介绍
自1970年以来，海洋变暖有增无减，并吸收了全球变暖带来的90%以上的多余热量。自 1993 年以来，海洋变暖速度增加了一倍多（IPCC，2019）。政府间气候变化专门委员会（IPCC，2021）还报告了全球海洋 0-700 m 和 700-2,000 m 层的线性海洋变暖趋势，在 1970 年期间分别为 4.35 ± 0.8 和 2.25 ± 0.64 ZJ/年2017年。2005-2017 年的这些趋势分别为 5.31 ± 0.48 和 4.02 ± 0.97 ZJ/年。自 1992 年以来，全球 2,000 米以下的海洋同时变暖。世界气象组织（WMO，2023）提出，过去二十年海洋变暖速率特别高：1971年至2022年全球0-2,000米海洋变暖速率为0.7±0.1 W m –2 ，但2006年至2022年为1.2±0.2 W m –2 2022年。他们还描述了从1992年到2022年，2000米以下的深海变暖估计为0.0725±0.1 W m –2。这两份重要报告的结果意味着全球海洋变暖明显加速，所有层近年来，全球海洋迅速变暖。这些加速的海洋变暖将对海洋生态系统和渔业产生影响。

与气候变化导致的陆地热浪和寒潮一样，海洋热浪 (MHW) 和海洋寒潮 (MCS) 是沿海地区和海洋的长期极热或极冷天气，可能对海洋生物和依赖海洋生物造成一系列后果。社区（WMO，2023）。WMO 还报告称，2022 年，58% 和 25% 的海洋表面分别经历了至少一次 MHW 和 MCS。全球每年 MHW 日数平均趋势增加 8.4 天/十年，MCS 天数减少 9.4 天/十年。此外，全球平均MHWs强度趋势为0.081°C/10年，大于MCSs强度0.059°C/10年趋势（Wang et al., 2022））。这些结果表明，由于海洋变暖，MHW的频率和强度逐渐增强，而MCS的强度明显减弱。

过去54年来，年平均海面温度（SST）上升了约1.35°C，是全球平均趋势的约2.5倍。特别是，2021 年 7 月，全球水域的 MHW 最高水平出现在东海（NIFS，2022）。Kang（2000）利用1936年至1995年韩国沿海海表温度数据解释说，冬季海表温度呈上升趋势，而夏季海表温度呈下降趋势。（2011）报道称，根据 130 年的观测数据，朝鲜半岛周围的海洋表面变暖在冬季比夏季更大。敏与金 (2006)报道称，韩国沿海地区年海温振幅下降趋势主要是由于冬季海温上升趋势所致。宋等人。(2010)还指出，冬季的增长趋势明显比夏季大约2倍。他们还指出，韩国水域海表温度的长期上升趋势通常是由冬季独特的上升趋势造成的。正如之前的许多研究一样，韩国水域海表温度的长期变化众所周知，冬季海表温度占主导地位。然而，韩与李 (2020)报道称，过去10年，夏季海温呈现明显的上升趋势，而冬季则呈现明显的下降趋势。

IPCC在气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告（SROCC）中，自2016年以来，东海和黄海被描述为全球海洋中MHW的频繁发生区。Kim & Han（2017）也解释说，自2016年以来，韩国水域周围的MHW杀死了沿海和海湾地区的大量不同海洋生物，特别是水产养殖场。李等人。(2022) 研究表明，韩国沿海和内陆海湾每年都会出现严重的异常高水温，而黄海和东海北部主要海湾的高水温现象被证实主要是由热量流入造成的。夏季从空中穿过海面。李等人。(2022) 还解释说，需要制定水产养殖管理计划来防止渔业受损，以减少夏季水产养殖场的大规模死亡。另一方面，韩等人。(2019)报道称，2010年代冬季，韩国西部和南部海岸附近检测到显着的低水温，这些MCS与北极涛动和北极变暖有关。近年来，韩国西部和南部海岸的网箱养殖场因独特的MCS而频繁发生大规模死亡事件。从2010年到2020年的11年间，韩国因自然灾害造成的经济损失约为2363亿韩元。其中，MHW和MCS造成的大规模死亡分别占53%和11%左右。也就是说，海温的极端和突变是韩国沿海地区水产养殖场经济损失的主要原因（国家食品安全研究院，2022）。

前期研究表明，近期朝鲜半岛周边海域海温变化趋势发生显着变化，极端海洋和渔业状况频发。在这项研究中，我们利用韩国的长期海洋和大气数据集，研究了夏季和冬季海表温度的长期模式变化，并考虑了这些原因，这应该与最近频繁出现的 MHW 和 MCS 有关。沃特斯。

材料和方法
为了研究韩国水域海表温度的长期年度和季节趋势和变化，我们使用了从国家水产科学研究所 (NIFS) 序列海洋观测 (NSO) 获得的海表温度数据，这些数据由韩国海洋数据中心 (KODC) 提供），从1968年到2022年。NSO自1968年以来连续开展了25条系列线和207个站，在没有数据的情况下测量了浮游植物和动物的温度、盐度、溶解氧、养分、生物量和物种组成，双月刊自上而下（图1）。我们还使用年平均海洋热含量（OHC）数据来检查韩国水域的海洋变暖情况。这些数据被称为长期气候数据记录（CDR），是使用美国国家海洋和大气管理局（NOAA）国家环境信息中心（NCEI）从1955年至今的现场温度数据计算得出的。这些网格数据在空间上平均为韩国水域（31°N–43°N、122°E–134°E）、东海（35°N–39°N、127°E–132°E）、黄海（34°N–38°N，123°E–127°E）和东海北部（31°N–35°N，124°E–129°E）。

对马暖流（TWC）被认为是韩国水域，特别是东海平流的重要热源。事实上，洋流供热是一个重要来源，约占东海西南部太阳辐射的60%~70%（Han & Kang，2003）。泷川等人。(2005)报道称，通过朝鲜海峡的TWC运输量具有较强的季节变化，冬季有一个最小值，春秋两季有两个最大值，并有双峰。他们还表明，朝鲜海峡西航道的秋季峰值比春季峰值更为明显。申等人。(2022)解释说，使用声学多普勒海流剖面仪（ADCP）进行TWC的两次体积传输测量和验潮仪的海平面数据所获得的结果非常相似。过去 17 年（1997-2013 年），根据 ADCP 直接测量，整个朝鲜海峡和朝鲜海峡西部航道的年平均输送量约为 2.64 ± 0.41 Sv（Sv = 106 m3/s）和 1.53 ± 0.36 Sv ）， 分别。根据海平面数据间接法估算的过去44年（1975-2018年）的约为2.57±0.37Sv和1.51±0.32Sv。与TWC体积传输测量的直接法和间接法的结果相比，我们可以发现，海平面变化估计的体积输送与 ADCP 的直接测量非常相似。因此，为了研究与韩国水域海表温度长期变化的关系，我们使用了根据 1975-2018 年验潮仪数据估算出的通过韩国海峡的 TWC 月平均流量：申等人。（2022）。

为了考虑朝鲜半岛冬季对全球和中尺度气候的影响，我们研究了西伯利亚高压（SH）和东亚冬季风（EAWM）这两个长期气候因素。这两个气候因素用于描述冬季韩国水域海洋和大气条件的影响。SH 数据由大气研究大学公司 (UCAR) 提供的 40°N–60°N、70°E–120°E 区域的北半球月海平面气压网格数据提供（Gong & Ho, 2002；荣格等人，2017）。EAWM 数据还提供了国家环境预测中心 (NCEP)/国家大气研究中心 (NCAR) 再分析月平均数据以及来自 NOAA 的 300 hPa 纬向风速（Jhun & Lee，2004 年；Jung 等人， 2017）。我们自 1968 年以来就使用这些数据与韩国水域的海温变化进行比较。

最后，我们还使用了韩国气象局 (KMA) 的两个自动气象站 (AWS) 数据。为了研究朝鲜半岛冬季气候影响的变化，韩国公开大学使用了1968年以来城市化影响较弱的郁陵岛和济州岛的冬季平均风速。 KMA MET 数据门户（图 1）。我们还检查了两个极端天气数据，热浪日被定义为韩国平均 62 个气象站中每日最高气温超过 33°C 的次数。另一方面，寒潮日被定义为韩国平均 62 个气象站的早晨（上午 3 点至上午 9 点）最低气温低于 –12°C 的次数。

结果
韩国海域海面温度（SST）和海洋变暖的长期季节性格局变化
使用长期 NSO 数据，我们研究了韩国水域海表温度的长期变化。在过去的 55 年中，从 1968 年到 2022 年，年平均海表温度增加了约 1.36°C。利用基于百年原位观测的海面温度和海洋气象变量变异性估计（COBE- SST）数据集，通过对从日本气象厅（JMA）获得的包括船舶海表温度在内的海洋天气观测数据进行质量控制进行客观分析，对自 1891 年以来 100 多年的海表温度网格数据进行了改进（汉和李，2020）。同期，1968年至2022年全球年平均海表温度上升约0.53℃。这表明韩国垃圾年平均海表温度的长期趋势比全球平均高约2.6倍（图2 ））。

为了了解海洋变暖的趋势，我们通过 NCEI/NOAA 的 CDR 来研究 1955 年以来韩国水域和韩国水域各个区域的长期 OHC。从 1955 年到 2021 年的过去 67 年里，韩国每年的 OHC Waters明显增加了约8.510 18 Joules，这意味着OHC的增加趋势约为0.127 × 10 18 Joules/yr。特别是韩国水域的OHC自2015年以来显着增加，这意味着OHC的增加趋势约为1.188×10 182015年至2021年焦耳/年。尽管时间很短，只有7年左右，但韩国水域海洋变暖的趋势在过去7年中比过去67年高出约9.3倍（图3 ）。图4显示了1955年至2021年东海、黄海和东海北部的年平均OHC。从这个时间序列我们可以看出，韩国水域的OHC增加趋势以东海为主（ 0.148 × 10 18 焦耳/年）相比黄海（0.0606 × 10 18 焦耳/年）和东海北部（0.0893 × 10 18 焦耳/年）。过去7年（2015-2021年）各海域近期的OHC约为东海1.8694×10 18焦耳/年、黄海0.3086×10 18焦耳/年、0.6803×10 18焦耳/年分别位于东海北部。过去7年韩国海域OHC呈显着增长趋势，是由东海OHC显着增加造成的（图4））。这些结果表明，韩国水域正在逐渐变暖，并且韩国水域的海洋变暖近年来急剧加剧。此外，近期海洋的强烈变暖通常是由东海OHC急剧增加的趋势引起的。

正如之前的许多研究一样，2010年代之前韩国海域海温的长期趋势以冬季为主，夏季变化不显着。2010年代之前，从1968年到2009年，实际上，在42年间，冬季和夏季海温分别升高了约1.15°C和0.57°C。在此期间，冬季海表温度的长期趋势比夏季海表温度高约2倍。另一方面，在过去55年中，包括2010年代以后的数据，夏季海表温度的长期趋势超过了冬季海表温度。1968—2022年冬季和夏季海温上升趋势分别为0.0175℃/年和0.0212℃/年（图 5））。实际上，2010年后的平均海温比2月份的55年平均海温增加了约0.14°C。另一方面，2010年后的平均海温比8月份的55年平均海温显着升高约0.54°C。2010年代以后，韩国海域夏季海温上升趋势比冬季海温高出约3.9倍（图6）。这意味着韩国海域近几十年来季节性海温格局变化的独特原因已经发生。

与海面温度（SST）季节模式变化相关的海洋和大气条件的长期变化
为了找出韩国水域海温季节模式的原因，我们研究了1986年至2018年通过朝鲜海峡的TWC输送量的长期变化。估计海平面变化导致的通过朝鲜海峡的TWC输送量逐渐增加约过去 33 年为 0.014 Sv/yr（图 7）。为了了解TWC流量的季节差异，我们比较了过去33年夏季和冬季TWC流量的长期变化（图 8））。过去 33 年中，夏季（6 月至 8 月）和冬季（1 月至 3 月）TWC 输送量分别增加了约 0.63 Sv 和 0.34 Sv。这表明，夏季经朝鲜海峡的TWC 运量增加趋势占主导地位，而冬季TWC 运量略有增加。此外，夏季TWC通过朝鲜海峡的水量输送的这种独特的增长趋势应该是朝鲜海峡平流热量输送的增加。

众所周知，北极海冰的范围和面积已经明显地呈现出逐年负增长的趋势（Cavalieri & Parkinson，2012）。应该是全球变暖造成的。IPCC（2019）报告称，北极海冰范围全年所有月份都在减少，尤其是 1979 年至 2018 年间，海冰减少量约为 12.8 ± 2.3%/十年。最近的观测研究表明，陆地积雪可能受到海洋减少的影响冰。事实上，Ghatak 等人。(2012) 表明过去30年北极海冰损失与西伯利亚积雪之间存在显着联系，呈反相关关系。Petoukhov & Semenov (2010)还解释了北极（尤其是巴伦支海-喀拉海）减少、海冰与东亚北部极端寒冷冬季之间的关系。佐藤等人。(2022) 研究表明，1981年至2019年秋季至初冬，北冰洋蒸发向西伯利亚输送的大气水分显着增加。高温高压的气团转变和传播及其与东亚冷潮发展的关系(王一辉，1990 ). 一般来说，季风用于描述由陆地和海洋温差引起的风向的季节性逆转。SH是欧亚大陆和东亚冬季的主要气候因子，其变化可能对东亚冬季风产生影响。

帕纳吉奥托普洛斯等人。等(2005)报道，1978年至2001年间，冬季SH指数强度呈–2.5 hPa/decade的急剧负趋势。然而，近年来北极海冰损失的显着变化应该与SH和EAWM有关。因此，我们研究SH和EAWM的长期变化，以了解韩国水域海温季节性格局变化的原因。

1968年至2021年54年间SH强度的长期变化如图9所示。我们可以发现2010年代初/中期前后SH强度的明显长期变化。2002年之前，SH强度明显下降约–0.159 hPa/yr，2002年后又转为增加趋势，约0.070 hPa/yr。 2010年代中期。SH强度的这些显着变化应该会影响EAWM的长期变化。2010年代后期前后EAWM的强度也发生了明显的变化（图 10））。2009年以前，东亚冬季风强度逐渐减弱，约为–0.069 m/s/yr。2008年后，EAWM强度下降趋势发生变化，约为–0.013/m/s/yr，但仍保持下降趋势。 。与减弱趋势不同的是，2008年以后东亚冬季风的强度比2008年前减弱了约5.5倍。

北半球高纬度地区气候条件的全球和中尺度变化应该会影响到朝鲜半岛周边的长期天气状况。为了考察SH和EAWM长期变化的影响，郁陵岛和济州岛冬季（12月至2月）风速的长期变化如图11所示。如图1所示，这两个气象站距离朝鲜半岛较远，且受到城市化的限制。我们可以发现，郁陵岛冬季风速在2003年之前呈显着下降趋势，约为–0.04 m/s/yr，2003年后又呈上升趋势，约为0.08 m/s/yr。以济州岛为例，我们还发现2003年前后冬季风速下降趋势的变化分别约为–0.05 m/s/yr和–0.02 m/s/yr。这些结果意味着2000年代中期以来冬季风速的长期格局出现了明显的变化。

另一方面，我们也调查了朝鲜半岛夏季和冬季极端天气的发生情况。韩国寒潮和热浪日数的长期变化如图12所示。冬季寒潮在2000年代末至2000年代中期几乎没有出现，而自2000年代中期以来明显增加。夏季热浪在2000年代末之前并不显着​​，但自2010年代末以来明显增加。这也意味着自2000年代中后期以来，夏季和冬季的天气状况发生了明显的变化。

总结与讨论
在这项研究中，我们利用长期海洋和大气数据研究了韩国水域海洋和气候条件的长期变化。韩国水域年平均海温的长期趋势比全球平均速度快2.5倍。不仅海表温度呈增加趋势，韩国水域的OHC也逐渐增加。尤其是近期东海OHC增加趋势显着。与之前的许多研究不同，过去55年韩国水域夏季海表温度的增长趋势高于冬季海表温度。2010年代以后，韩国水域夏季海表温度的增长趋势比冬季海表温度高出约3.9倍。至少，与韩国水域的冬季海表温度相比，夏季海表温度在几十年内明显占主导地位。韩国海域非常重要的平流热源TWC的夏季输送量增长趋势明显高于冬季约1.9倍。东亚地区重要的气候因子SH和EAWM的长期变化趋势在2000年代初和中期前后呈现出显着的差异趋势。SH和EAWM的急剧下降趋势在2000年代初和中期后转为上升趋势或小幅下降趋势。从这些变化来看，2000年代中期以来，朝鲜半岛冬季风速由急剧减小趋势转为增大或小幅减小趋势。自2000年代中后期以来，韩国的寒潮和热浪日数明显增加。根据以上结果，我们可以认为，近期夏季和冬季海温长期格局的变化应该是由气候因素的变化引起的，即北极变暖导致的SH和EAWM的重新加强以及北极的发生。韩国周围的强烈热浪，以及2000年代初期和中期以来的平流热变化等海洋状况的变化。自2000年代中后期以来，韩国的寒潮和热浪日数明显增加。根据以上结果，我们可以认为，近期夏季和冬季海温长期格局的变化应该是由气候因素的变化引起的，即北极变暖导致的SH和EAWM的重新加强以及北极的发生。韩国周围的强烈热浪，以及2000年代初期和中期以来的平流热变化等海洋状况的变化。自2000年代中后期以来，韩国的寒潮和热浪日数明显增加。根据以上结果，我们可以认为，近期夏季和冬季海温长期格局的变化应该是由气候因素的变化引起的，即北极变暖导致的SH和EAWM的重新加强以及北极的发生。韩国周围的强烈热浪，以及2000年代初期和中期以来的平流热变化等海洋状况的变化。

最近，我们在韩国海域经历了频繁的MHW和MCS。此外，韩国水域的MHW和MCS更加频繁和加剧( Han et al., 2019 ; Kim et al., 2021 ; Lee et al., 2020 , 2022 , 2023）。IPCC报告称，2006年至2015年期间，全球海洋84%至90%的重温水是由人为气温升高造成的。这意味着海洋变暖与MHWs的发生之间的关系非常密切。另一方面，由于海洋变暖，MCS的全球趋势逐渐减少。然而，在一些海域MCS的发生却相反增加。2010年代以后，韩国水域夏季和冬季反复出现MHW和MCS。这些极端海洋事件应该与韩国海域气候变化导致的海温长期格局变化密切相关。

海洋条件可能会因极端事件、周期性变化和长期趋势而改变。在这项研究中，我们没有足够的长期数据来了解韩国水域海洋和气候的周期性和长期变化。因此，本研究中描述的海洋和气候条件的模式和趋势的趋势可能会发生变化。未来，我们计划使用更长期的数据更详细地研究韩国水域海温的变化和海洋变暖模式及其特征。