ECSS: 台风利奇马(2019)过境期间黄海内水温的急剧变化

发布者:李星锐发布时间:2022-05-30浏览次数:104


20225月,Estuarine, Coastal and Shelf Science在线发表海洋与大气学院的最新科研成果“Dramatic temperature variations in the Yellow Sea during the passage of typhoon Lekima (2019)”(台风利奇马(2019)过境期间黄海内水温的急剧变化)。该成果第一作者是海洋与大气学院博士研究生刘兴传,通讯作者为翟方国教授和浙江大学的李培良教授。

黄海是世界上主要的大海洋生态系统之一,其沿岸遍布海洋牧场,对海洋经济发展贡献巨大。资料显示,近几十年来每年夏天过境黄海的台风数呈增加趋势。沿岸海洋牧场工作人员发现,部分台风过境之后海洋牧场会出现一定程度的生物资源大面积死亡现象,造成巨大经济损失,但其具体原因尚不明确。在20198月台风利奇马过境期间,研究团队布放于山东半岛北部三处海洋牧场的海底有缆在线观测系统记录了显著的底层海水降温过程,降温幅度为2~5℃。该研究结合高分辨率数值模式系统揭示了利奇马过境期间黄海水温的三维变化特征(图1):表层和次表层分别呈现空间一致的降温和升温,表层最强降温发生在北黄海南部陆坡处;而底层温度变化存在显著空间差异,山东半岛北部为降温,山东半岛和辽东半岛南部则为升温,最高可达8℃

1. a-d)利奇马过境期间(89~12日)黄海表层水温变化(单位:℃)。(e812日与89日之间的海表温度差(单位:℃)。(f-j)与(a-e)类似,为底层水温变化。

 进一步研究表明,黄海三维温度变化的主导过程亦存在显著空间差异(图2)。表层降温和次表层升温均由大风增强上层混合主导,其中北黄海南部陆坡处出现的最强降温还与台风过境期间该处地形诱导产生的异常上升流有关。山东半岛和辽东半岛沿岸底层的温度变化则由台风引起的沿岸升降流主导。台风过境期间,表层风场引起向北或者向岸的Ekman水体输运,使得海水在山东半岛和辽东半岛南岸辐聚并产生异常下降流、而在山东半岛北岸辐散并产生异常上升流。沿岸下降流通过向下输送暖水导致底层异常升温。而在北黄海底层,南向压强梯度力引起向南的冷水输运导致山东半岛北岸异常降温。

 图2. 利奇马期间导致北黄海水温变化的主要动力过程示意图。

 该成果首次指出台风过境黄海期间,除表层外,沿岸底层亦为温度响应的热点区域!据中国科学院海洋研究所专家介绍,海水温度短时间内的剧烈变化可导致生物资源大面积死亡。该成果不但为我国海洋牧场应对台风灾害提供了重要参考,而且为全球陆架海沿岸生态系统对台风的响应研究提供了新特征、新认识。研究成果受到期刊主编推荐,作为亮点成果列入“Advanced (numerical and observational) techniques in mixing and transport in estuarine and coastal waters under extreme conditions”专刊。

发表文章列表:

Liu Xingchuan, Gu Yanzhen, Zhai Fangguo*, Li Peiliang*, Liu Zizhou, Bai Peng, Liu Cong, Sun Liyuan, Wu Kejian, 2022. Dramatic Temperature Variations in the Yellow Sea during the passage of Typhoon Lekima (2019). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 269, 107819, doi: 10.1016/j.ecss.2022.107819.

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272771422000786