易香妤，董文杰，李劭怡，李源，徐丹亞，王彰貴

（1.中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，廣東珠海519082；2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室（珠海），廣東珠海519082）

1 引言

黑潮是西北太平洋一支強大的西邊界暖流，是熱帶太平洋向高緯度地區(qū)輸送水量、熱量和能量的主要通道，其來源于菲律賓以東，130°E以西海域[1]，具有流速快、流幅窄、流量大和高溫高鹽等明顯特征[2-4]。長期以來，黑潮流域的海溫對我國氣候的影響一直受到科學(xué)家的關(guān)注，黑潮不但能對區(qū)域氣候產(chǎn)生影響[5-6]，同時也會對全球大氣環(huán)流和氣候產(chǎn)生一定影響[7]。王閃閃等[8]的研究表明，黑潮區(qū)域的凈熱量釋放是全球海洋中最大的，熱量的流動可引起大氣環(huán)流異常，從而引起周邊甚至更遠地區(qū)氣候和天氣的變化。在當(dāng)前全球變化的新形勢下，黑潮海溫的研究更加具有深遠意義。目前國內(nèi)外已有許多學(xué)者研究黑潮的變化以及黑潮與中國區(qū)域甚至全球氣候要素的關(guān)系。趙煊等[9]研究了春季中國東海黑潮區(qū)大氣熱源異常對中國東部降水的影響，結(jié)果表明，春季中國東海黑潮區(qū)上空為顯著大氣熱源，大氣對該熱源的響應(yīng)在不同時空尺度會表現(xiàn)出不同形式。

目前大多數(shù)研究是針對黑潮海溫在某個季節(jié)或區(qū)域?qū)Υ髿庖刈兓挠绊?，或者大范圍黑潮海域與大氣的相互作用，例如，劉明洋等[10]探討了黑潮延伸體區(qū)域海表溫度鋒的時空變化特征；宋春陽等[11]根據(jù)氣候態(tài)資料分析了2017年中國近海海表溫度特征。但是，受限于早年資料不足、技術(shù)發(fā)展不夠先進、觀測資料不確定性大且覆蓋不全等原因，在中國東海黑潮關(guān)鍵區(qū)，針對其海溫在全球變化形勢下的長期變化趨勢及其變化原因的研究還不夠多。由于黑潮的路徑長，范圍廣，自身形態(tài)變化復(fù)雜，本研究的重點在于綜合多種現(xiàn)有資料，參照前人工作，通過海表放熱量確定最能代表黑潮特征的東海黑潮關(guān)鍵區(qū)，針對此關(guān)鍵區(qū)分析東海黑潮海表及次表層溫度的長期變化趨勢，并嘗試分析找出其變化的原因。

2 數(shù)據(jù)及方法

2.1 實測海溫數(shù)據(jù)

本文所采用實測海溫數(shù)據(jù)取自中國近海海洋觀測資料集。它是由中山大學(xué)整理構(gòu)建的一套新的中國近海海洋溫鹽資料集（1978—2018年）（以下簡稱“中大溫鹽資料集”）。其原始數(shù)據(jù)來源于美國國家海洋數(shù)據(jù)中心（National Oceanographic Data Center，NODC）、全球海洋實時觀測網(wǎng)（Array for Real-time Geostrophic Oceanography，Argo）、中國海域走航資料和近岸鹽溫深測量系統(tǒng)（Conductivity/Temperature/Depth，CTD）等。其中NODC的數(shù)據(jù)包括1978—2005年的舍棄式海水溫深度自計儀（eXpendable BathyThermograph，XBT）、海洋站點資料（Ocean Station Data，OSD）、機械式深海溫度計（Mechanical BathyThermograph，MBT）、錨定浮標(biāo)站（MooRed Buoys，MRB）、漂流浮標(biāo)（DRifting Buoys，DRB）、廓線漂流浮標(biāo)（Profiling FLoats，PFL）等器測溫鹽資料以及世界海洋數(shù)據(jù)集（World Ocean Database，WOD）資料（網(wǎng)址：https://www.ncei.noaa.gov/products/world-ocean-database），涵蓋日本海和中國近海（黃海、渤海、東海和南海）1978—2018年逐月溫鹽數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫還包括2006年9月—2019年3月南海Argo浮標(biāo)248個（網(wǎng)址：https://www.seanoe.org/data/00311/42182/），以及國家海洋局第二海洋研究所10次走航CTD溫鹽觀測資料，包括1994年南海觀測數(shù)據(jù)1次，1998年南海季風(fēng)實驗8次，1998年南海海洋環(huán)境補充調(diào)查1次。3種資料的詳情及其對應(yīng)時間見表1。

參考其他機構(gòu)的全球溫鹽分布情況，針對上述各種實測溫鹽資料10 m以上的表層數(shù)據(jù)進行簡單的質(zhì)量控制，剔除溫度＜0℃或＞30℃以及鹽度＜10‰或＞40‰等不合理數(shù)據(jù)，并進行格式統(tǒng)一，然后利用Cressman方法進行插值計算，整合成本文所需數(shù)據(jù)，其分辨率為1°×1°。

2.2 再分析海洋數(shù)據(jù)

美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）機構(gòu)下的國際綜合海洋大氣數(shù)據(jù)集（International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set，ICOADS）是收集量最大的海洋表面觀測數(shù)據(jù)集，包括了來自多國船只（商業(yè)、海軍和研究）的測量數(shù)據(jù)，各類浮標(biāo)、海岸站點以及海洋臺站數(shù)據(jù)等，免費提供全球過去3個世紀(jì)的海洋表面數(shù)據(jù)，以及簡單的網(wǎng)格化分辨率為2°×2°（1960年以后為1°×1°）的逐月數(shù)據(jù)產(chǎn)品（網(wǎng)址：https://psl.noaa.gov/data/gridded/data.coads.1deg.html.）。隨著數(shù)百年來測量原理和技術(shù)的發(fā)展，ICOADS數(shù)據(jù)集包含了眾多不同觀測系統(tǒng)的觀測結(jié)果，因此ICOADS可能是現(xiàn)有資料最完整且種類最多的海表數(shù)據(jù)集。

哈德萊中心（Hadley Centre）全球海冰和海表溫度（Global Sea Ice and Sea Surface Temperature，HadISST）涵蓋了1871年至今完整的全球逐月海表溫度和海冰數(shù)據(jù)，并對1981年以前海洋數(shù)據(jù)庫（主要是船舶航行）和ICOADS的海表面溫度（Sea Surface Temperature，SST）資料采用了最優(yōu)插值法，與1982年以后原位數(shù)據(jù)以及調(diào)整后的衛(wèi)星SST數(shù)據(jù)結(jié)合起來組成了完整的數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)空間分辨率為1°×1°[12]。

對于中國東海黑潮海溫的研究，本文對1981—2010年HadISST的1°×1° SST逐月資料（網(wǎng)址：https://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadisst/data/download.html.）、ICOADS提供的1°×1° SST逐月資料（網(wǎng)址：https://data.nodc.noaa.gov/cgi-bin/iso?id=gov.noaa.nodc:ICOADS-netCDF#.）以及簡單海洋數(shù)據(jù) 同 化 資 料（Simple Ocean Data Assimilation，SODA）0.5°×0.5°的海洋溫度、海洋流速和海表凈熱量通量逐月資料（網(wǎng)址：https://www.atmos.umd.edu/~ocean/index_files/soda3_readme.html.）進行對比分析，同時利用2.1節(jié)建立的中大溫鹽資料集對分析結(jié)果進行簡單驗證，資料分辨率及時間詳見表1。

表1 不同數(shù)據(jù)詳情及其對應(yīng)時期

2.3 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)的選取

東海黑潮關(guān)鍵區(qū)的選取參照丁良模[13]的方法，即通過估算分析中國近海的海面放熱量（感熱+潛熱），證明東海黑潮關(guān)鍵區(qū)的海面放熱量具有代表黑潮全域的意義。參照此研究結(jié)果選取125°～130°E，26°～30°N海區(qū)范圍作為黑潮關(guān)鍵區(qū)，此關(guān)鍵區(qū)既是黑潮流經(jīng)的主干區(qū)，也是著名的氣團變性試 驗（Air-Mass Transformation EXperiment，AMTEX）的核心試驗海區(qū)。東海黑潮關(guān)鍵區(qū)的大致位置如圖1所示。

圖1 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)海域范圍及水深（單位：m）

2.4 中國東海黑潮關(guān)鍵區(qū)氣候態(tài)的確定

基于上述中大溫鹽資料集，對東海黑潮關(guān)鍵區(qū)內(nèi)逐年表層海溫觀測樣本數(shù)進行統(tǒng)計（見圖2）。從圖中可以看出，1994—2018年時間段內(nèi)搜集到的資料較少，以“連續(xù)整30 a為氣候態(tài)”、“選取時間段內(nèi)關(guān)鍵區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)資料足夠多”以及“包含變化明顯氣象海洋事件（例如厄爾尼諾-南方濤動（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）等）”為3個挑選指標(biāo)，同時由于20世紀(jì)80年代后海洋增暖情況較為明顯[14]，最終選取1981—2010年作為中國東海黑潮關(guān)鍵區(qū)海溫的研究對象和氣候平均值。

圖2 1978—2018年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)內(nèi)中大溫鹽資料集觀測樣本數(shù)量分布

3 1981—2010年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)海表溫度變化特征及成因分析

3.1 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)SST變化趨勢

針對所選取的東海黑潮關(guān)鍵區(qū)，我們將1981—2010年各資料源的氣候態(tài)月平均SST進行了對比，結(jié)果見圖3。結(jié)果顯示ICOADS和中大溫鹽資料集的氣候態(tài)月平均值較為接近，而HadISST資料與前述兩種資料相比，5—10月夏秋兩季較接近，其中7—8月SST偏高0.2℃左右，但11月—次年4月秋冬兩季海表溫差別較大，2月平均SST偏低可達1℃。形成這種差別的原因，可能是中大溫鹽資料集與ICOADS相似，都是直接收集觀測資料集進行整合，而HadISST的數(shù)據(jù)包含了走航的海洋數(shù)據(jù)庫、ICOADS SST以及衛(wèi)星SST資料并進行了最優(yōu)插值。其優(yōu)點是資料多，通過插值涉及的分析范圍更廣，也能平滑數(shù)據(jù)，但資料和插值算法可能也會導(dǎo)致更大的系統(tǒng)誤差和隨機誤差，而對于小尺度范圍解析的可信度，ICOADS和中大溫鹽資料集或許會占更多優(yōu)勢。

圖3 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)3種資料源1981—2010年氣候態(tài)月平均SST對比

此外，在東海黑潮關(guān)鍵區(qū)，不同資料在1981—2010年SST的趨勢大體一致，四季都呈現(xiàn)出增暖趨勢，這與馮琳等[15]得出的在東中國海SST具有明顯的長期升高的線性變化趨勢的結(jié)論相似。表2為各資料4個季節(jié)的平均SST以及變化趨勢，可以看到平均SST在春冬兩季差別更大，夏秋差別較小，HadISST在春冬兩季的平均溫度較其他兩種資料更低；同時也發(fā)現(xiàn)3種資料都顯示在春季和冬季的增溫幅度更大，中大溫鹽資料集的增溫速度最大在春季，達到0.57℃/10 a，冬季次之，為0.39℃/10 a，而HadISST和ICOADS則是冬季增暖速度更大，增速分別達到0.44℃/10 a和0.34℃/10 a。

表2 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)各數(shù)據(jù)平均SST變化趨勢

為了更加直觀地表現(xiàn)東海黑潮關(guān)鍵區(qū)SST增溫趨勢，選取3種資料1981—2010年的月平均序列和年平均值資料分別作為氣候態(tài)平均場，并在此基礎(chǔ)上計算各自30 a的年平均異常值和月平均異常值，海表面溫度異常（Sea Surface Temperature Anomaly，SSTA）結(jié)果如圖4所示。

圖4 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)1981—2010年月平均SSTA（深藍、深紅對應(yīng)右側(cè)坐標(biāo)）疊加年平均SSTA（淺藍、淺紅對應(yīng)左側(cè)坐標(biāo)）對比圖（使用各資料1981—2010年SST平均作為氣候態(tài)平均）

圖4為東海黑潮關(guān)鍵區(qū)的年平均和月平均SSTA值序列疊加顯示。1981—2010年30 a間，3種資料在關(guān)鍵區(qū)的SST都呈現(xiàn)出增溫趨勢，且中大溫鹽資料集、HadISST和ICOADS的異常值年際變化趨勢分別為0.38℃/10 a、0.37℃/10 a以及0.28℃/10 a（見表3）。對于此現(xiàn)象，前人大多著眼于更長時間或更大范圍海域的海溫變化，例如蘇勤等[16]研究得出近百余年來，西北太平洋SST整體上以3.9×10-3℃/a的速度顯著性逐年線性遞增，1870—1910年間表現(xiàn)出緩慢的遞減趨勢，1910—1930年間的SST為近百余年來的波谷，曲線走勢非常平緩，1930年以后SST持續(xù)性遞增至今；張秀芝等[14]研究得出近100多年來中國近海各海區(qū)都呈增溫趨勢，20世紀(jì)80年代以后增暖更加明顯，20世紀(jì)90年代至今最暖；但目前還鮮有單獨關(guān)注東海黑潮區(qū)域在20世紀(jì)80年代后的海溫變化趨勢。從圖4中可以直觀看出，1981—2010年間東海黑潮關(guān)鍵區(qū)在1997年前后溫度由長期負(fù)異常變?yōu)殚L期正異常，但此序列未通過M-K突變檢驗，所以不能算作突變點，但從圖4可看出東海黑潮關(guān)鍵區(qū)海溫變暖的趨勢毋庸置疑。中大溫鹽資料集的SST年異常值在1998年升高近1.5℃以上，HadISST和ICOADS的SST年異常值在1998年升高近1℃。這種突然升高的異常現(xiàn)象很可能與1997—1998年的強El Ni?o現(xiàn)象有關(guān)。

表3 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)年平均SSTA變化趨勢（單位：℃/10 a）

王彰貴等[17]研究指出，1997—1999年出現(xiàn)了本世紀(jì)最強的El Ni?o現(xiàn)象，并伴有海溫增溫速度快、持續(xù)時間長和強度大等特點，1997年12月上旬，中、東熱帶太平洋的海水增暖高達4℃，比1982/1983年El Ni?o現(xiàn)象增暖還高0.4℃，1997年7月—1998年2月，赤道中、東太平洋海水增暖一直高于2.5℃，持續(xù)長達8 M，足以證明此次El Ni?o現(xiàn)象的增溫幅度之大和持續(xù)時間之久。

從圖4中我們還發(fā)現(xiàn)，1998年El Ni?o現(xiàn)象后十余年，東海黑潮關(guān)鍵區(qū)SST正異常的現(xiàn)象依然持續(xù)保持，這種海溫異常的維持是全球變暖導(dǎo)致還是與El Ni?o現(xiàn)象相關(guān)，這或許是值得我們關(guān)注和研究的一個方向。

3.2 東海黑潮關(guān)鍵區(qū)表層增溫原因探討

根據(jù)上混合層理論，若將SST視為上混合層的溫度，上混合層內(nèi)垂直積分下的溫度局部變化方程[18]為：

由于本研究選取上層SST為研究對象，根據(jù)尺度分析，將方程省去了垂直方向的卷挾作用和水平擴散項，省略后的SST變化簡單方程如下：

利用SODA再分析資料的海表0～20 m平均數(shù)據(jù)，計算上式中右邊各項物理量，圖5為各項物理量的逐年變化異常圖。圖中可大致看出，1981—2010年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)逐年SST整體為增溫，2000—2010年變化較為平緩，甚至2005—2010年SST有所降低，同樣也由于1997—1998年超強El Ni?o現(xiàn)象，使得1997年增溫率達到最高，隨后1999年局部溫度為負(fù)增長且達到30 a中最低；緯向平流項和海表凈輻射通量項在30 a間隨時間減少，減少速度逐年降低，即緯向平流和海表輻射對SST的增暖為負(fù)影響；與之相反的是，經(jīng)向平流的變化一直為正值，且20世紀(jì)90年代后一直增強，表明經(jīng)向平流項對SST的影響逐年增加，且從1990年開始增速越來越快。根據(jù)圖4的年平均（月平均）SSTA分布的轉(zhuǎn)折點，分別計算了1981—1997年和1998—2010年平流項平均值。1981—1997年平均緯向平流項為0.41×10-7，平均經(jīng)向平流項為-0.51×10-7，1998—2010年平均緯向平流項為-0.54×10-7，平均經(jīng)向平流項為0.66×10-7，同樣分析可知，緯向平流帶來的溫度變化由增溫變?yōu)榻禍刈饔?，而?jīng)向平流是由降溫變?yōu)樵鰷刈饔谩?/p>

圖5 1981—2010年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)SSTA及引起溫度變化的各項因子異常值（資料來源于SODA3.4.1）

本研究認(rèn)為，在海表20 m以上的范圍內(nèi)，若忽略垂直方向的卷挾作用和水平擴散作用，1981—2010年SST的增強主要是由于經(jīng)向平流增強而帶來的增溫效應(yīng)，即由于海水經(jīng)向流速和溫度梯度共同作用導(dǎo)致東海黑潮關(guān)鍵區(qū)SST升高，這可能是由于西北太平洋西邊界流加強帶來的效果，背后更復(fù)雜的原因和機制有待今后的進一步研究。

4 1981—2010年東海黑潮次表層海溫和流速變化趨勢

4.1 關(guān)鍵區(qū)1 000 m以淺海溫及其異常變化

除SST之外，本研究也關(guān)注東海黑潮關(guān)鍵區(qū)的次表層溫度變化。為了研究這種增溫趨勢能輻射到的海表以下范圍，我們利用SODA數(shù)據(jù)分析了1981—2010年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)不同深度的年平均海溫時空分布情況。從圖6a可以看到，從1981—2010年，200 m以上的海溫有較明顯的升溫趨勢，其中在1987—1988年和1997—1998年，東海黑潮關(guān)鍵區(qū)在150 m以上有兩次明顯的突然升溫過程。通過文獻調(diào)研，發(fā)現(xiàn)1987—1988年和1997—1998年正是經(jīng)歷了兩次比較強大的El Ni?o現(xiàn)象；同表層相似，每一次El Ni?o現(xiàn)象之后10 a內(nèi)，150 m以上的海域年平均溫度都比這次El Ni?o發(fā)生之前更高，這一點在1997年El Ni?o現(xiàn)象之后表現(xiàn)尤為明顯。

從1981—2010年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)1000 m以內(nèi)（共28層）海溫及其異常分布也可以看到（見圖6b），海溫正異常最明顯的時期是在1997—1998年（如前所述El Ni?o事件發(fā)生時期），100 m以上達到正異常1℃，且在200 m以上均有明顯正異?，F(xiàn)象，這種正異常直到2010年仍在200 m以上海域有所體現(xiàn)。從圖6還可看出，1997年前300 m以上海域呈降溫狀態(tài)，300 m以下呈升溫狀態(tài)，而1997年之后，1 000 m以淺的整個海域幾乎均為正異常，伴隨300 m以下海水的短期負(fù)異常，此現(xiàn)象表明1997年后，海水增暖現(xiàn)象使得1 000 m以上整層海水增暖系統(tǒng)比1997年以前更加深厚。上述結(jié)論與譚能志[19]研究得到的1945—2010年“溫度在300 m以淺顯著增溫，300～500 m為過渡層，500 m以深以下降溫”有類似結(jié)論。

圖6 1981—2010年東海黑潮關(guān)鍵區(qū)海溫及其異常分布深度-時間剖面圖（單位：℃）

4.2 次表層流速和溫度變化

根據(jù)上述研究，考慮到臺灣東北部東海黑潮的主流區(qū)流幅比較狹窄，二節(jié)以上的強流帶不到25 n mile（約45 km）寬[20]，東海黑潮最大流速一般也在1.5～3.0節(jié)（約0.75～1.5 m/s）間[21]，因此上述選取的東海黑潮關(guān)鍵區(qū)太大，不僅包含黑潮的主流區(qū)，還包含了黑潮主流周圍的次尺度渦。本文取PN斷面附近多年平均流速最大的一點（28°N，127°E）來代表東海黑潮，分析黑潮流速最近30 a的變化趨勢，這一點的變化情況在一定程度上能反應(yīng)出30 a黑潮海溫和流速的變化。由于此點的海洋再分析資料分辨率較粗，圖中只給出500 m以淺流速的結(jié)果，為便于分析，也同時給出海溫變化進行對比分析。

從全年來看，50 m以淺流速最大能達到0.8 m/s以上（見圖7），且黑潮流速的年際變化顯著。1987—1988年、1993年、1997年、2001—2005年東海黑潮流速明顯增強，溫度升高，尤其在1977—1978年和1997—1998年增溫顯著，這與ENSO變化周期一致。流速的變化趨勢結(jié)果顯示，1981—2010年，表層流速大約每10 a增長0.6 cm/s，增長趨勢隨深度遞減，220 m后海流增長趨勢逐漸變大。對于溫度變化，150 m以淺的溫度在1997年出現(xiàn)最大正異常，1997年后一直保持正距平。東海黑潮主流區(qū)溫度變化趨勢結(jié)果與前面的分析相似，100 m以淺海溫增暖最為顯著，即每10 a增加0.2～0.3℃，且在100 m左右增速達到最大。

圖7 1981—2010年東海黑潮主流區(qū)500 m以淺流速、溫度及變化趨勢

圖8—11為東海黑潮1981—2010年4個季節(jié)流速、溫度的分布以及各層變化趨勢圖。整體來看夏季流速最大，200 m以淺范圍內(nèi)基本超過0.7 m/s，冬季流速最小。4個季節(jié)的流速在30 a間都呈現(xiàn)出正異常，夏季最為明顯；四季溫度都是由海表向海底逐漸變冷，夏季表層達到28℃以上，冬季約在22℃左右，春季幾乎500 m以淺均為正異常，異常現(xiàn)象在秋季表現(xiàn)最不明顯。ENSO現(xiàn)象（例如1987—1988年、1993—1994年、1997—1998年 和2004—2005年等）對春冬兩季流速和溫度的影響最大。

圖8 1981—2010年春季東海黑潮主流區(qū)500 m以淺流速、溫度及變化趨勢

500 m以淺各層流速變化趨勢在各個季節(jié)存在較大差異（見圖8-11）。各層流速在秋冬季呈現(xiàn)增長趨勢，春夏則為減小趨勢。春夏季均自表層向深層負(fù)趨勢減?。此俣葴p小得越來越慢），但180 m處開始隨深度增加而趨勢減緩，而后逐漸趨于穩(wěn)定；秋季表層500 m以淺隨深度增速趨勢逐漸減小，越到深處越穩(wěn)定；冬季增速在150 m左右達到最強，之后隨深度逐漸減小。對于溫度而言，秋冬季節(jié)各層均為增加趨勢，且增溫趨勢最強之處均在50～100 m處，隨后又隨深度增加趨勢減緩；而春夏兩季最強在50 m左右，其中春季在50 m處的增溫趨勢能達到0.4℃/10 a，但在150 m及以下則表現(xiàn)為降溫趨勢。

圖9 1981—2010年夏季東海黑潮主流區(qū)500 m以淺流速、溫度及變化趨勢

5 結(jié)論與展望

本研究得到的結(jié)論如下：

（1）通過自建的中大溫鹽資料集、HadISST以及ICOADS資料分析得出，在東海黑潮關(guān)鍵區(qū)（125°～130°E，26°～30°N），1981—2010年SST整體呈現(xiàn)出增溫趨勢，春冬兩季增暖幅度最大，1997年是海溫異常由負(fù)到正的轉(zhuǎn)折點。

圖10 1981—2010年秋季東海黑潮主流區(qū)500 m以淺流速、溫度及變化趨勢

（2）通過溫度局部變化方程計算得出，在海表20 m以淺范圍內(nèi)，若忽略垂直方向的卷挾作用和水平擴散作用，東海黑潮1981—2010年SST的增強主要是由于經(jīng)向平流增強帶來的，即由于經(jīng)向流速和溫度梯度共同作用導(dǎo)致東海黑潮關(guān)鍵區(qū)SST升高。

（3）東海黑潮關(guān)鍵區(qū)次表層在1981—1997年300 m以淺海域呈負(fù)溫度異常，300 m以下呈正異常，而1997—2010年0～1 000 m左右的整個海域幾乎均為正異常，這表明在東海黑潮1 000 m以淺范圍內(nèi)1997年后比1997年前海水增暖系統(tǒng)更加深厚。

圖11 1981—2010年冬季東海黑潮主流區(qū)500 m以淺流速、溫度及變化趨勢

（4）通過選取PN斷面附近多年平均流速最大的一點代表東海黑潮關(guān)鍵區(qū)情況，分析發(fā)現(xiàn)黑潮50 m以淺流速最大能達到0.8 m/s以上，且流速的年際變化顯著，與ENSO的變化周期一致。1981—2010年表層流速大約每10 a增長0.6 cm/s，增長趨勢隨深度遞減；100 m以淺海溫增暖最為顯著，約每10 a增加0.2～0.3℃，且在100 m左右增速達到最大。

（5）將4個季節(jié)分開來看，春季幾乎500 m以淺均為正異常，秋季異?，F(xiàn)象最不明顯。ENSO現(xiàn)象對于春冬兩季流速和溫度的影響最大。各層的流速在秋冬兩季為增長趨勢，而春夏則為減少趨勢。秋冬季節(jié)各層溫度均為增長趨勢，且在50～100 m處增溫趨勢最強，而春夏兩季最強在50 m左右，春季在50 m處的增溫趨勢能達到0.4℃/10 a，而在150 m及以下則表現(xiàn)為降溫趨勢。

然而本研究還存在一些不足之處。例如：對于中大溫鹽資料集的原始資料收集還不夠完善，個別地區(qū)的數(shù)據(jù)有待仔細排查和修正，之后會繼續(xù)完善觀測數(shù)據(jù)集的收集和處理工作；受到觀測資料限制，本研究選取的年限不夠長，東海黑潮關(guān)鍵區(qū)海溫增強現(xiàn)象更為復(fù)雜的原因、增溫現(xiàn)象背后的動力學(xué)分析、ENSO事件與東海黑潮溫度和流速的具體關(guān)聯(lián)、影響范圍和物理機制等問題還需展開進一步研究。

致謝：誠摯感謝美國麻省大學(xué)海洋科學(xué)和技術(shù)學(xué)院終身正教授、吾茲霍爾海洋研究院物理海洋系兼職科學(xué)家陳長勝教授對中大中國近海海洋溫鹽資料收集提供的大力支持。