秋季巴倫支海海溫異常對冬季我國渤海冰情的可能影響

周群,魏立新,黃煥卿

（1 .國家海洋環境預報中心,北京100081）

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秋季巴倫支海海溫異常對冬季我國渤海冰情的可能影響

周群1,魏立新1,黃煥卿1

（1 .國家海洋環境預報中心,北京100081）

摘要:本文利用美國N CEP/N C A R逐月的再分析資料、HadISST海溫、中國160臺站氣溫和反映渤海冰情輕重的渤海冰情等級資料,研究了前秋巴倫支海海溫異常對后期渤海冰情和東亞冬季風的影響,并對相關的物理過程進行分析。結果表明,前秋巴倫支海關鍵區海溫與該區域海冰密集度呈顯著的負相關,且具有較好的持續性,通過調節隨后冬季向大氣釋放的熱通量,引起后期環流變化。偏高（偏低）年冬季亞洲緯向環流偏弱（偏強）,東亞大槽加深（減弱）,東亞冬季風加強（減弱）,我國東北、華北及西北地區地區顯著偏冷（偏暖）,這與冬季渤海海冰異常的強度和范圍都偏大（小）及與之相聯系的環流異常相一致。進一步的分析揭示了聯系上游關鍵區海溫變化與后期東亞地區氣候異常的重要途徑,前秋巴倫支海海溫偏高會導致200 hPa高度場形成一個自西向東的波列形式,在東亞局地Hadley環流異常的作用下,加強了我國北方地區地表的北風異常。因此,前秋巴倫支海海溫異常可以作為冬季渤海冰情的預報因子。

關鍵詞:海溫異常；渤海海冰；大氣環流異常；短期氣候預測

1 引言

渤海位于37°07′～41°0′N,117°35′～121°10′E,每年冬天都會發生海水結冰現象。渤海海冰嚴重制約著冬季沿海港口的航運以及海上石油開發等,是我國重要的海洋災害之一［1—2］。由于渤海是一個半封閉的內陸海,受外海的影響相對較小,其特殊的地理位置使得渤海海冰的變化與大氣環流的關系極為密切。人們很早就注意到海冰預報中氣象條件是一個重要的影響因素［3］。從長期變化趨勢看,由于全球變暖的氣候背景影響,渤海海域冰情在近幾十年持續偏輕［4—5］。針對渤海海冰及其對大氣環流的響應,我國學者也積極開展了許多研究,從不同角度分析了渤海冬海冰冰情變化的成因［6—8］。多數研究指出影響渤海海冰冰情變化的主要因子是太平洋副熱帶高壓,并就相關的氣象要素場進行了分析。資料診斷結合海冰模式的發展,已經共同應用于渤海海冰的數值預報業務化運行中［9］。然而,聯系東亞大氣環流異常與冬季我國渤海海冰之間的物理機制目前尚不完全清楚,渤海海冰的短期氣候預測業務仍有許多潛在的預報因子亟待深入探討。

另一方面,前人利用模式模擬指出前期巴倫支海海冰異常不但可以在局地引起較大的環流變化,還可以通過兩條波列影響中低緯度地區［10］。一條傳向北大西洋,另一條經東西伯利亞到太平洋,從而影響后期東亞環流異常。之后的一系列研究認為冬季巴倫支海是海-氣相互作用的關鍵區域,其海冰面積變化通過影響大氣遙相關型和冷空氣的活動進而影響東亞冬季風和后期北太平洋海溫異常［11—13］。一般來說,冬季該關鍵區海冰面積異常偏多,東亞冬季風偏弱,北太平洋中部海溫偏低。由于秋冬季巴倫支海和喀拉海的海冰變化存在較好持續性［14］,所以近期很多研究側重于秋季該關鍵區海冰（海溫）對東亞冬季氣候的預測意義。觀測事實和數值實驗結果均已表明,秋季北極地區海冰偏少/巴倫支海海溫偏高,冬季冷空氣較為活躍,東亞地區冬季明顯偏冷,極端冷事件頻發［15—17］。就其中涉及的物理過程,W u等著重考察了850 hPa風場三極型結構的動力作用［16］,而H onda等則強調了250 hPa位勢高度場緯向波列的重要影響［15］。由以上的研究不難發現,作為海-氣作用的關鍵區巴倫支海對東亞乃至太平洋地區的滯后影響已經得到證實,關鍵區海溫和海冰變化的持續性也分別得以驗證,那么該關鍵區海溫異常與海冰變化之間的關系是怎樣的,冬季東亞地區對流層高、低層之間的動力響應通過怎樣的途徑相聯系,特別是冬季我國渤海海冰對此會有怎樣的響應,之前的研究還沒有涉及過。為此,本文將首先分析渤海海冰異常對應的東亞大氣環流差異,在此基礎上進一步分析秋季巴倫支海海溫異常對冬季渤海海冰的影響與其中涉及的可能的物理過程。

2 資料與方法

文中所使用的數據資料包括:（1）美國國家大氣研究中心（N CEP/N C A R）提供的月平均500 hPa位勢高度場資料、月平均200 hPa位勢高度場和風場資料、12層月平均垂直速度資料、10 m月平均風場資料、月平均地表感熱、潛熱通量資料以及月平均海平面氣壓場資料［18］,其水平分辨率是2.5°×2.5°；（2）中國氣象局提供的中國160個臺站的月平均氣溫資料,資料時段為1951年1月至今；（3）英國氣象局哈德萊中心（M et Office Hadley Center）的海溫數據集及海冰密集度資料,水平分辨率為1°×1°；（4）渤海海冰冰情是根據國家海洋局1973年制定的《中國海冰情預報等級》,共劃分5個等級,從小到大依次為輕、偏輕、正常、偏重、重年,該資料能夠很好的反映渤海地區12月至翌年3月海冰異常的強度和范圍。

本研究選用1980 - 2012年共計33年的資料進行統計分析。采用的方法主要是合成分析、線性回歸和相關分析,并利用t檢驗來驗證其顯著性。季節劃分按慣例,12月、1月和2月為冬季。

本文選取前秋（9、10月平均）的區域（70°～80°N, 30°～60°E）平均海溫異常作為反映巴倫支海海溫變化的指數。亞洲緯向環流指數由國家氣候中心提供,表征60°～150°E之間的緯向環流異常情況。

3 渤海冰情偏重、偏輕年東亞大氣環流形勢的差異分析

圖1a給出了1980 - 2012年渤海冰情等級指數的時間序列。1980年指的是1979 - 1980年冬季。現有的研究指出,以1972年為分界可以將1932 - 2000年時期的渤海冰情變化分為兩個階段,前一時段為重冰情多發階段,后一時段為輕冰情時段［7］。然而,我們注意到即使是輕冰情時段,渤海冰情依然存在著明顯的年際變化（圖1a）。這里選取冰情大于等于3.5級（小于等于1.0級）為典型的渤海冰情偏重（偏輕）年,得到1980 - 2012年期間冰情偏重年3年,分別為1985、2001、2010年,冰情偏輕年4年,分別為1995、1999、2002、2007年。

圖1 1980 - 2012年渤海冰情指數（a）和標準化的前秋巴倫支海海溫異常（黑色實線）以及冬季平均的亞洲緯向環流指數（淺灰色陰影）（b）年際變化序列Eig .1 Time series of the Bohai sea ice index（a）,and normalized time series of the former SO（Sep - Oct）mean Barents Sea SST index（black lines）and the DJE mean Asian zonalcirculation index（light grey shadings）（b）during 1980 to 2012

對重、輕冰年對應的大氣環流的各個要素場進行合成分析。圖2為冬季中國160臺站地面溫度場的合成結果,深、淺色陰影分別表示通過99 %、95 %信度檢驗的區域。由圖看出,當渤海冰情較重時,我國華北、東北地區以及西北地區北部冬季氣溫明顯降低；反之,當渤海冰情較輕時,我國北方大部分地區明顯偏暖。早在20世紀80年代,就有研究指出氣溫對渤海海冰的形成與變化起著重要作用［3］。本研究結果與前人的研究一致,表明渤海冰情加重（減輕）與冬季北方地區偏冷（偏暖）密切相聯系。

圖2 1980 - 2012年冬季渤海冰情偏重偏輕年合成的冬季平均的中國160臺站地面溫度場之差Eig .2 Difference of the DJE mean air temperature of 160 Chinese observation stations between the heavy and the lightice condition of Bohai Sea during 1980 to 2012圖中零等值線已略去,等值線間隔為1℃,虛線表示負值,深淺色陰影分別表示通過99 %和95 %信度檢驗的區域Zero contour lines are omitted,contourintervalis 1℃and dashed lines indicate negative values . Dark and light shadings indicate the 99 % and 95 % confidence levels,respectively

合成分析在東亞地區500 hPa位勢高度場則表現為中緯度地區為顯著的負值帶,在其北部是一條正值中心帶（圖3a）,也即重冰年東亞-北太平洋地區東亞大槽地區位勢高度顯著降低,而北極地區是顯著升高的,且這種變化在絕大多數地區超過了95 %的信度檢驗。這意味著重冰年500 hPa東亞大槽加深,從而易于冬季冷空氣的爆發,這與我國北方地區冬季普遍降溫在物理上是相統一的［3］。近來的研究證實渤海冬季氣溫變化直接受同期東亞大氣環流制約,并強調了烏拉爾山高壓脊的重要作用［8］。因此,有必要考察對流層低層的環流特征,從圖3b中可以看出,烏拉爾山到西西伯利亞平原地區有顯著的正海平面氣壓（SLP）異常,而以35°N,100°E為中心的地區有顯著的負SLP異常,呈現出整個歐亞大陸地區以40°N左右為界北高南低的位勢分布。也就是說,與輕冰年相比,重冰年冬季烏拉爾山阻塞高壓加強,環渤海地區在北高南低的氣壓梯度下,產生明顯的北風異常,東亞冬季風加強,造成氣溫明顯偏低,這與前人的研究結果相一致［8］。

對流層高層東亞急流可以作為東亞冬季風強弱變化的一個重要指標。一般而言,東亞冬季風偏強, 200 hPa東亞地區急流顯著加強。為進一步研究重、輕冰年冬季東亞環流形勢的差異,我們計算了200 hPa位勢高度場及風場的差值（圖4）。由圖4可見,重冰年東亞急流加強,相反,輕冰年東亞急流減弱。這與重（輕）冰年東亞冬季風加強（減弱）的結論互相呼應。值得注意的一點是,200 hPa位勢高度場距平分布隱約可以看到一個西北-東南走向的波列形態,上游兩個較強的正、負值中心分別位于60°E以西、60° N以北的高緯度巴倫支海地區附近以及30°～60°N之間的歐亞大陸中東部地區,下游兩個較弱的正、負值中心分別位于30°N以南的低緯地區以及北太平洋中部地區。這就啟發我們是否可以從上游找到渤海冰情預測的信號呢？下文將展開詳細討論。

圖3 1980 - 2012年冬季渤海冰情偏重偏輕年合成的冬季平均的500 hPa位勢高度場（a）和海平面氣壓場之差（b）（等值線間隔分別為20 gpm（a）和2 hPa（b））Eig .3 Difference of the DJE mean 500 hPa geopotential height（a）and sea level pressure（b）between the heavy and the lightice condition of Bohai Sea during 1980 to 2012（contour interval is 20 gpm in（a）and 2 hPa in（b）,respectively）

圖4 1980 - 2012年冬季渤海冰情偏重偏輕年合成的冬季平均的200 hPa位勢高度場（等值線,間隔: 20 gpm）和風場（矢量,單位:m/s）之差（圖中陰影表示風場通過95 %信度檢驗的區域）Eig .4 Difference of the DJE mean 200 hPa geopotential height（contours,interval:20 gpm）and winds （vectors,unit:m/s）between the heavy and thelightice condition of Bohai Sea during 1980 to 2012（shadings indicate the 95 % confidence level of the winds according to a two-tailed Student'sttest）

4 前秋巴倫支海海溫對冬季渤海冰情的影響

圖1b為1980 - 2012年秋季巴倫支海海溫指數和冬季亞洲緯向環流指數的時間序列。對比圖1a,對應前秋巴倫支海海溫指數的正位相,渤海海冰冰級升高,而冬季亞洲緯向環流指數則為負位相。實際上,通過計算我們發現1980 - 2012年期間巴倫支海海溫指數與渤海冰情等級指數、亞洲緯向環流指數之間的相關系數分別為0.50、- 0.46,均能通過95 %信度檢驗。也就是說,前秋巴倫支海偏暖年,冬季亞洲緯向環流偏弱,冬季渤海冰情加重；前秋巴倫支海偏冷年,情況與之相反。

雖然近來的研究分別闡述了秋冬季節的巴倫支海海冰變化、海溫變化的持續性［14,17］,但海溫與海冰變化二者之間有何聯系,前人的研究還未涉及。考察秋季巴倫支海海溫指數與兩個月滑動平均的該區海冰變化的滯后/超前相關,注意到從前冬一直到同期秋季,也即關鍵區海溫指數滯后于海冰密集度變化時,二者呈現顯著的負相關；此后,一直延續到翌年夏季,也即海溫指數超前于海冰密集度變化時,二者仍維持顯著負相關；尤其是從前冬到翌年春天,二者的滯后/超前相關系數基本能通過99 %的信度檢驗（圖5）。因此,秋季巴倫支海關鍵區海溫偏高對應該區海冰持續偏少。

那么,秋季巴倫支海海溫異常是如何驅動后期大氣環流的呢？早前的觀測結果揭示了冬季從巴倫支海附近地區向大氣輸送大量的湍流熱通量［19］,這主要歸因于局地的海-氣相互作用。其中,海冰作為大氣的下墊面,通過隔絕海洋釋放的潛熱通量同時吸取大氣釋放的感熱通量,發揮了關鍵的熱源作用［11 - 12］。湍流熱通量是潛熱通量和感熱通量的和,利用再分析資料計算冬季巴倫支海區域平均的湍流熱通量為96.0 W/m2,顯示出冬季海洋向大氣強烈的熱量輸送,是夏季（0.37 W/m2）熱量輸送的近260倍。由以上的分析可知,當秋季巴倫支海偏暖對應海冰密集度持續偏低,通過湍流熱通量的熱力作用,引起大氣環流改變,這與H onda等通過模式模擬得到的結論相一致［15］。

圖5 秋季巴倫支海海溫指數（9、10月平均）與該區域（70°～80°N,30°～60°E）平均的海冰密集度數據的滯后/超前相關系數序列Eig .5 Lag or lead correlations between the Barents Sea（key region）SST index and the sea-ice concentration anomalies over the key region（70°～80°N,30°～60°E）海冰資料經過計算相鄰兩月滑動平均得到,圖中JA N表示1、2月平均,以此類推。圖中SEP表示同期相關系數,SEP左側（右側）表示秋季海溫滯后（超前）于海冰的相關系數。點線和虛線分別表示95 %和99 %信度檢驗水平The data are smoothed by two-month running means . The JA N indicates the Jan - Eeb mean,and so on . The SEP denotes the contemporary correlation while the left（right）values are the lag（lead）correlations between the Barents Sea SST index and the sea-ice concentration anomalies . The dotted line and the dashed line indicate the 95 % and the 99 % confidence levels,respectively

巴倫支海海溫異常對渤海冰情的滯后影響可以通過我國160臺站氣溫觀測資料得以證實（圖6）。從圖6可以看出,在環渤海地區以至我國整個北方地區存在負相關顯著區（圖中陰影所示范圍表示通過95 %信度檢驗的區域）。巴倫支海海溫異常偏暖時,除西南地區冬季氣溫偏高外,我國北方大部地區冬季氣溫偏低,其中主要的冷中心位于我國東北、華北和西北地區；而巴倫支海海溫異常偏冷時,隨后冬季我國北方大部分地區氣溫偏高。這里的結果表明前期巴倫支海關鍵區的海溫變化顯著影響東亞冬季風,并且與渤海重、輕冰年的氣溫差值形勢吻合（圖2）。

許多研究表明東亞冬季風與東亞大槽的變化密切相關［20］。前秋巴倫支海海溫指數與冬季500 hPa位勢高度場的相關形勢如圖7所示。冬季東亞地區熱帶外對流層中層主要受沿著東亞沿岸的大槽控制。整個東亞地區被顯著負相關覆蓋,而極區附近可以看到顯著的正相關（圖7）。這些結果表明巴倫支海偏暖能引起500 hPa東亞大槽加深,極區位勢高度升高。東亞大槽加深意味著從寒冷大陸向東、向南入侵的冷空氣更加活躍,東亞冬季風增強,整個東亞地區冬季氣溫偏低。聯系輕、重冰年東亞冬季大氣環流異常的分布,渤海冰情加重以及我國北方地區降溫很可能是由與前秋巴倫支海正海溫異常相聯系的東亞大槽加深所導致。

5 前秋巴倫支海海溫影響渤海冰情的物理過程

早在20世紀50年代,有研究指出東亞地區冬季寒潮爆發與上游烏拉爾山地區的大氣環流異常尤其是阻塞的建立和崩潰密切相關［21］。為了進一步研究巴倫支海海溫異常影響渤海海冰的過程,有必要對烏拉爾山阻塞高壓進行考察。圖8給出的是將冬季平均海平面氣壓場（SLP）和10 m風場回歸到前秋巴倫支海海溫指數的分布情況。由圖8可以清楚地看出,烏拉爾山及西伯利亞地區為顯著的正異常,青藏高原、北太平洋地區以及整個35°N以南地區為顯著的負異常。這與烏拉爾山阻高在SLP場上的表現形式相吻合［20］。由此可知,前秋巴倫支海正的海溫異常能夠引起冬季烏拉爾山阻高形勢加強,東亞地區南低北高的氣壓梯度分布,造成我國北方地區地表西北風異常,從而能很好地解釋我國北方地區出現大范圍明顯降溫,也與重冰年的SLP異常分布形勢相似。

圖6 秋季巴倫支海海溫指數與冬季平均中國160臺站氣溫的相關分布圖Eig .6 Correlation patterns between the SO mean Barents Sea SST index and the DJE mean air temperature of 160 Chinese observation stations圖中零等值線已略去,淺色和深色陰影分別表示負值和正值通過95 %信度檢驗的區域Zero contour lines are omitted,light and dark shadings indicate the areas with negative and positive values at the 95 % confidence level by using student'sttest,respectively

圖7 秋季平均的巴倫支海海溫指數與冬季平均500 hPa位勢高度場的相關分布Eig .7 The correlation between the DJE mean geopotential height at 500 hPa and the SO mean Barents Sea SST index淺、深色陰影分別表示通過95 %、99 %信度檢驗的區域Heavy and light shading indicate the correlations exceeding the 99 % and 95 % confidence levels according to Student'st test,respectively

烏拉爾山阻高在對流層高層也有所體現,呈現出準正壓的形態（圖9）。與巴倫支海偏暖相伴隨,200 hPa高度場存在一個從巴倫支海關鍵區向東亞地區的波列。高低壓中心依次位于烏拉爾山、天山山脈、長江流域以及日本以東洋面；以此同時,200 hPa日本南部為西風異常,也即東亞急流加強,這與東亞冬季風加強在物理上一致,且風場的回歸分布也呈現出從關鍵區向東亞地區的波列形態。這一形態與重冰年冬季高空的遙相關形態十分相似（圖4）。前人的研究指出,巴倫支海海冰異常正是通過波列影響同期或后期下游地區大氣環流異常［10,12］。因此,我們推測巴倫支海關鍵區海溫異常與東亞冬季風以及渤海冰情的關系可能是通過激發200 hPa與東亞急流相聯系的遙相關來實現的。將冬季90°～150°E緯向平均的垂直速度與秋季巴倫支海海溫指數計算相關,可以清楚地反映東亞地區經向環流的異常分布。結果顯示,伴隨前秋巴倫支海偏暖,東亞地區冬季局地Hadley環流加強,上升支依次位于低緯0°～5°N、中緯30°N附近以及較高緯（50°～60°N）地區（圖10）。值得注意的是,一方面最大的環流異常出現在對流層高層,這可能與海溫異常導致的東西向高空波列密切相關；另一方面,40°N附近的強烈下沉貫穿整個對流層,在地表引起向低緯的北風異常,加劇了渤海的冰情。因此,前秋巴倫支海海溫異常偏暖,冬季烏拉爾山阻塞高壓加強,在緯向高空波列的影響下,200 hPa東亞急流加強,東亞大槽的位置及強度發生變化,進一步在經向Hadley環流的作用下,引起了冬季對流層低層的環流變化,加強了東亞冬季風,在我國北方地區地表帶來北風異常并引起大范圍降溫,因而造成渤海海冰的范圍和強度均有所增大。

6 結論與討論

本文在討論了渤海冰情偏重、偏輕年東亞大氣環流形勢差異的基礎之上,著重分析了巴倫支海關鍵區海溫異常變化對東亞冬季風及渤海冰情的可能影響,并對相關的物理過程作了研究。得到的主要結論有以下幾點:

（1）渤海冰情偏重（輕）年,冬季東亞大槽加深（變淺）,200 hPa東亞急流加強（減弱）,對流層低層烏拉爾山阻塞高壓加強（減弱）,而東亞中低緯地區海平面氣壓偏低（偏高）,二者之間的氣壓梯度造成環渤海地區的北風異常（南風異常）,加劇（削弱）了東亞冬季風,造成我國北方大部分地區氣溫顯著偏低（偏高）。

圖8 將冬季平均10 m風場（矢量,單位:m/s）和海平面氣壓場（等值線,間隔:2 hPa）回歸到秋季巴倫支海海溫指數的分布形勢Eig .8 Regression patterns of the wintertime 10 m winds （vectors,unit:m/s）and the Sea Level Pressure fields（contours,interval:2 hPa）with respect to the SO mean Barents Sea SST index淺色和深色陰影分別表示海平面氣壓場回歸結果通過90 %和95 %信度檢驗的區域Light and dark shadingsindicate the 90 % and 95 % confidence level of the SLP field regression results according to Student'sttest,respectively

圖9 將冬季平均的200 hPa風場（矢量；單位:m/s）和位勢高度場（等值線；單位:位勢米gpm；間隔:5gpm）回歸到秋季巴倫支海海溫指數的分布形勢。淺色和深色陰影分別表示風場回歸結果通過90 %和95 %信度檢驗的區域Eig .9 Regression patterns of the 200 - hPa winds（vectors；unit:m/s）and the geographical height fields（contours；interval:5gpm）with respect to the SO mean Barents Sea SST index . Light and dark shadings indicate the 90 % and 95 % confidence level of the wind field regression results according to Student'sttest,respectively

圖10 秋季平均的巴倫支海海溫指數與冬季平均冬季東亞地區（100°～150°E）緯向平均的垂直速度場的相關分布圖。等值線間隔0.15。虛線表示負值。深色和淺色陰影分別表示正相關和負相關結果通過95 %信度檢驗的區域Eig .10 The correlation between the DJE mean vertical motion over East Asian（100°E - 150°E）and the SO mean Barents Sea SST . Contour interval is 0.15 and dashed lines indicate negative values . Heavy and light shading indicate the positive and negative correlations exceeding the 95 % confidence levels,respectively

（2）前秋巴倫支海海溫與秋冬季節該區域海冰密集度存在顯著負相關關系,海溫越低,海冰密集度越高,通過影響冬季海洋流向大氣的湍流熱通量,導致冬季大氣環流異常。因此,巴倫支海關鍵區海溫異常在短期氣候預測方面具有一定的意義。

（3）前秋巴倫支海海溫指數與冬季渤海冰情（亞洲緯向環流）指數為顯著正（負）相關關系。當前秋關鍵區海溫偏高,冬季60°～150°E之間的緯向環流偏弱,渤海海冰偏重。此時,500 hPa東亞大槽顯著加深,影響我國的冷空氣活動更加頻繁,東亞冬季風加強,我國大部分地區冬季氣溫偏低,特別是東北、華北及西北地區。

（4）進一步的分析表明,對應前秋巴倫支海海溫偏高,冬季烏拉爾山阻塞形勢加強并呈現出準正壓的形態,在對流層低層和高層均有所體現。特別地,在200 hPa高度場會產生一個自西向東、貫穿歐亞大陸的高空波列,并引起90°～150°E之間的經向Hadley環流異常,這是關鍵區海溫影響下游東亞冬季風以及與此密切相關的渤海海冰冰情變化的重要環節。在地表造成我國北方地區的北風異常,與此時我國北方地區氣溫較低及渤海冰情加重在物理上相互呼應。因此,前秋巴倫支海海溫異常可以作為對我國冬季渤海海冰冰情的預測因子。

眾所周知,在嚴寒的冬季,渤海海冰會造成嚴重災害。本研究只是從統計角度出發分析了前期上游巴倫支海關鍵區海溫異常以及與之相聯系的冬季東亞大氣環流的改變。事實上,除了氣象條件之外,影響渤海海冰變化的因子還有很多,如水溫、鹽度、潮汐和太陽活動等,各因素之間也具有一定的調制作用,因此在渤海海冰預測今后還需要進一步加以研究。

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中圖分類號:P731.11；P731.32

文獻標志碼:A

文章編號:0253-4193（2016）03-0040-09

收稿日期:2015-01-21；

修訂日期:2015-09-01。

基金項目:國家自然科學基金青年基金項目（41206186）；海洋國際合作及履約《中芬海冰與北極氣候變化合作研究》；極地專項《南極周邊海域氣象環境綜合分析與評價》（C HIN A E R 2013-04-01）。

作者簡介:周群（1986—）,女,山東省青島市人,博士,主要從事氣候動力學方面的研究。E-mail:zhouqun1224 @ 163 .com

周群,魏立新,黃煥卿.秋季巴倫支海海溫異常對冬季我國渤海冰情的可能影響［J］.海洋學報,2016,38（3）:40 - 48,doi: 10.3969/j.issn .0253-4193.2016.03.004

Zhou Qun,W ei Lixin,H uang H uanqing . Possible effect of SSTa in the Barents Sea in fall on the variations of Bohai Sea ice in the following winter［J］. Haiyang Xuebao,2016,38（3）:40 - 48,doi:10.3969/j.issn .0253-4193.2016.03.004

Possible effect of SSTa in the Barents Sea in fall on the variations of Bohai Sea ice in the following winter

Zhou Qun1,W ei Lixin1,H uang H uanqing1
（1 .NationalCenter for Marine Environment Eorecast,Beijing 100081,China）

Abstract:By using N CEP/N C A R reanalysis data,the SST,the air temperature of 160 Chinese stations and the ice grade for Bohai Sea which indicates theice conditionsin Bohai Sea,theimpacts of Barents Sea SST anomalies on the variations oftheice condition in Bohai Sea during thelater period areinvestigated in this paper . The resultsindicate that the variation ofthe fall SST in the key region is negatively correlated to the sea-ice concentration from the preceding winter to the next su m mer,leading to the variations ofthe turbulent heatflux during the winter . During the warmer（colder）Barents Sea years,the Asian zonal circulations are evidently weakened（strengthened）accompanied by a deeper（reduced）East Asian trough and the East Asian Winter M onsoon is significantly stronger（weaker）accompany with much lower（higher）observed temperature anomalies in north China . These characteristics consistent with theincrease（decrease）oftheintensity and scope ofthe Bohai Sea Ice anomalies and the related circulation differences in the winter .Eurtherinvestigation seems to suggest thatin the 200 hPa wind field thereis an apparent wave train from westto east related to the Barents Sea SST index and the wave train is an important way conveying the impact of the Barents Sea SST anomaliesin the upstream to the East Asian area . M oreover,the circulation anomalies in the lower troposphere can be attributed to the variations of the local Hadley circulation . Therefore,the Barents Sea SST anomalies ofthe fallcan be used as a predictor oftheice conditionsin the Bohai Sea during the following winter .

Key words:SST anomalies；Bohai Sea ice；atmospheric circulation anomalies；short-term climate prediction