薛玉虎，毛新燕，顏秀花，趙傳湖

(1. 天津科技大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；2. 中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院，青島 266100；3. 國家海洋局第三研究所海洋–大氣化學(xué)與全球變化重點實驗室，廈門 361005)

基于耦合氣候系統(tǒng)模式的中全新世黃、東海海表通量分析

薛玉虎1，毛新燕2，顏秀花3，趙傳湖2

(1. 天津科技大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；2. 中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院，青島 266100；3. 國家海洋局第三研究所海洋–大氣化學(xué)與全球變化重點實驗室，廈門 361005)

對中全新世(6,ka時期)海洋和氣候的研究可加深人們對現(xiàn)階段氣候變化和海洋環(huán)境的認(rèn)識，為預(yù)測未來海洋與氣候環(huán)境變化提供一個重要參照．文章分析一個耦合氣候系統(tǒng)模式FGOALS-s2.0的模式結(jié)果，首先對其工業(yè)革命前(0,ka時期)東亞地區(qū)夏季降水及冬、夏季10m風(fēng)場的模擬結(jié)果進行評估，然后進一步對中全新世和工業(yè)革命前黃、東海海表大氣強迫的季節(jié)變化進行了對比．結(jié)果顯示：模式模擬出0,ka時期東亞夏季降水從東南洋面至西北內(nèi)陸減少的空間分布特點，冬、夏季10m風(fēng)場亦與觀測大體一致；6,ka時期夏季，黃、東海風(fēng)速較0,ka時期增大約0.8m/s，16%左右；黃海風(fēng)應(yīng)力旋度值為正，東海為負(fù)，與0,ka時期相比旋度絕對值均增大；同時，兩海區(qū)接收的太陽短波輻射較0,ka時期均增加，短波輻射的差異是中全新世夏季黃、東海海表的凈熱吸收增加的主要因子．6,ka時期冬季，黃、東海北風(fēng)加強，東海增加量在0.5～1.0m/s，幅度約為10%，較黃海更為明顯；兩海區(qū)在冬季的凈熱釋放也較0,ka時期增大，東海釋放更甚；冬季黃、東海風(fēng)應(yīng)力旋度較0,ka時期則無太大差別．研究表明，由于6,ka時期太陽輻射季節(jié)循環(huán)的改變，造成了黃、東海夏季風(fēng)增強，海表凈熱通量也發(fā)生相應(yīng)變化，該時期大氣強迫場的變化可能會使黃、東海表層水溫分布趨勢發(fā)生較大改變，進而影響陸架環(huán)流格局．

大氣強迫；黃、東海；中全新世；FGOALS-s2.0

工業(yè)革命以來，由于人類活動使大氣中CO2濃度增加，所產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”使全球變暖，其中海洋對CO2的釋放或儲存作用引起了各國的關(guān)注．中全新世(距今6,000年前，以下記為6,ka時期)為距現(xiàn)在最近的一個溫暖濕潤時期[1]，張冉等[2]利用“國際古氣候模擬比較計劃”(PMIP)的13個海洋–大氣耦合模式對該時期的模擬結(jié)果與IPCC-AR4_A1B情景下的預(yù)估模擬資料相對比，得出中全新世時期太陽輻射強迫與現(xiàn)代大氣中CO2濃度增加對氣候有類似的增溫效應(yīng)．因此，對于6,ka時期海洋和氣候的研究將加深人們對現(xiàn)階段氣候變化和海洋環(huán)境的認(rèn)識，為預(yù)測未來海洋與氣候環(huán)境變化提供一個重要參照．

作為我國陸架海區(qū)，黃、東海的水動力環(huán)境變化一直是人們關(guān)注的熱點，它不僅對局地大氣強迫信號有響應(yīng)，也對由開邊界傳入的大洋信號有所表現(xiàn)．對中全新世我國黃、東海大氣強迫要素的分析，有助于認(rèn)識該時期海洋物理環(huán)境特征，以及演變到現(xiàn)代環(huán)境的機制，提出可能的物理解釋．在海洋上界面，驅(qū)動海洋環(huán)流及變化的強迫主要包括風(fēng)應(yīng)力、熱通量和淡水通量，而風(fēng)應(yīng)力可能是最具決定性的[3]．黃、東海地處東亞強季風(fēng)區(qū)，而全新世時期(約1.1萬年前至今)的東亞季風(fēng)演變也是古氣候研究的重要內(nèi)容之一，各種氣候代用指標(biāo)以及模式研究均表明6,ka時期東亞地區(qū)為暖濕氣候，夏季風(fēng)較現(xiàn)今增強[4–9]．鄭偉鵬等[10]曾利用耦合氣候系統(tǒng)模式FGOALS-g1.0(Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model，grid version 1.0)對中全新世時期的模擬結(jié)果與工業(yè)革命前(記為0,ka時期)模擬結(jié)果進行對比，得到了相同的結(jié)論，反映出亞洲夏季風(fēng)對于地球軌道參數(shù)變化的響應(yīng)．

本文將利用FGOALS-s2.0模擬結(jié)果，對比分析中全新世和工業(yè)革命前黃、東海上界面海表風(fēng)場、氣溫、熱通量等要素的平均態(tài)和季節(jié)變化特征，總結(jié)并提煉我國東部陸架海區(qū)大氣強迫場的古今變化，以期為中全新世時期該海區(qū)水動力模擬提供可能的物理解釋，并為未來氣候預(yù)測情景下的我國近海環(huán)境變化研究提供借鑒和參考．

1 模式實驗

本文所分析的模式結(jié)果源自中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點實驗室(LASG/IAP)發(fā)展的耦合氣候系統(tǒng)模式FGOALS-s2.0(Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model，spectral version 2.0)．該模式同時參加了國際耦合模式比較計劃第5階段(CMIP5)和古氣候模式比較計劃第3階段(PMIP3)的數(shù)值模擬實驗．FGOALS-s2.0包含大氣、海洋、陸面和海冰4個分量模塊，各個子系統(tǒng)保持相對獨立，彼此間通過NCAR CPL6耦合器進行數(shù)據(jù)交換．其中：海洋分量的模式為LICOM2.0版本，水平分辨率是1°×1°，垂直方向有30層．大氣分量模式為LASG/IAP發(fā)展改進的大氣環(huán)流譜模式SAMIL2.0版本，該模式水平分辨率約為2.81°(經(jīng)度)×1.66°(緯度)，垂直方向采用δ-p混合坐標(biāo)系，分為26層[11]．

FGOALS-s2.0中0,ka時期和6,ka時期的模擬是根據(jù)CMIP5的工業(yè)革命前控制實驗(Pre-Industrial control run)和中全新世實驗(mid-Holocene)標(biāo)準(zhǔn)進行的．其中：0,ka實驗的地球同軌道參數(shù)、冰川以及地形分布設(shè)定為公元1950年的值，溫室氣體(CO2、CH4、N2O、CFC、O3)濃度設(shè)定為公元1750年的值，共積分了500年；6,ka模擬中強迫條件的變化主要體現(xiàn)在地球軌道參數(shù)的設(shè)定上，是根據(jù)Berger[12]的工作成果給出的．冰川與地形分布與0,ka實驗相同，溫室氣體除CH4體積分?jǐn)?shù)由7.60×10-7變?yōu)?.50×10-7外，其余氣體濃度均與0,ka實驗相同．6,ka實驗共積分約400年，其中最后100年積分結(jié)果用于提交CMIP5數(shù)據(jù)庫．本文主要對6,ka和0,ka兩個時期最后50年氣候態(tài)平均的模擬結(jié)果進行對比分析，以考察中國近海上界面強迫條件的變化情況．此外，全球綜合分析降水集(CMAP)[13]及NCEP Reanalysis2再分析數(shù)據(jù)集的10m風(fēng)場資料[14]用于對0,ka時期東亞季風(fēng)模擬結(jié)果評估，二者均為1981—2010年30年的氣候態(tài)月均數(shù)據(jù)．

2 工業(yè)革命前東亞區(qū)域模擬結(jié)果評估

亞洲是全球最為典型的季風(fēng)區(qū)，其季風(fēng)系統(tǒng)包括南亞季風(fēng)和東亞季風(fēng)兩個子系統(tǒng)[15–16]．其中東亞季風(fēng)是由熱帶季風(fēng)和副熱帶季風(fēng)組成的混合系統(tǒng)，包含越赤道氣流、季風(fēng)槽、副高、梅雨鋒等，在底層風(fēng)場主要表現(xiàn)為冬夏季風(fēng)向的轉(zhuǎn)換[17–18]．降水作為各種氣候因子之間相互作用的產(chǎn)物，是評估東亞夏季風(fēng)活動的主要指標(biāo)．本文選擇亞洲季風(fēng)區(qū)(10°～50°N、80°～160°E)作為研究區(qū)域，對FGOALS-s2.0的表層風(fēng)場及降水的模擬結(jié)果進行評估．

圖1給出了模擬的0,ka時期東亞地區(qū)夏季6—8月平均降水的空間分布．

圖1 模擬結(jié)果與CMAP的東亞夏季平均降水(mm/d)的比較Fig. 1 Comparison of averaged precipitation of East Asian summer between 0,ka simulation of FGOALS-s2.0 and CMAP

在CMAP結(jié)果中(圖1(b))，降水極值中心位于青藏高原南側(cè)、孟加拉灣、中南半島南端、南海及菲律賓以東區(qū)域，陸地雨帶大致呈緯向分布，由南向北降水量遞減．FGOALS-s2.0模擬出了東亞夏季降水從東南洋面至西北內(nèi)陸減少的空間分布特點(圖1(a))，青藏高原南側(cè)、孟加拉灣、南海的降水極值中心也有所體現(xiàn)；但較再分析資料而言，模擬的青藏高原南側(cè)降水帶更向北擴張，東中國海的夏季降水整體比CMAP結(jié)果偏小約27%，且模式?jīng)]能模擬出中南半島南端的強降水中心．

2.2 冬、夏季表層風(fēng)場的模擬結(jié)果

FGOALS-s2.0中0,ka時期夏季、冬季表層(10m)風(fēng)場的模擬結(jié)果及其與NCEP再分析資料的對比情況如圖2所示．

圖2模擬結(jié)果與NCEP的夏、冬季表層風(fēng)場對比(灰色矢量為0,ka，黑色矢量為NCEP)Fig. 2Comparison of 10m wind field between 0,ka and NCEP in summer and winter

夏季，模式0,ka實驗結(jié)果與NCEP資料基本一致，特點如下：琉球島鏈、中國臺灣及菲律賓以東洋面上，風(fēng)場呈順時針偏轉(zhuǎn)；孟加拉灣及南海盛行西南風(fēng)，且這些區(qū)域模擬的風(fēng)速大小與再分析資料差別不大，但在黃、東海，尤其是中國東部沿岸地區(qū)，模擬的夏季風(fēng)平均風(fēng)速要比NCEP結(jié)果大2.9m/s左右，風(fēng)向也有明顯差別，這可能是由于模擬的熱帶海表水溫偏低，使得海陸熱力差異加大，季風(fēng)風(fēng)速偏大．冬季風(fēng)模擬結(jié)果能夠反映出中國近海風(fēng)矢量圍繞大陸冷高壓呈明顯順時針偏轉(zhuǎn)的特點，即黃海及日本海盛行西北風(fēng)，東海盛行北風(fēng)，而南海、菲律賓附近則以東北風(fēng)為主，且風(fēng)速與NCEP結(jié)果差別不大．

3 中全新世黃、東海大氣強迫結(jié)果分析

如前所述，F(xiàn)GOALS-s2.0結(jié)果能夠反映出0,ka時期東亞地區(qū)大尺度季風(fēng)環(huán)流及表層風(fēng)場的主要特點，盡管與觀測相比降水及風(fēng)速的差異依然存在，但該模式的表現(xiàn)提升了使用6,ka實驗結(jié)果定量分析中全新世中國近海大氣狀況的可信度．

6,ka時期氣候與0,ka時期最大的不同在于地球軌道參數(shù)的改變，這使得前者在北半球夏季接收到更多的太陽輻射，而冬季則要少一些[12]．FGOALS-s2.0在黃、東海的格點位置如圖3所示，對圖中橢圓區(qū)域冬、夏季表層風(fēng)場，風(fēng)應(yīng)力旋度及熱收支情況6,ka時期較之0,ka時期的變化進行分析，并根據(jù)兩個橢圓內(nèi)格點模擬結(jié)果的平均值，對南黃海和東海200m以內(nèi)陸架區(qū)域的10m風(fēng)速及海面熱通量，在6,ka時期相對于0,ka時期的季節(jié)變化進行定量討論．

圖3 模式在黃、東海的格點位置Fig. 3 Grid points of FGOALS-s2.0,in the Yellow Sea and East China Sea

3.1 不同時期黃、東海海表風(fēng)場及風(fēng)應(yīng)力旋度差異的季節(jié)變化

粒子速度的頻率響應(yīng)函數(shù)的有效頻段下限ωmin或fmin受多種因素的影響，包括樣品尺寸小導(dǎo)致的低頻信號發(fā)展不充分、空間電磁噪聲對低幅度粒子速度信號的掩蓋等，對其評估較為困難。本文利用粒子速度信號的采樣頻率及實際采樣點數(shù)，近似給出有效頻段下限值的確定方法。

6,ka時期與0,ka時期表層風(fēng)場的差值如圖4所示．6,ka時期夏季黃、東海海表的風(fēng)場表現(xiàn)為南風(fēng)增強，且由南到北增大的趨勢逐漸加強(圖4(a))；冬季，則表現(xiàn)為北風(fēng)的加強，黃海表面風(fēng)速增加較小，而在臺灣島周圍東海區(qū)域增大最為明顯，約增大了1m/s(圖4(b))．

圖4 6 ka與0,ka夏季及冬季10m風(fēng)場差值Fig. 4Difference of 10m wind field between 6,ka and 0,ka in summer and winter

圖5為南黃海及東海6,ka時期與0,ka時期風(fēng)速差值的季節(jié)變化．

圖5 模式南黃海和東海6,ka與0,ka風(fēng)速差值Fig. 5Difference of wind speed between 6,ka and 0,ka in southern Yellow Sea and East China Sea

從圖5中可以看出：夏季兩區(qū)域風(fēng)速表現(xiàn)為不同的增加，南黃海夏季風(fēng)速較0,ka時期增加了約20%，增量約為1.0m/s，而東海在6、7月增加約0.5m/s，到8月風(fēng)速增量達全年最大，約為0.8m/s；季風(fēng)轉(zhuǎn)換期間(9、10月)兩區(qū)域風(fēng)速較0,ka時期均表現(xiàn)為減小的趨勢，且在9月風(fēng)速減量同時達到全年最大．冬季風(fēng)期間，兩區(qū)域的風(fēng)速與0,ka時期相比又同時呈現(xiàn)出了增大的趨勢，且東海的增加程度較南黃海更為明顯，較0,ka時期增加了約10%，增量在0.5～1.0m/s，而黃海的增幅則在0.5m/s以下．海表風(fēng)速的大小會進一步影響到海氣熱通量的湍流分量，袁承儀[19]研究表明，黃海的潛熱通量與風(fēng)速相關(guān)性高，風(fēng)速大小通過影響海氣凈熱通量而進一步引起海洋SST的響應(yīng)．總之，6,ka時期黃、東海海表的風(fēng)速較0,ka時期的變化如下：在夏、冬季風(fēng)盛行期間，南黃海和東海同時表現(xiàn)為風(fēng)速的增大，南黃海夏季的增幅大于冬季，而東海冬夏季的增幅差別不大，均為0.5m/s左右，且在夏季，南黃海的風(fēng)速增幅要大于東海，冬季則相反，表現(xiàn)為東海增幅大于南黃海．

6,ka時期與0,ka時期夏、冬季風(fēng)應(yīng)力旋度分布及其差值分布如圖6所示．

圖6 6,ka與0,ka夏、冬季風(fēng)應(yīng)力旋度分布及其差值(10-8,N/m3)分布Fig. 6 Wind stress curl of 6,ka and 0,ka and differences between 6,ka and 0,ka in summer and winter(10-8,N/m3)

由圖6可知：0,ka時期北太平洋上空由赤道到30°N，平均風(fēng)應(yīng)力旋度有兩個主要系統(tǒng)，即赤道到10°N左右表現(xiàn)為氣旋式分布，15°N～30°N表現(xiàn)為反氣旋式(圖6(c)，(d))，這一結(jié)果與前人研究[20]基本一致，表明模式能夠抓住大尺度風(fēng)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的特點，為進一步分析6,ka時期黃、東海風(fēng)應(yīng)力旋度變化提供了幫助．

由圖6(a)、(b)可以看到，中全新世時期，黃、東海的風(fēng)應(yīng)力旋度與0,ka時期的分布大體接近，表現(xiàn)為黃海與東海的旋度差異較大且黃海海表的風(fēng)應(yīng)力旋度存在明顯的季節(jié)變化．夏季，黃海中部海域風(fēng)應(yīng)力旋度為正值，在黃海海槽位置處存在高值中心，大小約為2×10-8,N/m3，江蘇沿岸海域及朝鮮半島南部區(qū)域旋度為負(fù)值，因此黃海在6,ka時期夏季風(fēng)應(yīng)力旋度的水平梯度相對較大．東海的風(fēng)應(yīng)力旋度分布基本為負(fù)值，且呈現(xiàn)出一個近岸高、離岸低的特點．從6,ka時期與0,ka時期的差值分布(圖6(e))可以看出，南黃海旋度高值中心處，6,ka時期較0,ka時期風(fēng)應(yīng)力旋度增大約0.3×10-8,N/m3；風(fēng)應(yīng)力旋度負(fù)值區(qū)即東海、江蘇沿岸及朝鮮半島南部海區(qū)，6,ka時期旋度強度較0,ka時期同樣有所增大，這也從側(cè)面反映了黃、東海夏季風(fēng)的增強．冬季，黃海中部海域風(fēng)應(yīng)力旋度轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值，高值中心依然處于黃海海槽附近，在6,ka時期與0,ka時期的差值圖(圖6(f))中，黃海的旋度強度較0,ka時期略微增加，臺灣以東區(qū)域風(fēng)應(yīng)力旋度由0,ka時期的負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎担鶕?jù)埃克曼抽吸原理，在低層大氣輻合時(氣旋式渦度)，海洋發(fā)生輻散，深層冷水向上補充；反之，在低層大氣輻散時(反氣旋式渦度)，海洋發(fā)生輻合，水體有下沉趨勢．由于冬季垂直渦動作用強，表底溫鹽基本一致，而夏季則不同，黃、東海水體垂直層化明顯，在6,ka時期的夏季，黃、東海風(fēng)應(yīng)力旋度的絕對值均在增大，黃、冬海海表面溫度分布較0,ka時期可能產(chǎn)生較大變化，更深入的驗證和分析，需用區(qū)域海洋模式進行6,ka時期模擬才能給出．

3.2 不同時期黃、東海表面熱收支差異的季節(jié)變化

應(yīng)用海表向下的凈短波輻射減去向上的凈長波釋放與海表感熱和潛熱釋放，分別計算6,ka與0,ka時期黃、東海海表的凈熱通量，二者差值如圖7所示，其中短波輻射波長范圍0.17～4μm，長波為4～100μm．中全新世夏季，黃、東海表面的凈熱量吸收整體表現(xiàn)為增大的趨勢，東海增加約9.4%，黃海的增加較東海更為明顯，增加10.4%左右；冬季，整體表現(xiàn)為水體熱量吸收的減小，即6,ka時期冬季海洋的失熱量增大，變化的趨勢由北到南逐漸增加，黃海區(qū)域失熱增加約2.3%，而東海的失熱增大則較為顯著，特別是在臺灣東北部，其失熱量較0,ka時期增加了26,W/m2以上．

圖7 6,ka與0,ka夏、冬季海面凈熱通量差值(W/m2)的比較Fig. 7 Net surface heat flux differences between 6,ka and 0,ka in summer and winter(W/m2)

兩個時期南黃海表面熱通量差值季節(jié)變化如圖8所示．

圖8 模式南黃海表面熱通量6,ka與0,ka差值Fig. 8 Heat flux between 6,ka and 0,ka in South Yellow Sea

凈長波輻射通量及感熱、潛熱通量均先轉(zhuǎn)換為水體吸收為正方向，而后作差．中全新世夏季海面的凈熱通量較0,ka時期增加10～20,W/m2，此期間凈熱吸收的變化主要受到太陽短波輻射差值的控制，海面凈短波在6—8月表現(xiàn)為不同的增加，7月份增量達到最大，接近20,W/m2；9月海表吸熱量的增加達到全年最高值，而此時潛熱通量較0,ka時期增加最為明顯，控制著此期間的熱通量變化；12月感熱較0,ka減小較為明顯，短波輻射和潛熱也表現(xiàn)為不同的減小，3項共同控制著此時海面凈熱通量的變化，使其差值達到全年最低，即海表的失熱較0,ka時期的增量達到最大，約增加了33,W/m2．3月，4個熱量平衡項均較0,ka時期減小，共同作用下海表吸收的熱量較0,ka時期的變化達到另一低谷．

東海海表熱通量差值的季節(jié)變化如圖9所示．

圖9 模式東海表面熱通量6,ka與0,ka差值Fig. 9 Heat flux between 6,ka and 0,ka in East China Sea

6,ka時期夏季(6—8月)海表凈熱吸收較0,ka時期的變化同樣主要是受到二者短波輻射差值的控制，凈熱吸收較0,ka時期增加13,W/m2左右，其量值的增加與太陽短波的增量差別不大；9月主要受到兩時期潛熱變化的控制，使得此時海表凈熱吸收的增加達到全年最大，為42,W/m2左右．冬季，東海的感熱、潛熱和短波輻射較0,ka時期均表現(xiàn)為不同的減小，使得這段時間6,ka東海凈熱通量比0,ka時期減少較多，相比于0,ka時期海水失熱更多，在12月和3月失熱的增加達兩次峰值．兩個時期東海熱通量差值的季節(jié)變化與南黃海呈現(xiàn)出一些共同點：夏季(6—8月)，兩海區(qū)接收的太陽短波輻射增加，短波的差異作為主要因素控制著中全新世夏季海表凈熱吸收較0,ka時期的變化，此時，兩海區(qū)的凈熱吸收均較0,ka增大．9月兩區(qū)域凈熱通量的增加均達到峰值，且此時潛熱的增加達到全年最大，對應(yīng)于6,ka時期潛熱通量的絕對值減量達到最大，即海洋失熱減少，這與前文中風(fēng)速變化的結(jié)果相一致；在12月和3月份兩區(qū)域海表熱通量的變化達到低谷，表示在這兩個月海表失熱量較0,ka的增加最為明顯．袁承儀[19]的研究認(rèn)為，黃海的海氣熱輸送是黃海水溫和熱含量整體水平的主要控制因素，劉娜[21]的研究結(jié)論表明，在黑潮以外近岸海域，海表面的增暖(或降溫)是由海表面凈熱通量的增加(或減少)造成；而在黑潮區(qū)域海表面凈熱通量的季節(jié)變化是對海表面溫度的季節(jié)循環(huán)的響應(yīng)．因此可以推測，中全新世夏季，黃、東海的海表凈熱通量增加，冬季海洋的失熱增多，可能會引起黃海及東海近岸區(qū)域水溫的夏季升高而冬季降低．該推論同樣需要區(qū)域海洋水動力模型進行模擬驗證．

4 結(jié) 論

(1)中全新世夏季，黃、東海同時表現(xiàn)為風(fēng)速的增大，增量在0.5～1m/s，這與前人研究中東亞夏季風(fēng)增強的結(jié)論相符，南黃海的風(fēng)速增幅要大于東海．冬季，南黃海和東海的風(fēng)速同樣增加，但此時東海增幅大于南黃海．黃、東海風(fēng)速的變化體現(xiàn)了季風(fēng)對地球軌道參數(shù)改變引起太陽輻射季節(jié)循環(huán)加大的響應(yīng)．

(2)6,ka時期黃、東海的風(fēng)應(yīng)力旋度分布與0,ka時期大體接近，F(xiàn)GOALS-s2.0模擬結(jié)果表明風(fēng)場結(jié)構(gòu)并未有大的調(diào)整．夏季，黃海的風(fēng)應(yīng)力旋度為正值，東海為負(fù)值；冬季，黃海的旋度轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)值，東海在臺灣周圍海區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)檎担x岸較遠海區(qū)仍為負(fù)值．與0,ka時期相比，黃、東海風(fēng)應(yīng)力旋度絕對值夏季均增大，冬季則無太大差別．

(3)6,ka時期夏季南黃海和東海接收到更多的太陽短波輻射，短波的差異作為主控因素致使兩區(qū)域的凈熱吸收均較0,ka時期增大；冬季，兩海區(qū)的凈失熱較0,ka時期表現(xiàn)為不同的增加，東海的失熱變化更甚，并在12月和3月失熱達到最大．此外，9月由于潛熱釋放減小明顯，南黃海和東海在此時凈熱吸收的增加均達到全年最高．

中全新世時期由于地球軌道參數(shù)的改變，黃、東海海表的風(fēng)場及凈熱通量產(chǎn)生的一系列響應(yīng)，可能會使6,ka時期黃海及東海近岸區(qū)域表層水溫較0,ka時期而言，夏季增加且分布趨勢發(fā)生較大改變，冬季則減少，進而影響陸架環(huán)流格局．

致謝：本文得到國家海洋局海洋-大氣化學(xué)與全球變化重點實驗室開放基金(GCMAC1106)的支持，特此致謝．中科院大氣物理研究所鄭偉鵬、林鵬飛博士在數(shù)據(jù)模擬過程中提供幫助，并對文章提出寶貴意見和建議，在此表示衷心感謝．

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責(zé)任編輯：周建軍

Analysis of Sea Surface Fluxes at the Yellow Sea and East China Sea in Mid-Holocene Based on a Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System Model

XUE Yuhu1，MAO Xinyan2，YAN Xiuhua3，ZHAO Chuanhu2
(1. College of Marine Science and Engineering，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457，China；
2. College of Physical and Environmental Oceanography，Ocean University of China，Qingdao 266100，China；
3. Key Laboratory of Global Change and Marine-Atmospheric Chemistry，Third Institute of Oceanography，State Oceanic Administration，Xiamen 361005，China)

It is significant to study the variations of ocean and climate between mid-Holocene(6,ka)and the present so as to provide reference for future climate prediction. Based on the results of a coupled ocean-atmosphere model FGOALS-s2.0，East Asian monsoon rainfall as well the surface wind in both summer and winter of the pre-Industrial(0,ka)are evaluated. And then atmospheric forcing on the Yellow Sea(YS)and the East China Sea(ECS)in winter and summer of 0,ka and 6,ka were analyzed respectively and also compared. It was found that East Asian summer rainfall of 0 ka reduced from southeast to northwest as observations showed and the surface wind field was also approximately consistent with observations. The wind speed of YS and ECS in summer of 6 ka was about 16%(0.8m/s)higher than that of 0 ka. The wind stress curl in YS was positive and in ECS negative in summer，both of which were higher than those of 0 ka. Additionally，solar radiation in mid-Holocene summer in these two areas also increased compared with that of 0 ka. The difference of shortwave radiation isthe major factor that made the net heat flux in mid-Holocene summer increase. As to the winter time，northerly wind in mid-Holocene was much stronger. The increase of the wind speed in ECS was 0.5-1.0m/s，higher than that on the Yellow Sea. The net heat release in the two areas increased in 6 ka winter. There was no obvious difference in the wind stress between the winter of 0 ka and 6 ka. This research suggests that the seasonal variation cycle of the solar radiation in 6 ka led to both the surface wind increase in YS and ECS and the changes of sea surface net heat flux. All of these changes in atmospheric forcing might have influenced the SST of YS and ECS in mid-Holocene，and also affected the continental shelf circulation.

atmospheric forcing；Yellow Sea and East China Sea；mid-Holocene；FGOALS-s2.0

P76

A

1672-6510(2014)01-0051-08

10.13364/j.issn.1672-6510.2014.01.011

2013–06–07；

2013–10–23

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2010CB428904)；國家自然科學(xué)基金資助項目(41106009)

薛玉虎（1989—），男，山西人，碩士研究生；通信作者：毛新燕，講師，maoxinyan@ouc.edu.cn.