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专家信息:


孙即霖,男,汉族,1956年12月生,山东淄川区人,博士。现任中国海洋大学海洋与大气学院气象学系教授,博士生导师。

教育及工作经历:

1978年2月至1983年8月山东省淄川气象站预报员。

1983年8月至1986年7月山东海洋学院海洋系获气象学硕士学位。

1986年7月至1990年1月青岛海洋大学海洋系助教、讲师。

1990年2月至1990年8月英国南安普敦大学海洋系访问学者。

1990年9月至2002年1月青岛海洋大学海洋环境学院讲师、副教授、教授。

1991年9月至1995年7月青岛海洋大学海洋环境学院获气象学博士学位。

2002年2月至2003年2月美国海军研究生院访问教授。

2003年2月至2005年10月中国海洋大学海洋环境学院海洋气象系教授、系主任。

2005年10月至今中国海洋大学海洋环境学院海洋气象系教授、博导。

学术兼职:

1. 教育部高职高专环保与气象教学指导委员会委员。

教学情况:

主讲课程:

本科生:“天气学”、“大气科学导论”、“大型天气过程”。

研究生:“大尺度海洋-大气相互作用”、“气候动力学”。

培养研究生情况:

培养博士生、硕士生数名。

科学研究:


研究方向:

主要从事大尺度海气相互作用与气候变化的研究。

承担科研项目情况:

1. 国家自然科学基金:热带海洋季节内振荡和波流相互作用动力学研究,1993-1996,主持。

2. 国家自然科学基金重点项目:南海海洋环流时空及其形成机制的研究,1997-2000,参加。

3. 国家“九五”专项:南沙群岛及其临近海区综合科学考察研究,1997-2000,参加。

4. 国家自然科学基金:西太平洋近赤道海域上层海洋季节内振荡研究,1998-2000,参加。

5. 国家科技部攀登A:南海季风试验研究,1997-2000,参加。

6. 全国高等学校教学研究会研究课题:促进本科生综合分析与融会贯通能力方式方法的探索,2000-2003,主持。

7. 国家自然科学基金重点项目:热带太平洋环流年际与年代际变异研究,2002-2005,参加。

8. 国家重点基础研究发展计划(973计划):中国东部陆架边缘海海洋物理环境演变及其生物资源环境效应研究,2006-2010,参加。

9. 国家自然科学基金面上项目:不同尺度海洋大气系统相互作用的研究,2007-2009,主持。

10. 973课题:外强迫场变异及其对海洋物理环境演变的影响,2005,主持。

科研成果:

1. 热带海区海洋动力学研究,1996年获山东省教委理论成果三等奖(第二位)。

2. 热带太平洋环流中几个重要问题的研究,2001年获中国高校科学技术二等奖(第二位)。

3. 《海洋小百科全书》,2003年获第五届全国优秀科普作品奖科普图书类三等奖。

4. 促进本科生综合分析与融会贯通能力方式方法的探索,2004年获中国海洋大学校级优秀教学成果三等奖(第一位)。

5. 南海海洋环流时空分布特征及其动力机制的研究 甘子钧; 刘秦玉; 施平; 王东晓; 孙即霖; 蔡树群; 杨海军; 齐义泉; 王卫强; 黄企洲; 余静嘉; 方文东; 杜岩 【科技成果】中国科学院南海海洋研究所; 青岛海洋大学 2000-12-01

6. 热带海洋变率及其气候效应 王东晓; 王启; 蔡树群; 甘子钧; 方国洪; 孟祥凤; 陈锦年; 齐义泉; 王凡; 杜岩; 高荣珍; 魏泽勋; 方文东; 孙即霖; 王卫强; 谢强; 刘钦燕 【科技成果】中国科学院南海海洋研究所 2006-01-01

7. 南沙群岛及其邻近海域暖水与海气相互作用 刘秦玉; 王东晓; 孙即霖; 郭佩芳; 齐义泉; 高荣珍; 杜岩; 王卫强; 胡瑞金; 贾英来 【科技成果】中国科学院南海海洋研究所; 中国海洋大学 2006-06-30

 

论文专著:


发表学术论文60余篇,主编、参编著作2部。

出版专著:

1、《海洋水文》,彭垣,孙即霖编著,中山大学出版社,2012年1月。

2、《物理海洋》,于志刚,傅刚,孙即霖,海洋出版社,2009年7月。

3、《海洋大辞典》,严宏谟,李龙章,王永保,邹德臣, 孙即霖,辽宁人民出版社,1998年。

发表英文论文:

1 Wu Dexing, Sun Jilin et al, Preliminary analysis of partial data collected by the Shiyan 3 during TOGA-COARE IOP. Proceedings of the Conference of TOGA - COARE 1995, Editoreter,J. Webster

2 Sun Jilin and Liu Qinyu, Some characteristics of intraseasonal variations in the mixed layer of "warm pool" areas,1996,Chi.J.Oceano. Limnol

3 Sun Jilin Liu Qinyu and Zhang Xiuzhi, characteristics of heat fluxes over South China Sea During Summer of 1998. 1999, In: The Onset and variation of SCS monsoon with interaction of atmosphere and ocean. Ed. Ding Yihui and Li Chongyin, China Meteorological Press. 152 - 156

4 Sun Jilin, Liu Qinyu and Zhang Xiuzhi. The characteristics of air-sea flux parameters in the South China Sea during the onset of summer monsoon. 2001,In: Dynamics of Atmospheric and Oceanic Circulation and Climate. 434 – 446

5 Sun Jilin Wang Dongxiao, 2002, Circulation patterns of summer monsoon corresponding to two kinds of indices over the South China Sea. Journal of Ocean University of China. Vol. 1, No. 2 125~129

6 Jilin Sun and Haiyang Li, Characteristics of the South China Sea summer monsoon corresponding to two onset indices 2002, Journal of Geosciences of China Vol.4 No.2, Jun.39-44

7 Liu Qinyu, Sun Jilin and Jia Xujing, 2003. Dynamic features of the heat flux and the upper mixed layer in the South China Sea during summer monsoon onset in 1998. Acta Meteorologica Sinica. Vol. 17 (Suppl.) 201-212.

8 Sun Jilin and Wang Dongxiao, An alternative index for the onset of the summer monsoon over the South China Sea. 2004, Journal of Ocean University of China. Vol.3, No. 1 17 – 22

9 Sun Jilin, Peter Chu and Qinyu Liu, The seasonal variation of undercurrent and temperature in the Equatorial Pacific jointly derived from buoy measurement and assimilation analysis。2004, Acta Oceanologica Sinica. No.1, 51 – 60

10 Andrea Silverman and Sun Jilin, Characteristics of Thermal and Geopotential Height Differences Between Continent and Ocean and its Role in the Strength of the Asian Summer Monsoon. 2005, Journal of Ocean University of China. No. 4, 366 – 3770

11 Sun Jilin Chu Pete and Liu Qinyu. The role of the halted baroclinic mode in the central equatorial Pacific in an El Nino event, 2006, Advances In Atmospheric Sciences. Vol. 23, No. 1, 45 - 63

12 Sun Jilin Xu Delong and Gu Dejun, 2006, Seasonal and interdecadal variations of heat transport over the Northern Hemisphere. Journal of Ocean University of China, Vol. 5, No. 3, 200 – 206

13 Zhu Xiaojie, Sun Jilin, Liu Zhengyu, Liu Qinyu and J. E. Martin, 2007, A Synoptic Analysis of the interannual variability of Winter Cyclone Activity in the Aleutian Low Region. J. Climate, 20, April, 1523 - 1538

发表中文期刊论文:

1 污染物跨界输送对珠三角旱季霾的影响过程研究 王安琪; 盛立芳; 曹子淇; 王文彩; 孙即霖 湖南生态科学学报 2017/01

2 青岛混合层高度变化特征及与空气污染的关系 时晓曚; 魏晓敏; 毕玮; 马艳; 孙即霖; 衣立 山东气象 2016/04

3 基于遥相关的NAO位相转换影响机理研究分析 优先出版 梅笑冬; 孙即霖; 孙雅文 中国海洋大学学报(自然科学版) 2017/01

4 2013年夏季长江中游持续高温与南海对流异常影响 孙雅文; 傅刚; 孙即霖; 时晓曚 海洋湖沼通报 2016/03

5 中国区临近空间太阳辐射环境研究 梅笑冬; 孙即霖; 李正强; 陈兴峰; 邢进; 许华; 伽丽丽; 吕阳; 李明; 刘李 光谱学与光谱分析 2016/03

6 北大西洋秋季“三极子”海温结构对冬季大气环流场的影响 时晓曚; 孙即霖; 孙雅文; 毕玮; 周旋; 衣立 海洋学报 2015/07

7 15°~35°N、105°~130°E海域台风极值风速分析 李强; 张秀芝; 王乔乔; 孙即霖 太阳能学报 2015/01

8 一次飑线过程的数值模拟及诊断分析 优先出版 邢如峰; 孙即霖; 高山红 现代农业科技 2014/22

9 五十年一遇最大风速计算方法比较 高梓淇; 张秀芝; 孙即霖 风能 2014/04

10 2011年春夏长江中下游旱涝急转特征及原因分析 王凤; 孙即霖; 吴德星 中国海洋大学学报(自然科学版) 2014/03

11 潜热在2013年5月26日青岛地区降水过程中的反馈作用 优先出版 孙露文; 孙即霖 现代农业科技 2014/03

12 黄海与东海海域底层水温影响因素研究 优先出版 刘志杰; 孙即霖; 王悦 现代农业科技 2014/03

13 北冰洋纬向温度梯度对中国东北地区夏季降水影响的分析 时晓曚; 孙雅文; 孙即霖 中国海洋大学学报(自然科学版) 2014/02

14 山东夏季雷暴天气发生前期信号的分析 郭鲁; 孙即霖 山东气象 2013/04

15 西风急流南侧中尺度重力波对降水落区影响的个例分析 刘洋; 孙即霖; 高山红; 张笑 山东气象 2013/04

16 北印度洋海平面风场的时空特征分析 崔开付; 孙即霖; 薛锋 海洋湖沼通报 2013/04

17 热带海洋潜热长期变化趋势分析 公言华; 孙即霖; 时晓曚; 徐佳佳; 于斌; 于海利 中国海洋大学学报(自然科学版) 2013/08

18 热带印度洋季节内振荡对海表温度日变化的影响 杨洋; 于卫东; 孙即霖; 李奎平; 刘延亮; 高立宝 海洋科学进展 2013/03

19 延伸期可预报信号的时空分布特征 优先出版 王凤; 孙即霖 现代农业科技 2013/12

20 黄海大风日数长期变化特征研究 优先出版 宫攀; 孙即霖; 公延华 现代农业科技 2013/12

21 中国东部近海风应力气候变化特征研究 杨丹宁; 孙即霖; 时晓曚; 李忠燕 科协论坛(下半月) 2012/07

22 2005年5—6月西北太平洋副热带高压位置异常可能原因浅析 翟亮; 张秀芝; 孙即霖; 吕心艳 热带海洋学报 2012/04

23 中国东部海区经向热力差异对夏季南京气候变化的影响 孙即霖; 丛明; 吴德星; 高山红 中国海洋大学学报(自然科学版) 2012/05

24 黄河流域降水异常与渤、黄海水温,大气环流异常变化及入海流量关系的研究 孙即霖; 宝乐尔其木格 中国海洋大学学报(自然科学版) 2012/Z1

25 冬季北太平洋与北大西洋上空风暴轴特征比较与分析 孙即霖; 杨超 中国海洋大学学报(自然科学版) 2011/10

26 德国4站点极端降水频数和强度趋势变化分析 杨靖文; 孙即霖; Reiner Schlitzer 中国海洋大学学报(自然科学版) 2010/S1

27 不同天气系统影响下块体动力学法计算海气通量的误差估计 贺赟; 孙即霖; 黄健; 石强 中国海洋大学学报(自然科学版) 2010/S1

28 An Elastic Interaction Model of Vortices 贾曼; 黄菲; 楼森岳; 孙即霖; 唐晓艳 Communications in Theoretical Physics 2010/10

29 青岛一次局地大暴雨的中尺度环流特征分析 李斌; 孙即霖; 杨晓霞; 杨凡; 孙桂平 中国海洋大学学报(自然科学版) 2009/06

30 澳大利亚冷空气活动对西北太平洋热带辐合带强度的影响 孙即霖; 韦冬妮; 李永平 中国海洋大学学报(自然科学版) 2009/05

31 中国东部近海热含量季节变化及影响因素分析 史得道; 孙即霖 中国海洋大学学报(自然科学版) 2009/S1

32 山东夏季降水与太平洋海温异常及东亚大气环流的关系 费艳琴; 孙即霖; 郑美琴; 王建波 山东气象 2006/02

33 冬季西北太平洋阿留申低压-南北向海温差-西风急流正反馈过程分析 朱小洁; 孙即霖 科学通报 2006/09

34 全球大气垂直环流间的相关分析 邰庆国; 孙即霖; 吴君; 石莹 山东气象 2006/01

35 The Role of the Halted Baroclinic Mode at the Central Equatorial Pacific in El Nino Event 孙即霖; Peter CHU; 刘秦玉 Advances in Atmospheric Sciences 2006/01

36 东亚夏季风对山东夏季降水的影响 王庆; 孙即霖; 龚佃利 中国海洋大学学报(自然科学版) 2006/01

37 THE EFFECTS OF GENERAL CIRCULATION ANOMALIES ON PRECIPITATION IN THE RAINING SEASON OF SHANDONG 王庆; 孙即霖; 刘诗军; 周晓英 Journal of Tropical Meteorology 2005/01

38 大气环流异常对山东雨季降水的影响 王庆; 孙即霖; 刘诗军; 周晓英 热带气象学报 2005/02

39 南印度洋SST与南亚季风环流年代际变化的研究 朱娜; 孙即霖 海洋湖沼通报 2004/04

40 南太平洋大气和海洋年代际变化与冷空气关系的研究 李江萍; 孙即霖 海洋湖沼通报 2004/04

41 不同时间尺度系统对热带太平洋海-气潜热通量贡献的估计 孙即霖; 杨绪君 热带海洋学报 2004/06

42 基于三维分解的大尺度垂直环流变化特征分析 邰庆国; 孙即霖 山东气象 2004/04

43 南海夏季风爆发时期的大气环流变化特征 孙即霖; 刘秦玉 中国海洋大学学报(自然科学版) 2004/05

44 山东冬季近41年气温异常及其海气背景场特征 杨成芳; 孙即霖; 薛德强 中国海洋大学学报(自然科学版) 2004/02

45 山东夏季旱涝指数的振荡特征 王庆; 龚佃利; 孙即霖; 刘诗军 中国海洋大学学报(自然科学版) 2004/02

46 山东省近531年旱涝变化气候诊断分析 杨成芳; 薛德强; 孙即霖 山东气象 2003/04

47 DYNAMIC FEATURES OF THE HEAT FLUX AND THE UPPER MIXED LAYER IN THE SOUTH CHINA SEA DURING SUMMER MONSOON ONSET IN 1998 刘秦玉; 孙即霖; 贾旭晶; 张秀芝 Acta Meteorologica Sinica 2003/S1

48 春季南海北部上混合层的数值模拟与数值实验 刘秦玉; 孙即霖; 贾旭晶 海洋与湖沼 2002/05

49 浅议专业教学与思想情操教育的互相促进 孙即霖 高等理科教育 2002/04

50 联系不同学科内容 培养复合型人才的作法 孙即霖 高等理科教育 2002/01

51 理科专业教学与诗歌欣赏相结合的尝试 孙即霖 高等理科教育 2001/02

52 春季南海南部上混合层数值模拟与数值实验 刘秦玉; 孙即霖; 贾旭晶 青岛海洋大学学报(自然科学版) 2001/02

53 1998年5-6月南海上混合层、温跃层不同定义的比较 贾旭晶; 刘秦玉; 孙即霖 海洋湖沼通报 2001/01

54 1998年夏季风爆发前后南海上混合层的特征及成因 刘秦玉; 贾旭晶; 孙即霖; 张秀芝 气候与环境研究 2000/04

55 南海暖水的季节变化特征及数值模拟 贾英来; 刘秦玉; 孙即霖 海洋与湖沼 2000/04

56 赤道太平洋低频波动的某些特征 孙即霖; 李立 青岛海洋大学学报(自然科学版) 1998/03

57 对上海证券市场行情可预报性的初步研究 孙即霖; 张蔺廉; 谭军 青岛海洋大学学报(社会科学版) 1998/01

58 分层热带海洋模式中的Rossby波和Kelvin波——初始混合层深度异常与大气热力强迫激发波动 孙即霖; 刘秦玉; 朱抱真 青岛海洋大学学报 1998/01

59 海温异常东向传播──El Nio事件发生的可能机制 孙即霖; 刘秦玉; 朱抱真 应用气象学报 1997/S1

60 我国现代房地产法律的历史发展特征及其趋势 孙即霖; 刘军 青岛海洋大学学报(社会科学版) 1997/01

61 CHARACTERISTICS OF INTRASEASONAL VARIATIONS IN THE MIXED LAYER OF "WARM POOL" AREAS 孙即霖; 刘秦玉 Chinese Journal of Oceanology and Limnology 1996/04

62 论时空尺度与偶然性及必然性 孙即霖 青岛海洋大学学报(社会科学版) 1994/Z1

63 TOGA-COARE IOP部分观测资料初步分析 吴德星; 孙即霖; 王凡; 傅子琅; 陈荣裕; 毛庆文; 苗伟锋 青岛海洋大学学报 1993/S2

64 TOGA—COARE IOP海—气通量和SST季节内变化的分析 孙即霖; 吴德星; 徐天真 青岛海洋大学学报 1993/S2

65 季节内SST和混合层深度变化的模式研究 孙即霖; 吴德星; 李国璋 青岛海洋大学学报 1993/S2

66 海气耦合模式中挟卷参数化的比较 孙即霖; 徐启春; 苗其来; 侯建伟 青岛海洋大学学报 1993/S2

67 不同空间尺度海气相互作用对海表面温度异常的影响 孙即霖; 左中道 海洋学报(中文版) 1989/05

会议论文:

1 北极气候变化背景下东亚大槽季节内变化 刘源; 苏洁; 张述文; 孙即霖 第32届中国气象学会年会 中国会议 2015-10-14

2 副热带急流波导在南方冬季持续性大范围强降水中的作用 李春; 孙即霖 第31届中国气象学会年会 中国会议 2014-11-03

3 日本海秋季SST异常对中国东北冬季降水、气温异常的影响 时晓曚; 孙即霖; 吴德星 第28届中国气象学会年会 中国会议 2011-11-01

4 中国东部海区经向热力差异对夏季南京气候变化的影响 孙即霖; 丛明; 吴德星; 高山红 第28届中国气象学会年会 中国会议 2011-11-01

5 中国近海海气通量特征的研究 丛明; 孙即霖 中国气象学会2008年年会第二届研究生年会分会场 中国会议 2008-11-01

6 中国近海(渤、黄、东海)热含量季节变化及影响因素分析 史得道; 孙即霖 中国气象学会2008年年会第二届研究生年会分会场 中国会议 2008-11-01

7 冬季北太平洋与北大西洋上空风暴轴特征的分析与比较 杨超; 孙即霖 中国气象学会2008年年会第二届研究生年会分会场 中国会议 2008-11-01

8 山东伏期旱涝特征及其诊断分析 李君; 孙即霖; 邰庆国 中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场 中国会议 2006-10-01

9 东亚夏季风对山东夏季降水的影响 王庆; 孙即霖; 龚佃利 中国气象学会2005年年会 中国会议 2005-10-01

10 中纬度北太平洋海气相互作用机制初步探讨 孙即霖; 朱小洁; 徐洪蕾; 徐德隆 第六次全国动力气象学术会议 中国会议 2005-08-01

11 冬季北太平洋中高纬海-气相互作用过程分析 朱小洁; 孙即霖 中国海洋湖沼学会水文气象分会、中国海洋湖沼学会潮汐及海平面专业委员会、中国海洋湖沼学会计算海洋物理专业委员会、山东(暨青岛市)海洋湖沼学会2005年学术研讨会 中国会议 2005-06-01

12 北半球经向热量输送的季节变化和年代际变化特征 孙即霖; 徐德隆 中国气象学会2004年年会 中国会议 2004-06-30

13 大气环流异常对山东夏季降水的影响 王庆; 孙即霖; 刘诗军; 周晓英 中国气象学会2004年年会 中国会议 2004-06-30

报纸文章:

1 离准确预测厄尔尼诺强度还有多远 孙即霖 中国海洋报 2015-08-11

2 厄尔尼诺研究仍在路上 汪涛; 郑小童; 孙即霖 中国海洋报 2015-07-23

荣誉奖励:


1. 1999年获“澳柯玛奖励教师基金”。

2. 1999年获山东教育社建国五十周年优秀教育教学论文二等奖。

3. 1999年获山东教育社建国五十周年优秀教育教学论文一等奖。

4. 2002年获中国海洋大学优秀教师荣誉称号。

媒体报道:


海流是如何影响气候的?———访中国海洋大学海洋环境学院教授孙即霖

海水流动形成海流。对气候直接产生影响的是表层海水的温度

记者:孙老师,我们常看到潮涨潮落,这跟海流是否有关系?海流是怎么形成的?

孙即霖:大气的流动形成风。同样道理,海水流动形成海流。海水的流动有许多原因。海面上的风驱动海水造成的海水流动,叫风生海流,风生海流的速度一般在海洋表层最大。近海或港湾中每天规律性出现的, 方向相反的流动是由潮汐导致的潮流, 潮流速度在开阔大洋中一般比较小。还有一种海流由海水密度(温度和盐度)差异造成,称为密度流。

海流有暖流和寒流之分。从水温高处向水温低处流动叫暖流,反之叫寒流。大尺度的风生海流和温盐环流影响海水温度的分布,对全球气候区域的形成以及气候的变化起重要的作用。

记者:海流是如何影响全球气候的?

孙即霖:对气候直接产生影响的海洋要素是表层海水的温度。海水的流动改变了海洋温度的分布状态,并因此影响天气和气候的变化。比如,黑潮经过中国的东海,它的流量是长江口入海流量的300倍,黑潮的摆动及中国近海海水冷暖将影响东亚和中国的气候,黑潮通过吕宋海峡影响南海北部的海温,而南海的海温是影响季风暴发的一个重要物理因子。东海及琉球群岛外的黑潮环流的异常流动不但影响当地气候的变化,对全球气候的变化也起着重要影响。

海水的密度主要由温度和盐度决定,在北大西洋高纬度,由于低温和高含盐量,使上层密度大的海水在重力作用下下沉,形成大洋的深层水并向南流动、与上层较低纬度高温高盐海水的向北流动构成闭合的环流系统。北大西洋深层水的南向溢流和暖水系的上层北向海流共同组成的环流系统是全球大洋环流的重要组成部分,不但对欧洲天气和气候的影响具有重要的作用,对全球气候的长期变化也具有举足轻重的影响。这种由密度梯度驱动的洋流,被称为大洋温盐流。温盐流和表层海流是一个相互联系的整体,它们共同构成的闭合环流,在气候研究领域称作“温盐环流”。

大洋温盐环流的重要性在于,它和大气环流一起,构成了对于维持地球气候系统的能量平衡至关重要的经向环流体系。在地球气候系统中,因为热带地区存在辐射盈余,而极地则存在辐射亏损,为保持整个系统的能量平衡,在低纬与高纬之间,存在着很强的经向能量输送。这种经向能量输送过程,由包括温盐环流在内的经向环流系统和水平环流系统来完成,大气和海洋各承担其中的50%。因此,温盐环流的强度变化,对区域乃至全球气候的影响都是重大的。例如,英国首都伦敦与杭州地理纬度不同,但两地冬季的平均气温差不多相同。

温盐流和表层海流是一个相互联系的整体。温盐环流变化不确定,影响气候变化

记者:目前,科学家们正在关注的就是温盐环流对气候的影响吧?

孙即霖:关于温盐环流与气候的关系,当前关注的重点主要是温盐环流对气候平衡态的影响。典型的例子是约1万年前的“新仙女木冷事件”。该事件目前最为流行的理论之一,是冰融化令大量淡水流入北大西洋,海水变淡,使海水下沉过程被抑制了,造成温盐环流中断,经向热输送剧减,使欧洲气候变冷。目前我们面临的是温室效应引起的全球变暖,可能引发降水变化,令地球高纬度海表变淡,该情形和“新仙女木冷事件”非常相似。如果全球变暖一旦导致温盐环流减弱或中断,经向热输送减少或消失,那么它对区域乃至全球气候的影响将是灾难性的。

记者:就目前来看,温盐环流存在哪些值得我们关注的问题?

孙即霖:目前研究中存在的问题主要是未来温盐环流的变化不能确定。

原因是温盐环流同时存在正、负反馈机制。正反馈过程是这样:在全球变暖的背景下,北冰洋海冰融化,高纬表层海水密度减小,使温盐环流减弱;带来的直接后果是经向热输送减弱,热量减少导致欧洲气候在全球变暖的背景下出现地区性变冷,而且使大气经向温度梯度增大,使极向水汽输送增强,大西洋降水增多,同时蒸发减少,令温盐环流进一步减弱,这个就是电影《后天》的理论基础。

它的负反馈过程是:温盐环流减弱,温度下降使海冰增多,盐析作用增强,表层海水密度增加,这会使温盐环流增强。另外,利用耦合气候模式的研究表明,全球变暖可能令ENSO(厄尔尼诺)活动增强。ENSO通过改变热带大西洋的水分平衡,引发高、低纬度的耦合作用,可能影响到温盐环流。观测研究证实,在厄尔尼诺年,大西洋失去的水汽增多,意味着向北大西洋输入的咸水增多,这有助于温盐环流的增强。在实际过程中,正因为正负反馈机制的同时存在,使得未来温盐环流的变化,成为一个高度不确定的问题,因而需要开展进一步的深入研究。

当然,是人类的活动造成了全球气候变暖,致使温盐环流减弱。

记者:温盐环流对气候有哪些具体的影响?

孙即霖:据科学计算,地气(地面与大气)系统在南北纬35度之间辐射能收入大于支出,即辐射差额为正值,而在北纬35度以北和南纬35度以南的地区,辐射能收入小于支出,即辐射差额为负值。由于大气环流和海流的共同作用,将低纬地区的热量源源不断地输送到中、高纬度地区,使高、低纬之间的温差相对稳定。如果没有大气和海流的输送作用,热带地区的温度比现在要高出10℃左右,极地附近则比现在要低20℃以上。

由于海流可以改变全球热量的分布,这就使得同纬度地区的气温产生的差异十分明显。在南、北纬40度之间的大洋西部沿岸,由于受暖流的影响,气温较高,相对应的大洋东部沿岸,在寒流的作用下气温偏低。例如地处南纬2度的南太平洋西部的伊瑞安岛附近年平均水温为27.5℃,而东部秘鲁沿岸的年平均水温仅为16.5℃,东西相差达11℃;在北纬40度以北地区恰好相反,即大洋东部沿岸气温高于西部沿岸。海流还对沿岸地区的降水和自然景观也有明显的影响。一般地说,寒流经过的大陆沿岸大多为荒漠,相反,暖流经过的地区,气温高,大气中水汽含量大,大气又处于不稳定状态,空气容易产生对流活动,降水特别多。除此之外,洋流势力的大小变化,对沿岸的天气也会产生一定的影响。例如每当日本黑潮势力强、离大陆比较近时,我国东部地区的降水就明显增多,可能会出现洪涝,反之就可能出现干旱。

记者:我们常看到天气预报中说在太平洋某地区形成台风,这跟海流有关吧?

孙即霖:对。台风是生成于热带海洋上,可以造成剧烈天气的系统。台风的发生与海流的影响密不可分。流经墨西哥湾的湾流和经过我国东海的黑潮及其源头北赤道流对西北大西洋和西北太平洋大面积高温海水的形成具有直接的影响。而大面积高温海水的存在是台风发生和得到发展的重要因素之一。

做气候预测必须要考虑海洋的影响。由于大气的能量主要来自地球表面,而地球表面超过70%的面积是海面,海洋热力状态的变化必然要影响大气的运动。而热带海洋中的流动是全球最明显和比较复杂的海区。如在热带太平洋存在着南赤道流、赤道逆流、赤道潜流、北赤道流、棉兰老流、赤道贯通流等等,这些流动的变化规律及其对气候变化的影响,是目前气候研究中的热点领域。

海流对气候变化带来明显的影响,还可以用数字来说明。如大西洋中的湾流这种世界海洋中最强劲的暖流对气候的影响就非常明显了。湾流带着大量的暖海水,从美洲东岸附近海域一直输送到欧洲和北冰洋,造成了亚欧大陆西北部地区最典型的海洋性气候区。英国北部位于北纬50度的格拉斯哥,1月份的平均气温为4.2℃,而同时期具有同样温度的杭州却位于北纬30.3度;挪威沿岸1月份的气温在0℃左右,而同纬度的亚洲东部则为-40℃到-50℃。这么大的温度差异就是湾流输送热量的结果。据估计,湾流每年向西北部每千米海岸输送的热量相当于燃烧600亿千克重的煤所释放的能量。

温盐环流减缓,大西洋热传输受阻,有可能导致明显的气候变化

记者:温盐环流在流动过程中要进行能量传输,能量是如何进行交换的?

孙即霖:举一个最典型的例子。当赤道附近的墨西哥湾温暖且盐度较高的水流向北流到北大西洋,到中、高纬度时水温便会降低,水流的密度增加海水下沉,沉到海洋深处开始向南流动,将冰冷的海水带向赤道地区,最终经非洲到达南大西洋海面。密度高、温度低的海水成为大洋输送带的一部分,但这些海水最终会在印度洋和太平洋再次浮上海面。当温暖的海水重回大西洋后便会向北极流去,周而复始地循环。被称为大西洋热传输带,欧洲气候之所以会温暖湿润,就是因为这个暖流的原因。

同时北大西洋暖流也影响着全球的气候变化。大洋输送带将海底的养分带上水面,同时增加海洋的二氧化碳含量。

记者:刚才您说过了,因为有正负反馈机制将造成不确定的气候状态,是不是这条传输带出现问题了?

孙即霖:最近有证据显示北大西洋输送带在连接格陵兰岛和苏格兰的洋中脊一带速度放缓。过去数千年,大洋输送带的运作一直相当稳定。在历史上,只有剧烈的气候变化才能影响输送带的运作。反过来说,现在这条输送带流速变缓了,就有可能导致明显的气候变化。

2006年5月开始,赤道东太平洋海水温度异常增暖,厄尔尼诺事件正在发生。根据美国科学家的预测,本次事件还将持续到2007年年中。自10月份以来,我国的气候出现持续的异常,10月、11月的平均气温明显的偏高,山东许多地区经历了几十年一遇的高温和干旱。今年西伯利亚的气候变化正经历着70年一遇的异常。这些情况是否与温盐环流的变化有关?这是个新出现的问题。

记者:我们在地理课上学过,洋流是有规律的,它的流动方向应该与风向相同吧?

孙即霖:大范围海洋上层的流动(称为风生漂流)是在风的作用下产生的。因此大洋中的海流与其上空大气系统具有很好的对应关系。在赤道附近的东风吹刮下,海洋中存在向西流动的南赤道流和北赤道流。在中纬度西风带,对应的是西风漂流。在南美洲西海岸,向北的风对应向北的流等等。简单地说,在北太平洋,中纬度以南基本是一个顺时针的环,对应大气中的西太平洋副热带高压;而中纬度以北,基本是一个逆时针的环,对应北太平洋阿留申群岛上空的低压。不过,海流的图像并不都是这么简单,因为还有许多海流,如赤道附近的赤道逆流,南海北部的南海暖流等等,它们流动的方向与上空风的方向相反。

黑潮的水体有温度高、盐度高的特点,是影响我国气候变化的主要洋流之一

记者:刚才您讲过那个日本暖流,为什么叫黑潮?

孙即霖:黑潮并不是黑色的,只是海流的一种,还是我国最早发现并作了文字记载的。它与所流经的海域海面颜色不同,黑潮海面上的海水颜色呈蓝黑色调,而它又像潮水一样流动得很快,所以就叫它“黑潮”了。黑潮是一支暖流,来自温暖的热带西太平洋,它的水温要比周围海水的温度高。黑潮是由北赤道流的一支向北的支流延伸而来的,由于黑潮是从赤道流过来的,所以,表面上看起来都是海水,可是实际上却有明显的差别。海洋学家们研究发现,黑潮的水体有“双高”特点,即温度高,夏季在27℃~30℃,即使在冬季表层水温也不低于20℃,盐度也高。黑潮的流经区域有:在源头与北赤道流相接,沿菲律宾以东海区北上,从我国台湾东侧流入东海,穿过吐噶喇海峡,沿日本列岛南面海区流向东北;大约在北纬35度、东经141度附近海域离开日本海岸蜿蜒东去;最后在东经165度左右的海域里向东逐渐散开。在我国的神圣领土台湾岛南端,有个叫猫鼻头的地方,游人在岸上根据水的颜色就可以看到黑潮水与周围海水的区别。

由于黑潮是从赤道向北流来的,这些海水不仅温度高,盐度也高,在它接近的中低纬度的海角和海岛尖端部分,往往生长着繁茂的热带植物。黑潮也与墨西哥暖流一样,流路也经常发生变化,这样就更给它靠近的陆地,如日本、菲律宾、朝鲜和我国都带来了较大的影响。

记者:黑潮作为一股海流,应该有一个范围,它有多大?

孙即霖:黑潮在不同海区内流动时,它的宽度和厚度并不都是一样的,在不同的海区里有不同的变化。通常它的宽度为150千米,在日本列岛南面的海域,黑潮达到它的最大宽度200千米~300千米。它的厚度达到1000米以上。黑潮的流速要比一般海流强劲得多,为每小时3千米~10千米。专家们已经计算出黑潮在我国东海的流量为每秒约3000万立方米。

记者:到我国的黄海、渤海海流是不是也受黑潮的影响?

孙即霖:黑潮流经我国的东海,在重返太平洋之前,在日本九州岛南部海面分出一个小分支北上,形成对马海流。对马海流在流经济州岛西南海域时又一分为二:一支折向东北,穿过朝鲜海峡奔向日本海;而另一支折向了西北,沿黄海东侧北上,再转入北黄海,进而穿过渤海海峡向渤海流来,人们把这股海流称为黄海暖流。在冬季渤海、黄海一带水温显著降低时,这股黄海暖流仍然显出其高温的特性,给沿途海区带来了温暖。地处渤海湾内的秦皇岛沿岸,因受暖流的影响,通常能使海水温度保持在冰点以上,不致结冻。

记者:这么说黑潮的流动路线相当弯曲。如果黑潮流动路线变动,对我国的气候会带来多大的影响?

孙即霖:黑潮海水的流动形状比较特殊,呈现明显的“蛇形大弯曲”。黑潮主干流有时会形成像蛇爬那样的弯弯曲曲。科学家们经过调查发现,黑潮的大弯曲发生是在日本的四国岛南岸,向东到达都井岬和潮岬之间以南的海域,主干流突然转向南流,最远流到北纬30度附近,又开始返回北流。当到达本州岛岛南岸御座岬附近海面时,便又沿着原路径向东北方向流去,这就是世界海洋中规模最大的“大蛇行”海流。这种大弯曲的流路也并非固定不变,它变化的区域很广,其范围东西向大约550千米,而南北向也有460千米。根据我国海洋学家们的调查发现,自从1934年以来,这样的大弯曲共发生过7次,每次持续的时间有长有短,最短的一次只有3年,而最长的一次竟达10年之久。但这种“蛇行大弯曲”是如何形成的,现在是未解之谜。

黑潮的“蛇形大弯曲”对我国和日本等国家的气候变化具有很大的影响。人们发现,如果“蛇形大弯曲”远离日本海岸,那里沿岸的气温就会下降,变得寒冷干燥;相反,则会使日本沿岸气温升高,空气温暖湿润。因为黑潮暖流自身拥有大量的热能,黑潮水对大气的加热必然影响到天气系统的发展变化,进而对气候产生影响。每当进入秋末冬初时,只要吐噶喇海峡的水温比往年平均水温高,那么,我国北部平原地区的来年春季降雨量就会比常年多。

文章来源:《辽宁日报》本报记者:周仲全 2006-12-30

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