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城市建设学院高涛团队在西北太平洋热带气旋增强区域驱动机制研究领域取得新进展

发布时间:2026-09-21文章来源: 浏览次数:

近日,城市建设学院高涛教授团队在国际高水平期刊 《Global and Planetary Change》 在线发表研究成果 “Characterizing the changes and regional drivers of tropical cyclone intensification over the western North Pacific”(西北太平洋热带气旋增强变化及其区域驱动因素)。该成果第一作者为吴远科,通讯作者为高涛教授,研究人员分别来自浙江海洋大学、浙江大学、菏泽学院、美国犹他州立大学、山西师范大学和美国加州大学戴维斯分校。

热带气旋快速增强是指热带气旋在较短时间内出现显著强度增长的过程,具有突发性强、预报难度高等特点。由于快速增强可能导致热带气旋强度迅速超过预期水平,从而显著缩短沿海地区防灾减灾准备时间,因此一直是国际气象和气候研究领域关注的重要科学问题。西北太平洋是全球热带气旋活动最频繁的海域之一,同时也是影响东亚沿海地区最主要的台风源区。深入认识该区域热带气旋增强活动的长期变化及其环境驱动机制,对于提高台风强度预测能力和区域灾害风险评估水平具有重要意义。

针对以往研究主要关注整个西北太平洋平均状态、难以揭示区域差异的问题,该研究综合利用1980—2021年国际最佳路径资料集(IBTrACS)和ERA5再分析资料。研究基于长期热带气旋最佳路径资料和高分辨率再分析资料,构建了西北太平洋热带气旋增强活动的区域化分析框架。并结合热带气旋强度变化特征与区域环境条件,对不同增强类型的空间分布及其对应的大气海洋背景进行了系统分析,并通过客观区域划分方法识别具有不同环境特征的热带气旋活动区域,从而揭示不同海域热带气旋增强过程的差异化驱动机制。

研究结果表明,西北太平洋热带气旋增强过程不存在统一的环境控制机制,而表现出明显的区域异质性。在东南部暖池区域,快速增强事件与较高海表温度和较高大气湿度之间具有更加显著的联系,说明充足的海洋热量和水汽供应是该区域热带气旋增强的重要基础条件。在南部季风槽区域,低层相对涡度与快速增强事件之间表现出更强关联,表明有利的低层动力环境能够增强气旋性环流和水汽辐合,为热带气旋快速发展提供动力支持。在西北部海域,研究发现海表温度和低层动力条件共同影响热带气旋增强过程,较强的背景涡度可能部分补偿相对不利的热力条件,使快速增强事件能够发生在传统暖池之外的区域。而在西南边缘海区域,没有单一环境变量能够稳定地区分快速增强与其他增强类型,说明局地海气相互作用和热带气旋内部结构变化可能发挥更加重要的作用。

进一步分析发现,与1980—2000年相比,2001—2021年西北太平洋快速增强事件数量明显增加,尤其是在东亚沿海邻近海域表现突出。这一变化与区域环境条件调整相伴随,包括海表温度升高、大气水汽增加以及部分区域低层气旋性活动增强。然而,研究指出,快速增强活动的增加并不能简单归因于单一的全球变暖因素,而可能受到长期气候变化趋势和年代际气候变率的共同调制。

此外,该研究强调,盆地平均统计关系可能受到热带气旋活动位置、路径变化以及不同区域样本比例变化的影响,从而掩盖局地环境机制。因此,未来热带气旋快速增强研究和业务预测需要更加关注区域尺度环境背景,以及海洋热力条件和大气动力条件之间的协同作用。

该研究系统揭示了西北太平洋热带气旋增强活动的长期变化特征及其区域环境驱动机制,深化了对全球变化背景下热带气旋增强过程空间差异性的认识。研究成果不仅为理解热带气旋快速增强的物理机制提供了新的科学证据,也为东亚沿海地区台风风险评估、快速增强预警以及区域化强度预测提供了重要参考。

图 1. (a) 基于 1980 到 2021 年热带气旋强度的聚类分析,西北太平洋(WNP)的四个划分区域,即北 WNP(NWNP)、西南 WNP(SWWNP)、南 WNP(SWNP)和东南 WNP(SEWNP)。WNP 快速增强(RI)事件的空间分布在以下时期:(b) 1980–2021, (c) 1980–2000, 和 (d) 2001–2021。

图2. 西北太平洋及四个子盆地热带气旋增强的三组数量:(a)1980-2021,(b)1980-2000,(c)2001-2021,以及(d)通过比较1980-2000和2001-2021的相对变化。

发表文章列表:

Yuanke Wu, Tao Gao*, Xi Xiao, Wei Zhang, Fuqiang Cao, Yang Yu, Yuzhi Liu, Yumin Zhang, 2026. Characterizing the changes and regional drivers of tropical cyclone intensification over the western North Pacific. Global and Planetary Change. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2026.105641..

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105641

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