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利用西沙群岛永兴岛澄黄滨珊瑚(Poriteslutea)的Sr/Ca比值重建了南海中北部近160年(1847-2007年)的逐月海水表层温度(SST)序列。同时,利用南海北部沿岸多个气象站的器测温度数据分析了南海北部近110年(1901-2011年)的气温变化特征。在此基础上,探讨了南海中北部温度变化的阶段性、周期性和趋势性。主要结论如下:
1)南海北部8个气象站所记录的气温在过去110年呈线性增温趋势,增温率为1.26℃/100a;排除城市热岛效应后的平均增温率为0.97℃/100a,仍高于全球及全国平均水平。南海中北部近110年的Sr/Ca-SST与气温变化具有一致性,但海温的变暖趋势要低于气温,为0.27℃/100a。而近160年的SST序列则没有显示出变暖趋势,说明温度的线性变化趋势值具有时段性,即所选时段不同,计算得出的线性趋势会很不一致。
2)南海北部近110年的气温资料中存在两个明显的增温阶段,1917-1954年以及1986年至今。南海北部近160年的海表温度记录中也存在2个明显的持续暖期阶段:1857-1883年以及1979-2007年,且前者的增温幅度要大于后者。1866年代替1998年成为最暖年,侧面支持了自然变率在气候变化中的重要性。
3)南海北部的气温以及海表温度都存在3-5年的ENSO信号以及30-50年的PDO和NAO年代际震荡信号。其中近160年中ENSO信号的高频段主要集中在1855-1870年,1880-1890年,1900-1920以及1967-1970年,具有年代际变化特征,且ENSO的周期逐渐变长,1855-1870年和1880-1890年主要为2-3.6a的ENSO周期,而1900-1920和1967-1970年体现的为3-5a的ENSO周期。ENSO的年际-年代际震荡与PDO有关,NAO又与东亚季风有关,说明热带海区在全球海-气耦合系统中占有重要地位。