近日，我中心科研团队在北黄海冷水团局地来源的关键时空区域研究方面取得新进展，研究成果《Identifying Key Spatiotemporal Regions of the Local Source of the Northern Yellow Sea Cold Water Mass》发表于海洋科学领域著名期刊《Journal of Marine Science and Engineering》。

北黄海冷水团（NYSCWM）作为中国近海独特的水文现象之一，对冷水渔业养殖和海洋经济发展具有重要意义。近年来，受极端气候的影响，冷水团的异常变化已对海洋生物和生态环境产生显著影响，因此有必要对其演变规律与来源进行深入研究。现有研究普遍认为冷水团是前冬局地残留的低温冷水，但受原始观测数据分辨率的限制，尚缺乏对其关键时空来源的精细化识别。鉴于此，本论文基于2003-2020年北黄海冷水团最低水温的观测数据，以及高分辨率的海表温度（SST）再分析数据，综合运用小波分析、K-means聚类及回归建模等方法，系统剖析北黄海冷水团与冬季海温的时空变化特征，精准识别调控冷水团强弱的核心区域与关键时段。

研究结果表明：2003-2020年夏季北黄海冷水团最低水温整体上呈升温趋势（0.0533℃/a），2011年后升温显著，冷水团强度持续减弱，且存在约为3年的主导周期；2002-2019年冬季海温整体呈下降趋势（-0.0363℃/a），但2010-2019年冬季转为显著升温（0.1619 °C/a），其主导周期与冷水团一致。该海域冬季2月海温与冷水团最低水温呈显著且最强的正相关性。进一步，根据逐年和逐日的K-means聚类分析精准识别出北黄海（NYS）中部海域2月下半月（16-27日）的海温是调控冷水团强弱的核心区域和关键时间窗口，该相关性（CC = 0.8396）显著高于其他区域。同时，该中部区域在协同西部冷水和南部暖水的热力平衡中发挥了核心作用，且在2月下半月维持了稳定的低温状态。并基于中部区域2月下半月海温构建了多元回归模型，拟合效果较好（R² = 0.9244，RMSE = 0.2206），可有效实现冷水团最低水温定量预测。

综上，本论文系统揭示了北黄海冷水团强度与冬季海温的精细化关系，明确了2月下半月中部海域的海温是关键前兆信号。本研究成果可为北黄海冷水团强度精准预测、区域海洋生态环境保护及渔业资源科学化管理提供理论支撑与技术参考。

论文第一作者为我中心副研究员陈晓，第二作者为我中心培养的硕士研究生马坐坐。该研究得到了国家自然科学基金（42306218）、河北省自然科学基金（F2023407003）的资助。

论文信息：Xiao Chen, Zuozuo Ma, Miangang Song, Zhiliang Liu, Tao Liu, Yunlong Lu and Jia Shi. Identifying Key Spatiotemporal Regions of the Local Source of the Northern Yellow Sea Cold Water Mass. Journal of Marine Science and Engineering, 2026, 14: 912. https://doi.org/10.3390/jmse14100912

图1 研究区域和DC断面

图2  NYSCWM最低温度年际变化及多尺度振荡特征

图3  NYSCWM中心温度及冬季SST年际变化

图4 北黄海冬季2月的聚类结果

图5 北黄海不同区域多年逐日SST变化特征及其与冷中心的关系

图6  2003-2019年与2020-2025年8月最低水温拟合与预测结果对比