近日,我院海洋觀測與預報技術研究所在熱帶氣旋快速增強研究中取得了新進展,闡述了快速增強現象在全球近岸區域的上升趨勢,并指出了人為排放因素在該趨勢中的重要作用。相關成果以《Recent increases in tropical cyclone rapid intensification events in global offshore regions》為題,發表在Nature Communications上(https://www.nature.com/articles/s41467-023-40605-2)。
熱帶氣旋(台風)是公認最具破壞性的自然災害之一。快速增強(Rapid Intensification)指熱帶氣旋強度在短時間内的迅速增加,大部分強熱帶氣旋發展過程中都會經曆快速增強現象,而且預報快速增強也是當前業務預報中的最大障礙之一。所以,發生在近岸區域的快速增強對防台減災帶來了巨大挑戰。在全球變化背景下,全球近岸區域的熱帶氣旋活動增加,因而有必要分析近岸區域快速增強現象的變化趨勢。
在這一研究中,海洋觀測與預報技術研究團隊發現,在全球範圍内,離岸400km以内的快速增強現象迅速增加,從1980年代的5個/年增加到2010年代的15個/年,與此相反,開闊大洋區域的變化趨勢不明顯。同時,此上升趨勢從近海到大洋幾乎線性下降,幅度達到0.4個(1.06個)/10年/1000km。
圖1.不同離岸距離範圍内的快速增強事件的上升趨勢。圖a:以45kt/24小時為阈值;圖b:以30kt/24小時為阈值
對環境變量的分析發現,相對濕度、垂向風切變和最大潛在強度等均有利于快速增強在近岸區域的發生,而CMIP模拟結果則表明,溫室氣體排放在這一趨勢中的作用比氣候系統内部變率更為明顯。
圖2. 再分析資料中不同離岸距離範圍内的相對濕度(a)、垂向風切變(b)和最大潛在強度(c)的上升趨勢以及CMIP模式在全部強迫(HIST)、自然強迫(NAT)和溫室氣體強迫(GHG)條件下對相對濕度(d)、垂向風切變(e)和最大潛在強度(f)上升趨勢的模拟。
論文第一作者為我院李熠博士,合作者包括我院宋翔洲教授和王強教授,美國特拉華大學王帥博士和英國帝國理工學院Ralf Toumi教授。該研究得到國家自然科學基金(42122040,42130409,42006036)和河海大學人才引進配套經費(42122040)等經費支持。
伟德国际1916备用网址海洋觀測與預報技術研究所長期從事海氣通量觀測技術、海洋動力和生态環境遙感觀測反演技術、耦合資料同化,海洋可預報性和集合預報等研究工作,做出了一系列創新性成果,自主發展了從觀測、資料同化到海氣環境集合預報的一體化系統,推動了國際上海洋觀測和預報技術研究的發展,為提高預報水平,保障國民經濟建設和國防安全提供了科技支撐。