De oceanen van de wereld warmen op, en de marginale zeeën vertonen meer opmerkelijke opwarming dan de open oceaan vanwege hun nabijheid tot land en andere unieke regionale factoren. De Gele Zee en de Oost-Chinese Zee (YECS, Fig. 1) zijn marginale zeeën ten oosten van China, en zijn de afgelopen eeuw gestaag opgewarmd. In feite, de opwarmingstrend van de zee-oppervlaktetemperatuur (SST) in de YECS is meer uitgesproken dan de wereldgemiddelde toestand. De toenemende SST kan zeespiegelstijging veroorzaken, oceaanstromingen en atmosferische luchtstromen veranderen, en de omstandigheden van ecosystemen beïnvloeden.

Onderzoekers die de onderliggende fysieke mechanismen onderzoeken, zijn vaak geremd door de ontelbare factoren die verband houden met SST, terwijl de bijbehorende records beperkt zijn tot de temporele dekking en gegevenskwaliteit. Daarom, de bestaande verklaringen van de SST-trend van de YECS zijn divers.

Bijvoorbeeld, Dr. Liping Zhang van de Ocean University of China en haar collega's ontdekten dat de toenemende SST-trend over de marginale zeeën van China gepaard ging met verhoogde windsnelheid en groter warmteverlies (van oceaan naar atmosfeer), die op hun beurt de opwarmingssnelheid remden [Zhang L., L.Wu, X.Lin, en D. Wu. Modi en mechanismen van de laagfrequente variatie van de zeeoppervlaktemperatuur over de Chinese kustzeeën. Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek , 2010, 115, C08031]; anderzijds, Professor Sang-Wook Yeh en zijn collega van Hanyang University, Ansaan, Republiek Korea, ontdekte dat de toenemende SST-trend in de YECS in de winter gepaard ging met verzwakte noordelijke winden over de YECS in de winter, die hielpen SST te verhogen door latente en voelbare warmtefluxen [Yeh Sang-Wook, en Cheol-Ho Kim. Recente opwarming in de Gele/Oostzee in de winter en de daarmee samenhangende atmosferische circulatie. Onderzoek op het continentaal plat , 2010, 30:1428-1434]. Deze tegengestelde bevindingen tonen de noodzaak van verder onderzoek aan.

Studies over de regionale atmosferische en oceanische omgeving onthullen dat de SST-opwarmingstrend in YECS gepaard gaat met atmosferische en oceanische veranderingen en daardoor wordt beïnvloed, volgens Hailun He, een wetenschapper aan het Second Institute of Oceanography of State Oceanic Administration, in de Chinese stad Hangzhou.

In een artikel geschreven in co-auteurschap met Yuhua Pei en Xiaohui Xiu, collega's van hetzelfde instituut, de onderzoekers zochten naar mogelijke factoren die de stijgende SST-trend in de YECS beïnvloeden door bijbehorende nieuwe dataproducten te analyseren. Deze gegevens omvatten de netto warmteflux aan het oppervlak, oppervlaktewind, temperatuur, geostrofische stroomsnelheid in een sectie die de Kuroshio doorsnijdt (PN-sectie), en luchttemperatuur in Japan. "Deze gegevens kunnen worden gebruikt om enkele belangrijke beïnvloedende factoren weer te geven, zowel uit de atmosfeer als uit de oceaan. Deze analyses leveren bewijs voor een kritische overweging van de mechanismen voor het verhogen van SST in de YECS, ’ schrijven de auteurs.

De opwarming is niet beperkt in SST. De onderzoekers schrijven, "De opwarmingssnelheid in het specifieke gedeelte neemt gestaag af met de diepte en verandert in een afkoelingstrend in de tussenlaag, wat resulteert in een toename van de stratificatie, en vergemakkelijkt de opwarming van SST." (Fig. 2)

De studie, gepubliceerd in de Wetenschap China Aardwetenschappen , meldt verder dat de laagfrequente trend in de lucht-zeeflux onvoldoende is om de SST-opwarmingstrend te verklaren. "Bij de toenemende YECS SST, er is een afnemende oppervlaktewarmteflux (neerwaarts positief), zoals aangegeven bij het product 'OAFlux', die de SST-toename kunnen remmen. Daarom, SST-opwarming lijkt te worden veroorzaakt door de oceanische thermische advectie, maar niet door directe oppervlakteforcering."

Echter, thermische advectie in de oceaan kan niet direct worden gemeten en het effect ervan kan niet worden beoordeeld op basis van de huidige waarnemingsgegevens. "Het is een grote uitdaging om de bijdrage van thermische advectie aan de SST-opwarming adequaat te evalueren, " zegt Dr. Hailun He, de corresponderende auteur van het onderzoek.

"Veranderingen in de oppervlaktewind kunnen de opwarming van SST beïnvloeden door de turbulente warmtestroom, neerwaartse/opwaartse luchtstroom, en opwelling/downwelling in de oceaan. Echter, deze trends zijn vrij klein en hebben grote onzekerheden, dus hun effect op SST-opwarming is onzeker, ', schrijven de onderzoekers. 'In deze studie, bijbehorende up-to-date dataproducten worden geanalyseerd om bewijs te leveren voor kritische beschouwing van de mechanismen voor het verhogen van SST in de YECS." De resultaten vormen een waardevolle referentie voor de regionale klimaatverandering in YECS.

Echter, de onderzoekers zeggen ook dat het een uitdaging was om harde conclusies te trekken over het dominante mechanisme van SST-opwarming in de YECS. Zij schrijven, "In de toekomst, klimaatmodellen die de westelijke grensstromen correct kunnen simuleren en historische waarnemingen kunnen assimileren, zouden nuttig zijn bij het oplossen van dit probleem."