南海—北印度洋SST季节特征及变化趋势研究

宫鹏涛 郑崇伟 刘志宏 陈志禄

1.中国海洋大学，山东 青岛 266100

2.92538部队气象台，辽宁 大连 116041

3.91967部队气象台，河北 沙河 054100

南海—北印度洋SST季节特征及变化趋势研究

宫鹏涛1郑崇伟2刘志宏2陈志禄3

1.中国海洋大学，山东 青岛 266100

2.92538部队气象台，辽宁 大连 116041

3.91967部队气象台，河北 沙河 054100

利用来自Hadley的HadISST资料，对南海—北印度洋的SST进行研究。研究发现该海域的SST存在显著的季节性变化，在1870-2010年期间，南海—北印度洋大部分海域的SST呈显著性逐年线性递增趋势，大部分海域的递增趋势为4×10-3℃·yr-1～8×10-3℃·yr-1。SST递增趋势较强的海域分布于福建、广东近海；递增趋势相对较弱的海域分布于南海中部、泰国湾、孟加拉湾大部分海域、阿拉伯海西北部海域、赤道附近海域。研究还发现南海—北印度洋的SST存在2.8～2.9年、3.33～6.4年显著性周期及90年的长周期震荡。

SST；南海—北印度洋；季节特征；变化趋势；周期

引言

南海-北印度洋是世界上最为繁忙的海上贸易通道之一，具有重要的经济和军事战略地位，直接关系到我国的海上石油安全和海洋权益，然而对这一海域的海洋水文情况的了解并不太多[1]，国内关于这一海域的资料不多[2],深入研究该海域的海洋水文要素特征，对海洋水文保障、海洋资源的开发与利用、海洋权益的维护、防灾减灾等都具有重要意义。

1 资料来源

本文所用的SST资料来自英国气象局Hadley气候预测和研究中心，该数据主要源自Met Office Marine Bank(MDB)，在缺测的地方利用Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set(COADS)的数据进行补充，其中1982年之前的部分还包含了Global Telecommunications System(GTS)。时间范围从1870年至今，每月1次，更新及时，空间范围覆盖全球，空间分辨率1°×1 °。该数据具有较高的精度和时空分辨率，被广泛运用[3-4]。

2 SST特征分析

2.1 SST的季节特征

将南海—北印度洋的SST从1870-2010年作多年季节平均，分析该海域M A M（March、April、May）、JJA（June、July、August）、SON（September、October、November）、DJF（December、January、February）期间及年平均SST的分布特征。

MAM期间，北印度洋的SST基本都在28℃以上，大值区分布于北印度洋中部海域，SST在29℃以上；南海的SST整体低于北印度洋海域，大部分海域在26℃以上。SST由低纬向高纬逐渐递减。

JJA期间，SST由低纬向高纬逐渐递增。北印度洋海域的SST基本都在27℃以上；南海的SST整体高于北印度洋海域，大部分海域在28℃以上。

SON期间，北印度洋中东部海域和南海海域的SST多在28℃以上，南海北部的SST低于南海中南部，北印度洋西部的SST低于中东部海域。

DJF期间，南海—北印度洋的SST由低纬向高纬逐渐递减。赤道附近海域的SST基本在28℃左右，阿拉伯海、孟加拉湾、南海中北部的SST基本都在27℃以内。

多年平均的SST分布特征与JJA、SON期间SST的分布特征相近，详见图1。

2.2 SST的变化趋势

图1 南海-北印度洋海域1870-2009年多年平均的MAM（a）、JJA（b）、S O N（c）、D J F（d）及年平均（e）海表温度场,单位:℃

将南海—北印度洋的SST从1870-2010年进行逐年区域平均，分析其逐年变化特征，见图2。

1870-2010 年期间，南海—北印度洋的SST逐年变化趋势的回归系数为0.0034；相关系数|r|=0.43＞r0.05=0.19, 线性递增趋势显著，即近140年期间，南海—北印度洋的SST整体上以0.0034℃·yr-1的速度显著性递增，与全球变暖的大背景吻合。

将南海—北印度洋海域1°×1°每个网格点上的SST从1870-2010年取逐年平均，分析每个网格点上SST的逐年线性趋势，见图3。

1870-2010 年期间，南海—北印度洋大部分海域的SST呈显著性逐年线性递增趋势，递增趋势的量级与图2的结论一致，大部分海域的递增趋势为4×10-3℃·yr-1～8×10-3℃·yr-1。SST递增趋势较强的海域分布于福建、广东近海，递增趋势在8×10-3℃· yr-1以上；递增趋势相对较弱的海域分布于南海中部、泰国湾、孟加拉湾大部分海域、阿拉伯海西北部海域、赤道附近海域，递增趋势在2×10-3℃·yr-1～4×10-3℃·yr-1，详见图3。

图2 1870-2010年南海—北印度洋海域区域平均后SST逐年线性趋势

图3 1870-2010年南海—北印度洋海域1°×1°网格点上SST逐年线性趋势的回归系数

2.3 变化周期

将南海—北印度洋的SST从1870-2010年进行逐年区域平均，利用功率谱分析该海域SST的变化周期，见图4。

南海—北印度洋的SST存在2.8～2.9年、3.33～6.4年显著性周期及90年的长周期震荡，在这些周期上，功率谱估计值都超过了红噪音检验标准谱。

图4 南海—北印度洋海域SST功率谱分析

3 结论

（1）MAM期间，北印度洋的SST基本都在28℃以上，大值区分布于北印度洋中部海域；南海的SST整体低于北印度洋海域，大部分海域在26℃以上，SST由低纬向高纬逐渐递减。JJA期间，SST由低纬向高纬逐渐递增，北印度洋海域的SST基本都在27℃以上；南海的SST整体高于北印度洋海域，大部分海域在28℃以上。SON期间，北印度洋中东部海域和南海海域的SST多在28℃以上，南海北部的SST低于南海中南部，北印度洋西部的SST低于中东部海域。DJF期间，南海—北印度洋的SST由低纬向高纬逐渐递减，赤道附近海域的SST基本在28℃左右，阿拉伯海、孟加拉湾、南海中北部的SST基本都在27℃以内。多年平均的SST分布特征与JJA、SON期间SST的分布特征相近。

（2）1870-2010年期间，南海—北印度洋大部分海域的SST呈显著性逐年线性递增趋势，大部分海域的递增趋势为4×10-3℃·yr-1～8×10-3℃·yr-1。SST递增趋势较强的海域分布于福建、广东近海，递增趋势在8 ×10-3℃·yr-1以上；递增趋势相对较弱的海域分布于南海中部、泰国湾、孟加拉湾大部分海域、阿拉伯海西北部海域、赤道附近海域，递增趋势在2×10-3℃·yr-1～4× 10-3℃·yr-1。

（3）南海—北印度洋的SST存在2.8～2.9年、3.33～6.4年显著性周期及90年的长周期震荡。

[1]郑崇伟.南海海浪特征分析及波浪能资源评估[D].解放军理工大学硕士论文.2011

[2]梅勇.北印度洋—南海海面风场、海浪场的特征分析及海浪数值模拟[D].解放军理工大学硕士论文.2010

[3]张秀芝,裘越芳,吴迅英.近百年中国近海海温变化[J].气候与环境研究.2005,10(4):799-807

[4]Rayner N A, Parker D E, Horton E B, et al.Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century[J].J Geophys Res, 2003,108(D14):4407

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.009

宫鹏涛（1981-），男，山东威海人，助理工程师，主要从事海洋水文保障。

郑崇伟（1983-），男，四川宜宾人，硕士，主要从事波候及波浪能资源研究。