石強(qiáng) ，2，3

（1.山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266033；2.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 青島 266033；3.海洋溢油鑒別與損害評(píng)估技術(shù)國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266033）

渤海是受大氣、陸地、海洋系統(tǒng)交互作用的半封閉型超淺海，平均水深18 m。渤海分布著海水養(yǎng)殖區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、旅游度假區(qū)等22種海洋功能區(qū)。據(jù)2008-2011年監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，渤海6個(gè)生態(tài)監(jiān)控區(qū)均處于亞健康和不健康狀態(tài)，主要生態(tài)問(wèn)題是：近岸海域污染嚴(yán)重，濱海濕地面積減少，海水鹽度升高，漁業(yè)資源衰退，富營(yíng)養(yǎng)化加劇，赤潮頻發(fā)，外來(lái)物種入侵，岸線侵蝕等。（國(guó)家海洋局北海分局，2009，2010，2011，2012）。隨著氣候變暖以及開(kāi)發(fā)活動(dòng)加劇，渤海環(huán)境演變也將復(fù)雜化。

海水溫度、鹽度是海洋環(huán)境的基本要素。方國(guó)洪等（2002）、俎婷婷等（2005）和 Lin等（2001）利用線性回歸方法研究了渤海沿岸海洋站和斷面觀測(cè)海洋表層水溫和鹽度及地面氣溫和降水等要素的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)和相關(guān)性。吳德星等（2005）、張松等（2009）采用EOF方法分析了衛(wèi)星遙感渤海SST年際變化特征。吳德星等（2004）采用淡水通量收支分析研究了渤海沿岸海洋站和斷面觀測(cè)鹽度，認(rèn)為黃河入海流量持續(xù)銳減是導(dǎo)致渤海鹽度升高的主導(dǎo)原因。Yu等（2009）采用EOF方法研究了1950-2007年渤海、北黃海冬季鹽度，認(rèn)為渤海年度鹽度與黃河年徑流量強(qiáng)負(fù)相關(guān)。

海水溫度、鹽度分布不僅與生化要素分布有密切關(guān)系（魏皓等，2003；李勝朋等，2004；鄒斌等，2005）也與大氣-海洋CO2交換過(guò)程有關(guān)系（張龍軍等，2008）。

渤海地區(qū)近50年來(lái)冬季氣溫升高最明顯（黃琰等，2011），并且渤海海域冬季降水量?。稽S河、遼河等大型河流入海徑流量少；海水溫度垂直均勻。本文采用旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（REOF）等方法研究近35年來(lái)渤海冬季斷面表底層溫鹽年際時(shí)空變化過(guò)程以及對(duì)冬季氣侯變暖和黃河入海年徑流量的響應(yīng)，將有助于了解渤海冬季溫鹽年際變化的局地時(shí)空結(jié)構(gòu)以及進(jìn)一步研究溫鹽年際時(shí)空變化與其他生化要素的影響。

1 材料與方法

1.1 分析資料

渤海斷面站位分布在渤海南北中間位置，由10個(gè)站位組成（圖1），國(guó)家海洋局北海分局海洋調(diào)查隊(duì)和北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心于1978-2012年歷年2月對(duì)海水表底層海水溫度、鹽度監(jiān)測(cè)，分析方法按照海洋調(diào)查規(guī)范-第2部分：海洋水文觀測(cè)（GB/T12763.2-2007）規(guī)范執(zhí)行，其中 1981年、1984年和1996年各站缺測(cè)。斷面北端站點(diǎn)有時(shí)受結(jié)冰影響缺測(cè)，分析中缺測(cè)數(shù)據(jù)由時(shí)間相鄰站點(diǎn)資料內(nèi)插填補(bǔ)。

圖1 渤海斷面站位和氣候資料站分布

渤海中部沿岸大連站1978-2012年歷年2月平均氣溫和歷年1月、2月每日2次（0、12世界時(shí)）97 m高度處探空風(fēng)速資料，由中國(guó)氣象局氣象信息中心提供。

黃河口利津站1978-2011年黃河入海年徑流量資料。

1.2 分析方法

1.2.1 旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)

（REOF）方法 旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（REOF）方法是經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（EOF）方法的改進(jìn)。EOF方法是一種分析矩陣數(shù)據(jù)中的結(jié)構(gòu)特征和提取數(shù)據(jù)主要時(shí)空特征量的方法，在海洋學(xué)科中得到了廣泛應(yīng)用（石強(qiáng) 等，2001；吳德星等，2005；張松等，2009；Yu et al，2009）。

EOF方法可以反映分析域整體時(shí)空主要變化，當(dāng)需要關(guān)注分析域變量局地時(shí)空結(jié)構(gòu)時(shí)，采用旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（REOF）是一個(gè)適宜的方法（Jolliffe，2002）。REOF方法是在保持EOF前K個(gè)主成分的總方差不變情況下，進(jìn)行最大方差正交變換，使變換后的空間型對(duì)原變量的方差貢獻(xiàn)差異增大，以反映原變量中的局部結(jié)構(gòu)，第K個(gè)特征值方差貢獻(xiàn)用REOFk（%）表示。REOF詳細(xì)討論見(jiàn)吳洪寶等（2010）。

1.2.2 躍變分析方法

采用信噪比公式確定時(shí)間序列資料躍變發(fā)生的強(qiáng)度與時(shí)刻，信噪比公式為：

其中：M1、M2和σ1、σ2分別是基準(zhǔn)時(shí)刻之前與之后期間（n）內(nèi)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，當(dāng)信噪比值出現(xiàn)局部最大值且大于1.0時(shí)，判斷在基準(zhǔn)時(shí)刻出現(xiàn)躍變現(xiàn)象（Yamamoto et al，1986）。本研究中取躍變時(shí)間尺度n=10年。

1.3 Pearson相關(guān)系數(shù)與非線性相關(guān)系數(shù)

當(dāng)兩個(gè)隨機(jī)變量服從二元正態(tài)分布時(shí)，其線性相關(guān)關(guān)系可由Pearson積矩相關(guān)系數(shù)描述，簡(jiǎn)稱Pearson相關(guān)系數(shù)，值域范圍-1～1。在使用Pearson相關(guān)系數(shù)時(shí)，二元正態(tài)分布假設(shè)十分重要。對(duì)于非正態(tài)分布的樣本計(jì)算該相關(guān)系數(shù)值可能導(dǎo)致完全錯(cuò)誤的結(jié)論（陶澍，1994）。因此，除有特別說(shuō)明以外，本文所有參與計(jì)算延遲關(guān)系分析的變量均通過(guò)了信度0.01正態(tài)分布檢驗(yàn)。

非線性相關(guān)系數(shù)（廣義相關(guān)系數(shù)）定義：可解釋的變差與總變差比值，值域范圍0～1，其中可解釋變差計(jì)算中采用二階多項(xiàng)式擬合兩個(gè)變量。當(dāng)多項(xiàng)式最高階數(shù)由2降低為1時(shí)，非線性相關(guān)系數(shù)退化為線性相關(guān)系數(shù)（斯皮格爾等，2002）。

2 結(jié)果與討論

2.1 氣候要素與海面溫度、鹽度年際變化趨勢(shì)

在全球氣候變暖的背景下，1978-2012年期間，渤海地區(qū)大連站歷年2月平均氣溫出現(xiàn)顯著線性升高趨勢(shì)（圖2a），歷年1月徑向、緯向偽風(fēng)應(yīng)力和出現(xiàn)顯著線性減小趨勢(shì)（圖2b、c），黃河年徑流量出現(xiàn)顯著線性減少趨勢(shì)（圖3a），這三種渤海重要外強(qiáng)迫因素的改變將影響到渤海冬季溫鹽時(shí)空結(jié)構(gòu)的變化。

斷面1987年表層鹽度序列未通過(guò)正態(tài)分布檢驗(yàn)，故1987年平均鹽度值由鹽度中位數(shù)代替，通過(guò)檢驗(yàn)的每年溫度、鹽度序列取平均值分析趨勢(shì)（陶澍，1994）。斷面歷年表層平均溫度沒(méi)有線性升高趨勢(shì)（圖3b），這種表層平均溫度年際變化原因?qū)⒉捎肦EOF分析討論。表層平均鹽度值序列具有顯著線性升高趨勢(shì)（圖3c）。

渤海海域冬季低氣溫的形成主要受到南下極地冷氣團(tuán)強(qiáng)度和控制時(shí)間的影響，而冬季西北季風(fēng)的強(qiáng)弱受到高低氣壓系統(tǒng)配合和大氣環(huán)流系統(tǒng)變化的影響，例如冬季El Nino年?yáng)|亞寒潮活動(dòng)弱于La Nina年，El Nino年SST較La Nina年偏高（張松等，2009）。從延遲相關(guān)分析結(jié)果看，大連站冬季2月平均氣溫與大連站2月偽風(fēng)應(yīng)力和的模存在顯著同步負(fù)相關(guān)系數(shù)（R=-0.51），但是，延遲相關(guān)系數(shù)分布沒(méi)有出現(xiàn)單峰形態(tài)（圖略），因此，冬季西北季風(fēng)的強(qiáng)弱是影響渤海地區(qū)冬季月平均氣溫高低的因素之一，但不是唯一的主要因素。

2.2 海水溫度、鹽度年際變化

渤海斷面冬季表底層溫度、鹽度分布見(jiàn)圖4-圖7，其中各站溫度、鹽度數(shù)據(jù)沿時(shí)間方向做邊界一階、內(nèi)部二階Shapio濾波，以減少短波噪聲（Shapiro，1970）。

由圖4、5所示，近35年來(lái)渤海冬季斷面表底層溫度經(jīng)歷了冷期變短、暖期變長(zhǎng)的情形，冷期出現(xiàn)在1983-1985年、2000-2001年、2010-2012年，最低溫出現(xiàn)在1985-1986年；暖期出現(xiàn)在1979-1981年、1988-1999年、2002-2003年、2007-2009年，最高溫度出現(xiàn)在2007-2008年。渤海中部暖期增溫幅度最大，遼東灣在冷、暖期變溫范圍最大。

圖2 大連站月平均氣溫（a），月徑向偽風(fēng)應(yīng)力和（b）、月緯向偽風(fēng)應(yīng)力和（c）

圖3 黃河年徑流量（a）與表層平均溫度（b）、表層平均鹽度（c）

圖5 底層溫度分布（單位：℃）

圖6 表層鹽度分布

由圖6、7所示，渤海冬季斷面表底層鹽度出現(xiàn)高值期增多，河口和中部海域鹽度低值期減少的情形，鹽度較低值出現(xiàn)在1978年-1980年、1987-1992年和2011-2012年；鹽度較高值出現(xiàn)在1982-1986年和1993-2010年，其中最高值出現(xiàn)在2002-2004年。

圖7 底層鹽度分布

圖8 表底層溫度差（單位：℃）

圖9 表底層鹽度差

渤海冬季低氣溫天氣條件下的海氣熱輻射、蒸發(fā)作用形成海表層水體低溫、高鹽效應(yīng)，同時(shí)西北季風(fēng)將渤海表層水吹向渤海西南岸段堆積并產(chǎn)生自表層向底層的下沉流，在渤海西北岸段由于表層水被風(fēng)吹離海岸，由此產(chǎn)生由底層向表層的補(bǔ)償流，這種西北季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的沿渤海主軸方向的表底層風(fēng)動(dòng)—補(bǔ)償流環(huán)流將渤海西南岸段附近的表層水低溫、高鹽效應(yīng)向海底運(yùn)移，將底層暖溫、低鹽效應(yīng)水體向表層輸送，這種環(huán)流可以抵消堆積在渤海西南岸附近水體的表層低溫、高鹽效應(yīng)，增大表底層水體溫鹽混合。在渤海西北季風(fēng)較強(qiáng)的年份（1982-1984年；1994-1998年），渤海西南岸段附近表層水溫度大于底層，底層鹽度大于表層；在西北季風(fēng)較弱的年份（2007-2010年），渤海底層水溫度高于表層，底層鹽度小于表層，見(jiàn)圖8，圖9。因此，渤海冬季西北季風(fēng)強(qiáng)度顯著線性減弱趨勢(shì)，將導(dǎo)致渤海斷面南部表底層溫鹽風(fēng)動(dòng)混合效應(yīng)減弱，使得堆積在斷面南部水體的低溫、高鹽效應(yīng)逐年增強(qiáng)，出現(xiàn)斷面南部表底層水體溫度趨勢(shì)性降低、鹽度趨勢(shì)性升高的效應(yīng)。由于黃河口徑流量是影響渤海鹽度的主要因素（吳德星等，2004；石強(qiáng)，2013），這種環(huán)流造成的高鹽效應(yīng)相對(duì)黃河口徑流量對(duì)鹽度的影響是小量。

2.3 海水溫度年際時(shí)空變化

采用REOF分析表底層溫度序列資料，取EOF前3項(xiàng)做旋轉(zhuǎn)，表層方差總和96%；底層方差總和95%，時(shí)間分量采用5項(xiàng)高斯型低通濾波處理，消除短期擾動(dòng)。

由于冬季太陽(yáng)輻射量減小，渤海海水垂直混合比較均勻，所以表底層溫度3個(gè)模態(tài)時(shí)空間分量對(duì)應(yīng)形態(tài)十分相似。

依據(jù)空間分量大值分布，表底層溫度模態(tài)空間分量有3種型式：開(kāi)闊海型、黃河口型和遼河口型（圖10d.e.f，圖11d.e.f）。開(kāi)闊海型方差貢獻(xiàn)最大；遼河口型方差貢獻(xiàn)最小。

表底層溫度模態(tài)時(shí)間分量中第一模態(tài)具有顯著線性升高趨勢(shì)（圖10a，圖11a），并在1992年出現(xiàn)10年尺度躍變升高；第二模態(tài)具有顯著線性降低趨勢(shì)（圖10b，圖11b），1990年以后，時(shí)間分量年際變化幅度比較小，線性降低趨勢(shì)明顯；第三模態(tài)是準(zhǔn)平衡年際變化，1993年以后，時(shí)間分量年際變化幅度比較?。▓D10c，圖11c）。最大熵譜分析得出：表底層溫度第一模態(tài)顯著周期4.7年和10年；表層溫度第二模態(tài)顯著周期7.8年和11.7年；表層溫度第三模態(tài)顯著周期5.8年和17.5年；底層溫度第二模態(tài)顯著周期7年和11.7年；底層溫度第三模態(tài)顯著周期4.1年、5.8年和10年。

渤海表底層開(kāi)闊海型水溫模態(tài)有顯著線性趨勢(shì)性升高，其機(jī)制是對(duì)氣候變暖的響應(yīng)；黃河口型水溫模態(tài)有顯著線性趨勢(shì)性降低，這種形態(tài)是由于西北季風(fēng)強(qiáng)度逐漸減弱，導(dǎo)致沿渤海南北方向表底層風(fēng)動(dòng)—補(bǔ)償流環(huán)流減弱，斷面南部表底層溫度混合效應(yīng)減弱，由西北季風(fēng)吹向斷面南部海域表底層水體的低溫效應(yīng)逐漸增大，該海域溫度出現(xiàn)線性趨勢(shì)性降低；遼河口附近海域是冬季冰情最重的海域，受大氣環(huán)流年際變化影響，渤海海冰存在低頻、高頻和無(wú)明顯周期的多尺度年際變化特征（李劍等，2005）。20世紀(jì)90年代渤海冰情持續(xù)偏輕與全球氣候變暖趨勢(shì)相當(dāng)一致，渤海冰情年際變化與EL-Nino現(xiàn)象以及太陽(yáng)活動(dòng)周期有關(guān)（白珊等，2001）。遼河口附近海域受到冰情復(fù)雜年際變化使得遼河口型水溫模態(tài)年際變化呈現(xiàn)準(zhǔn)平衡形態(tài)。

圖10 表層溫度時(shí)空模態(tài)（a.d.REOF1=63%；b.e.REOF2=21%；c.f.REOF3=12%），→躍變時(shí)刻

圖11 底層溫度時(shí)空模態(tài)（a.d.REOF1=54%；b.e.REOF2=21%；c.f.REOF3=20%），→躍變時(shí)刻

渤海冬季表底層溫度年際變化分為3種時(shí)空模態(tài)，主要在開(kāi)闊海域分布的第一模態(tài)（表層REOF1=63%；底層REOF1=54%）隨氣候變暖有線性升溫趨勢(shì)；主要在黃河口附近海域分布的第二模態(tài)（表層REOF2=21%；底層REOF2=21%）受季風(fēng)強(qiáng)度逐漸減弱的影響，出現(xiàn)線性降溫趨勢(shì)，并且降溫斜率大于第一模態(tài)升溫斜率；主要在遼河口附近分布的第三模態(tài)（表層REOF3=12%；底層REOF3=20%）呈現(xiàn)準(zhǔn)平衡變化。由于斷面占據(jù)3種不同形態(tài)的溫度年際變化海域，所以，在取斷面各站溫度值做平均計(jì)算后，平均溫度值序列中升高、降低線性趨勢(shì)被掩蓋。

2.4 表底層溫度模態(tài)與月平均氣溫和季風(fēng)相關(guān)性

對(duì)歷年2月平均氣溫、1月季風(fēng)強(qiáng)度和表層溫度模態(tài)時(shí)間分量序列做5項(xiàng)高斯型低通濾波處理后做延遲相關(guān)分析。

圖12 大連站2月平均氣溫與表層溫度模態(tài)延遲相關(guān)系數(shù)

如圖12所示，第一模態(tài)時(shí)間分量與大連站2月平均氣溫顯著同步正相關(guān)，第一模態(tài)是對(duì)冬季氣溫升高趨勢(shì)的響應(yīng)；第二模態(tài)時(shí)間分量與2月平均氣溫有3-4年延遲顯著負(fù)相關(guān)，這種情形說(shuō)明第二模態(tài)變化不是對(duì)2月平均氣溫的響應(yīng)，只是有與2月平均氣溫年際變化位相延遲；第三模態(tài)時(shí)間分量與月平均氣溫基本無(wú)顯著相關(guān)性，模態(tài)受其他因素。

底層溫度模態(tài)與大連站2月平均氣溫的延遲相關(guān)性與表層溫度模態(tài)是一致的。

如圖13所示，1月擬風(fēng)應(yīng)力和模與表層溫度第一模態(tài)時(shí)間分量無(wú)顯著相關(guān)響應(yīng)；與第二模態(tài)時(shí)間分量近似同步顯著正相關(guān)（與峰值相差不大），說(shuō)明第二模態(tài)是對(duì)西北季風(fēng)強(qiáng)度的響應(yīng)，由此也證實(shí)了前節(jié)分析的風(fēng)動(dòng)—補(bǔ)償流環(huán)流與溫度影響效應(yīng)；與第三模態(tài)時(shí)間分量的相關(guān)系數(shù)分布是一種位相差變化，并不是響應(yīng)相關(guān)。

圖13 大連站1月偽風(fēng)應(yīng)力和的模與表層溫度模態(tài)延遲相關(guān)系數(shù)

底層溫度模態(tài)與大連站1月偽風(fēng)應(yīng)力和模的延遲相關(guān)性與表層溫度模態(tài)是一致的。

渤海冬季表底層溫度對(duì)氣候變暖響應(yīng)主要出現(xiàn)在渤海斷面開(kāi)闊海域；對(duì)西北季風(fēng)強(qiáng)度減弱的響應(yīng)主要在渤海斷面南部海域，造成局地海域溫度出現(xiàn)顯著線性降溫趨勢(shì)；斷面北部海域溫度主要對(duì)海冰年際變化響應(yīng)，呈現(xiàn)準(zhǔn)平衡態(tài)年際變化。

2.5 鹽度年際時(shí)空變化

采用REOF分析表底層鹽度序列資料，取EOF前2項(xiàng)做旋轉(zhuǎn)，表底層方差總和均是95%，時(shí)間分量采用5項(xiàng)高斯型低通濾波處理，消除短期擾動(dòng)。

渤海冬季降水量、河流徑流量少，海水垂直混合比較均勻，所以表底層鹽度二個(gè)模態(tài)時(shí)空間分量對(duì)應(yīng)形態(tài)十分相似。

依據(jù)空間分量大值分布，表底層鹽度模態(tài)空間分量有二種型式：遼東灣型、黃河口型（圖14c、d，圖15c、d）。遼東灣型方差貢獻(xiàn)稍大于黃河口型。

表底層鹽度模態(tài)時(shí)間分量中第一模態(tài)是準(zhǔn)平衡年際變化（圖14a，圖15a）；最大熵譜分析得出：表底層鹽度第一模態(tài)顯著周期是5.8年和11.7年；第二模態(tài)具有顯著線性升高趨勢(shì)（圖14b，圖15b），其中第二模態(tài)在1997年出現(xiàn)10年尺度躍變升高。最大熵譜分析得出：表層鹽度第二模態(tài)顯著周期是7.8年和17.5年；底層鹽度第二模態(tài)顯著周期是5.4年和17.5年。

圖14 表層鹽度時(shí)空模態(tài)（a.c.REOF1=49%；b.d.REOF2=46%），↓躍變時(shí)刻

圖15 底層鹽度時(shí)空模態(tài)（a.c.REOF1=52%；bde.REOF2=43%），←躍變時(shí)刻

黃河入海徑流量不僅可以影響渤海鹽度季節(jié)變化（石強(qiáng)，2013），也可以影響渤海鹽度年際變化（吳德星等，2004）。黃河入海年徑流量線性減少趨勢(shì)（圖3a）造成黃河口附近海域鹽度模態(tài)年際變化出現(xiàn)線性升高趨勢(shì)，并且出現(xiàn)鹽度躍變升高。冬季遼東灣及附近海域存在鹽度模態(tài)準(zhǔn)平衡態(tài)年際變化，渤海海冰和渤海-北黃海之間海水交換等因素，可能與這種模態(tài)年際變化形態(tài)有關(guān)。

2.6 鹽度模態(tài)與黃河年徑流量相關(guān)性

各組黃河年徑流量-鹽度模態(tài)延遲數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布，只有黃河年徑流量-表層鹽度第二模態(tài)在滯后-6年步長(zhǎng)處數(shù)組出現(xiàn)非正態(tài)分布，但是該組Pearson相關(guān)系數(shù)接近零（圖16），所以一組數(shù)據(jù)的非正態(tài)分布不影響整體分析結(jié)果。由于冬季風(fēng)動(dòng)-補(bǔ)償流環(huán)流年際變化對(duì)表底層鹽度的影響相對(duì)黃海年徑流量是小量，因此，只對(duì)黃河年徑流量、表層鹽度模式時(shí)間分量做5項(xiàng)高斯型低通濾波處理后做延遲相關(guān)分析。

如圖16所示，黃河年徑流量超前表層鹽度第一模態(tài)5年顯著最大負(fù)線性相關(guān)，非線性相關(guān)系數(shù)也是在5年出現(xiàn)最大值（圖16未標(biāo)出），說(shuō)明黃河年徑流量可以在黃河口附近海域維持5年左右的冬季海水低鹽度效應(yīng)，黃河年徑流量的大小是影響渤海冬季海水鹽度的主要因素。黃河年徑流量超前表層鹽度第二模態(tài)7年顯著最大負(fù)線性相關(guān)；超前表層鹽度第二模態(tài)2年最大非線性相關(guān)，說(shuō)明黃河年徑流量變化對(duì)第二模態(tài)的影響快于第一模態(tài)，并且可以對(duì)遼東灣和渤海中部海域維持2-7年的冬季海水低鹽度效應(yīng)。由于缺少遼河口年徑流量資料，所以，不能確定第二模態(tài)對(duì)遼河與黃河年徑流量響應(yīng)的差異情況。

圖16 黃河利津站年徑流量與表層鹽度模態(tài)延遲相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論

（1）渤海冬季表底層溫度年際變化分為3種時(shí)空模態(tài)：開(kāi)闊海型、黃河口型和遼河口型，其中只有開(kāi)闊海型模態(tài)是對(duì)冬季氣溫變暖的響應(yīng)，該模態(tài)時(shí)間分量有顯著線性升高趨勢(shì)和躍變。黃河口型模態(tài)是對(duì)冬季西北季風(fēng)強(qiáng)度逐漸減弱的響應(yīng)，該模態(tài)時(shí)間分量有顯著線性降低趨勢(shì)。遼河口型模態(tài)是對(duì)局地海冰年際變化的響應(yīng)，呈現(xiàn)準(zhǔn)平衡變化。

（2）由于渤海斷面占據(jù)3種不同形態(tài)的溫度年際變化海域，渤海冬季斷面平均海水溫度值序列呈現(xiàn)準(zhǔn)平衡形態(tài)年際變化。

（3）渤海冬季表底層鹽度年際變化分為2種時(shí)空模態(tài)：遼東灣型和黃河口型，其中黃河口型模態(tài)與黃河口年徑流量滯后5年顯著負(fù)線性相關(guān)，該模態(tài)時(shí)間分量有顯著線性升高趨勢(shì)和躍變；遼東灣型模態(tài)與黃河年徑流量滯后7年顯著負(fù)線性相關(guān)；滯后2年顯著非線性相關(guān)，該模態(tài)時(shí)間分量年際變化為準(zhǔn)平衡形態(tài)。

（4）黃河年徑流量是影響渤海冬季鹽度年際變化的主要因素，渤海冬季斷面表底層平均海水鹽度年際變化呈現(xiàn)顯著線性升高趨勢(shì)。

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