近50年来南海海面蒸发量的时空变化特征分析

doi:10.11978/j.issn.1009-5470.2010.06.034

热带海洋学报 ›› 2010, Vol. 29 ›› Issue (6): 34-45.doi: 10.11978/j.issn.1009-5470.2010.06.034cstr: 32234.14.j.issn.1009-5470.2010.06.034

近50年来南海海面蒸发量的时空变化特征分析

丁张巍1, 黎伟标1, 温之平1, 罗聪2

1. 中山大学季风与环境研究中心/大气科学系, 广东广州 510275; 2. 广州中心气象台, 广东广州510080

收稿日期:2009-03-27 修回日期:2009-10-09 出版日期:2010-12-15 发布日期:2010-12-15
通讯作者: 黎伟标。
作者简介:丁张巍 (1984—), 男, 江西省景德镇人, 博士研究生, 现从事海气相互作用研究。E-mail: paton1945 @163.com
基金资助:
国家自然基金项目(40875020); 国家自然科学基金重点项目(40730951); 国家自然科学基金联合资助项目(U0733002)

Temporal and spatial characteristics of evaporation over the South China Sea from 1958 to 2006

DING Zhang-wei1, LI Wei-biao1, WEN Zhi-ping1, LUO Cong2

1. Center for Monsoon and Environment Research/ Department of Atmospheric Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China; 2. Guangzhou Meteorological Observatory, Guangzhou 510080, China

Received:2009-03-27 Revised:2009-10-09 Online:2010-12-15 Published:2010-12-15
Contact: 黎伟标。
About author:丁张巍 (1984—), 男, 江西省景德镇人, 博士研究生, 现从事海气相互作用研究。E-mail: paton1945 @163.com
Supported by:
国家自然基金项目(40875020); 国家自然科学基金重点项目(40730951); 国家自然科学基金联合资助项目(U0733002)

摘要/Abstract

摘要：

根据最新的OAFlux洋面蒸发量资料, 使用EOF经验正交分解、谐波分析、小波变换、功率谱分析、趋势分析、M-K检验等方法, 对南海海区蒸发量的时空特征进行了分析。结果表明: 1)南海地区的蒸发量空间分布上秋冬季节最强, 其次是盛夏季节, 而春季最弱。2)南海海面蒸发量表现为全区一致变化型和南北反相变化型两个主要模态, 并可以解释总方差 60%以上的变化。3)在2—5 年周期的年际变化尺度上, 南海海面蒸发量与12—2月Niño3.4区海温距平存在较大相关。距平合成分析表明, 在强La Niña年, 南海海面蒸发表现南北蒸发反相变化型, 南海北部为正距平区, 南部为负距平区; 而在强El Niño年, 整个南海几乎全为正距平区。4)南海海面各个季节的蒸发量空间分布形态都存在高频的2—5年的年际变化和低频的10—14年的年代际变化, 这些周期振荡在南海海面蒸发量演变的不同阶段显著性不一。5)不仅从多年平均的年际变化上看南海海面蒸发量在1997年发生突变, 而且四季的蒸发量也均在1980年代后期发生过由偏弱转为偏强的突变。

关键词: 南海, 蒸发, 空间分布, EOF, 季节, 突变, 周期

Abstract:

Based on the latest Objectively Analyzed Air-Sea Heat Fluxes (OAFlux) data, the temporal and spatial variability of monthly-mean evaporation (EVP) over the South of China Sea (SCS) from 1958 to 2006 are analyzed. The EVP in winter and autumn is stronger than that in spring and summer. By the EOF analysis, the variation of the EVP of the first mode depicts an in-phase mode, while the second EOF mode describes an oscillation between northern and southern parts of the SCS. These two modes can explain over 60% of the variance. The interannual change of the EVP over the SCS is closely associated with the Niño3.4 sea-surface temperature anomaly (SSTA) during December-February. The spatial pattern of composite EVP anomalies shows that the southern SCS is out-of-phase with the northern area during La Niña years, while there is a monopole mode (with the same EVP anomaly sign) during the El Niño years. The research on the periodic variation of spatial structure of seasonal EVP reflects that there is interannual and interdecadal variability in each season. The outcome of wavelet analysis shows that the periods of 2-5 yr and 10-14 yr are the leading cycles of seasonal EVP over the SCS, and the significance of these oscillation periods is different at various stages. Finally, by Mann-Kendall and trend methods, it is considered that the EVP was gradually strengthened on the interannual and seasonal scale in the area in 1997 and after the 1980s.

Key words: South China Sea, evaporation, spatial distribution, EOF, season, abrupt change, period

丁张巍,黎伟标,温之平,罗聪. 近50年来南海海面蒸发量的时空变化特征分析[J]. 热带海洋学报, 2010, 29(6): 34-45.

DING Zhang-wei,LI Wei-biao,WEN Zhi-ping,LUO Cong. Temporal and spatial characteristics of evaporation over the South China Sea from 1958 to 2006[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2010, 29(6): 34-45.

参考文献

[1] 梁必骐. 南海热带大气环流系统[M]. 北京: 气象出版社, 1991.

[2] 蒋国荣, 何金海, 王东晓, 等. 南海夏季风期间海-气通量整体输送系数分析[J]. 气象学报, 2004, 62(3):338-346..

[3] 陈陟, 李诗明, 吕乃平, 等. TOGA-COAREIOP期间的海气通量观测结果[J]. 地球物理学报, 1997, 40: 753-762.

[4] DING Y, LI C, LIU Y. Overview of the South China Sea Monsoon Experiment[J]. Adv Atmos Sci, 2004, 21: 343-360.

[5] 闫俊岳, 唐志毅, 姚华栋, 等. 2002年南海季风爆发前后西沙海区海-气通量交换及其变化[J]. 地球物理学报, 2005, (05): 1000-1010.

[6] 陈奕德, 蒋国荣, 张韧, 等. 2002年南海夏季风爆发期间南海北部海气通量分析与比较[J]. 大气科学, 2005, (05): 761-770.

[7] 曲绍厚, 胡非, 李亚秋. 1998年SCSMEX期间南海夏季风海气交换的主要特征[J]. 气候与环境研究, 2000, (04): 434-446.

[8] 蒋国荣, 何金海, 王东晓, 等. 南海夏季风爆发前后海-气界面热交换特征[J]. 气象学报, 2004, 62(2): 189-199.

[9] 闫俊岳, 刘久萌, 蒋国荣, 等. 南海海-气通量交换研究进展[J]. 地球科学进展, 2007, 22(7): 685-697.

[10] 阎俊岳. 中国邻海海-气热量、水汽通量计算和分析[J]. 应用气象学报, 1999, 10(2): 9-19.

[11] NA JUNGYUL, SEO JANGWON, LIE HEUNG-JAE. Annual and seasonal variations of the sea surface heat fluxes in the East Asian Marginal Seas[J]. Journal of oceanography, 1999, 55: 257-270.

[12] ZHOU T J. Comparison of the global air-sea freshwater exchange evaluates from independent data[J]. Progress in Natural Science, 2003, 13: 626-631.

[13] LIU W T, LARGE W G. Determination of surface stress by Seasat-SASS: A case study with JASIN Data[J]. Phys Oceanogr, 1981, 11: 1603-1611.

[14] ESBENSEN, S K, REYNOLDS R W. Estimating monthly averaged air-sea transfer of heat and momentum using the bulk aerodynamic method[J]. Phys Oceanogr, 1981, 11: 457-465.

[15] LIU W T, KATSAROS K B, BUSINGER J A. Bulk parameterization of air-sea exchanges in heat and water vapor including the molecular constraints at the interface[J]. Atmos Sci, 1979, 36: 1722-1735.

[16] LIU W TIMOTHY, NILLER P PEARN. Determination of monthly humidity in the atmospheric surface layer over oceans from satellite data[J]. American Meteorological Society, 1984, 14: 1451-1457.

[17] 曾丽丽. 南海蒸发和净淡水通量的季节和年际变化[J]. 地球物理学报, 2009, 52(4): 928-938.

[18] ZENG L L, SHI P, LIU W T, et al. Evaluation of a satellite-derived latent heat flux product in the South China Sea: A comparison with moored buoy data and various products[J]. Atmospheric Research, 2009, 94(1): 91-105. doi: 10. 1016/j. atmosres. 2008. 12. 007.

[19] YU L, JIN X, WELLER R A. Multidecade global flux datasets from the objectively analyzed air-sea fluxes (OAFlux) project: Latent and sensible heat fluxes, ocean evaporation, and related surface meteorological variables[R]//Woods Hole Oceanographic Institution. OAFlux Project Technical Report. OA-2008-01: 64.

[20] YU L, WELLER R A, SUN B. Improving Latent and Sensible Heat Flux Estimates for the Atlantic Ocean (1988-99) by a Synthesis Approach[J]. Journal of Climate, 2004, 17(2): 373-393.

[21] YU L, JIN X, WELLER. R A. Role of net surface heat flux in seasonal variations of sea surface temperature in the tropical Atlantic Ocean[J]. Journal of Climate, 2006, 19(23): 6153-6169.

[22] YU L. Global variations in oceanic evaporation (1958-2005): The role of the changing wind speed [J]. Journal of Climate, 20(21): 5376-5390.

[23] YU L, WELLER R A. Objectively analyzed air–sea heat fluxes for the global ice-free oceans (1981–2005)[J]. Bulletin of the American Meteorological Society, 2007, 88(4): 527-539.

[24] 徐海明, 何金海, 谢尚平. 卫星资料揭示的中尺度地形对南海夏季风气候的影响[J]. 大气科学, 2007, 9: 1021-1032.

[25] XIE S P, XIE Q, WANG D X. Summer upwelling in the South China Sea and its role in regional climate variations[J]. Geophys Res, 2003, 108(C8, l0): 3261.

[26] 孙剑. 吕宋海峡黑潮季节变化初步分析[J]. 海洋预报, 2006, 23(增刊1): 60-63.

[27] 杨海军, 刘秦玉. 南海海洋环流研究综述[J]. 地球科学进展, 1998, 13(4): 364-367.

[28] 薛惠洁, 柴扉. 南海东北部黑潮的入侵流套及其环流[C]//中国海洋学文集: 第13集. 北京: 海洋出版社, 2001: 23-37.

[29] 王丽娟, 闫俊岳. 南海海气界面潜热通量的分布特征及其对西南季风爆发影响的初步分析[J]. 海洋学报, 2008, 30(1): 20-31.

[30] 王桂华, 黄韦艮. 利用HOPAS资料研究南海海气界面热通量时空分布[J]. 海洋学报 2006, 28(4): 185-239.

[31] LIU QIN-YU, JIANG XIA, XIE S P. A gap in the Indo-Pacific warm pool over the South China Sea in boreal winter: Seasonal development and interannual variability[J]. Journal of Geophysical Research, 2004 , 109: C07012.

[32] 陈棉年, 王宏娜, 吕心艳. 南海区域海气热通量的变化特征分析[J]. 水科学进展, 2007, 18(1): 390-397.

[33] 周明煜, 钱粉兰. 中国金海及其邻近海域海气热通量的模式计算[J]. 海洋学报, 1998, 20(6): 21-30.

[34] 黄嘉佑. 我国夏季气温、降水场的时空特征分析[J]. 大气科学, 1991, 15(3): 124-133.

[35] 高建芸, 邓自旺. 基于EOF和小波分析的福建近40年旱涝时空变化特征研究[J]. 热带气象学报, 2006, 25(5): 491-498.

近50年来南海海面蒸发量的时空变化特征分析

Temporal and spatial characteristics of evaporation over the South China Sea from 1958 to 2006

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	徐超, 龙丽娟, 李莎, 袁丽, 徐晓璐. 南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编3. 数据共享服务及应用[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(5): 158-165.
[2]	徐超, 龙丽娟, 李莎, 何云开, 袁丽, 徐晓璐. 南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编1. 资料整编技术及应用[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(5): 143-149.
[3]	徐超, 龙丽娟, 李莎, 徐晓璐, 袁丽. 南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编2. 数据治理技术与应用[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(5): 150-157.
[4]	柳原, 柯志新, 李开枝, 谭烨辉, 梁竣策, 周伟华. 人类活动和沿岸流影响下的粤东近海浮游动物群落特征[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(4): 98-111.
[5]	刘玓玓, 张喜洋, 孙富林, 王明壮, 谭飞, 施祺, 王冠, 杨红强. 南海海滩岩微生物群落结构和特定菌株对其成因机制的启示*[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(4): 112-122.
[6]	江绿苗, 陈天然, 赵宽, 张婷, 许莉佳. 南海北部涠洲岛边缘珊瑚礁的生物侵蚀实验研究[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(3): 155-165.
[7]	许莉佳, 廖芝衡, 陈辉, 王永智, 黄柏强, 林巧云, 甘健锋, 杨静. 南海北部珊瑚群落结构特征及其对海洋热浪事件的响应[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(3): 58-71.
[8]	邱燕, 鞠东, 黄文凯, 王英民, 聂鑫. 南海中央海盆海底初始扩张时间的重新认定[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(2): 154-165.
[9]	赵明辉, 袁野, 张佳政, 张翠梅, 高金尉, 王强, 孙珍, 程锦辉. 南海北部被动陆缘洋陆转换带张裂-破裂研究新进展[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(2): 173-183.
[10]	黄谕, 王琳, 麦志茂, 李洁, 张偲. 南海热带岛礁生物土壤结皮中细菌的分离及其固砂特性初步研究[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(6): 101-110.
[11]	李云朋, 王志成, 张龙, 张威, 杜梦达, 孙仪, 张志峰. 中华管海葵生殖腺的年周期发育[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(6): 120-126.
[12]	王辰燕, 史敬文, 颜安南, 康亚茹, 王煜轩, 覃素丽, 韩民伟, 张瑞杰, 余克服. 有机磷酸酯在南海长棘海星中的生物富集特征及来源解析[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(5): 30-37.
[13]	李牛, 邸鹏飞, 冯东, 陈多福. 冷泉渗漏对海洋沉积物氧化还原环境地球化学识别的影响——以南海东北部F站位活动冷泉为例^*[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(5): 144-153.
[14]	林少文, 任姮烨, 卢文芳. 越南沿岸上升流海表叶绿素的季节内尺度变异及机制[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(4): 113-124.
[15]	张智晟, 谢玲玲, 李君益, 李强. 边缘海与开阔海中尺度涡生命周期演化规律对比分析: 以南海和黑潮延伸体为例[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(4): 63-76.