空变化特征

利用美国NCEP1958-1998年高斯网格月平均再分析资料,分析了南海地区(0°-20°N,100°-125°E)对流活动(OLR)的时空变化,结果表明:南海地区对流活动具有明显的季节转换特征,南海地区对流活动主要呈一致性的分布形势,且具有多时间尺度的变化特征,不同时间尺度的振动,其周期显著性和强度存在明显的年际差异。     

Evaluation of a 3dVAR system for the South China Sea

The authors evaluate a three-dimensional variational （3dVAR） system for the South China Sea （SCS） in this study. The assimilation method applied in the system takes into consideration error correlation along each ground track and uses recursive filter for optimiza- tion. Data from three R/V cruises during the spring and summer of 1998 and the summer of 2000 are used to evaluate the system. The root-mean-square error and bias are reduced significantly and when the altimeter data are assimilated, the distribution of the error is much closer to the Gaussian distribution. Precipitation and river discharge in the southwestern SCS are reproduced, and the variability of sea surface height is efficiently transferred to the subsurface. The 3dVAR system performs well for each of the three cruises, suggesting that it is steady for routine usage.     

Evaluation of a 3dVAR system for the South China Sea

The authors evaluate a three-dimensional variational (3dVAR) system for the South China Sea (SCS) in this study. The assimilation method applied in the system takes into consideration error correlation along each ground track and uses recursive filter for optimization. Data from three R/V cruises during the spring and summer of 1998 and the summer of 2000 are used to evaluate the system. The root-mean-square error and bias are reduced significantly and when the altimeter data is assimilated, the distribution of the error is much closer to the Gaussian distribution. Precipitation and river discharge in the southwestern SCS are reproduced, and the variability of sea surface height is efficiently transferred to the subsurface. The 3dVAR system performs well for each of the three cruises, suggesting that it is steady for routine usage.     

南海东部深海沉积物中孢粉与古环境研究

通过对南海东部294站深海柱状剖面高分辨孢粉、藻类的研究，将294站从下至上划分为7个孢粉组合带,依次为:Ⅰ带:Dacrydium-Pinus-Lithocarpus-Quercus(带绿)-Cyathea-Polypoldiace;Ⅱ带:Castanopsis-Lithocarpus-Dacrydium-Quercus(常绿)-Pinus-Polypodiace;Ⅲ带:Quercus(常绿)-Castanopsis-Podocarpus-Polypodiaceae;Ⅳ带:Polypodiaceae-Cyathea-Pteris-Pinus-Gramineae;Ⅴ带:Quercus(常绿)-Podocarpus-Lithocarpus-Cyathea-Polypodiaceae;Ⅵ带:Pinus-Quercus(常绿)-Palmae-Mangrove pollen-Gramineae;Ⅶ带:Dacrydium-Palmae-Mangrove Pollen-Pinus-Cyperaceae-Cyathea.并相应恢复了南海东部地区12万年以来5个植被、气候演替阶段，依次为：炎热、湿润的热带季雨林——暖热而稍干的热带北缘半常绿季雨林——炎热、湿润的热带季雨林——暖热而稍干的热带北缘半常绿季雨林——炎热、湿润的热带季雨林。结合氧同位素测年资料，对294站地层时代划分作了讨论，为南海古气候、古环境演变研究提供了科学的证据。     

基于HYCOM模拟的南海西北部环流

为研究北部湾在内的南海西北部海域环流结构的时空特征,本文基于Hybrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)模式和气象强迫数据,通过三重嵌套模拟研究南海西北部环流在风力强迫下的结构及其时空分布特征,结果表明:(1)南海西北部流场受季风影响较大,冬季基本为西南向流,夏季基本为东向流,流场结构复杂,外海涡旋众多,Ekman运动特征较为明显;(2)北部湾流场呈现出较强的密度流特征,冬季基本为气旋式环流,夏季同时存在较小尺度的气旋式和反气旋式环流; 7月湾口表层的气旋式环流结构向下直接影响到海底;(3)北部湾的海表面盐度受蒸发降雨影响较大,盐度分布西低东高,这与湾口和琼州海峡入侵的南海高盐海水有关;(4)在热盐作用和季风驱动下,琼州海峡的表、底层流冬季为西向流,夏季为东向流,冬季广东沿海地区的富营养化海水可能通过琼州海峡影响广西近海海域环境质量。