清华大学水利系单楷越博士发文揭示登陆我国台风数量变化规律及其物理机制

近日,清华大学近岸海洋动力学研究团队的单楷越博士在气候领域权威期刊Journal of Climate上发文揭示了登陆我国台风数量变化规律及其物理机制。该研究以单楷越博士为第一作者,通讯作者余锡平博士原为清华大学水利系教授,后调任南方科技大学海洋科学与工程系讲席教授。

台风是我国沿海地区的主要致灾因子,台风登陆时引起的狂风、巨浪、暴雨和风暴潮等灾害严重威胁着沿海地区社会经济发展和人民财产安全。认识气候变化背景下登陆我国台风数量变化规律及其物理机制,对于我国防灾减灾事业具有重要的科学意义和应用价值。

该研究证实了近几十年来登陆我国华南地区台风数量减少、登陆华东地区台风数量增加的现象属于突变事件,突变事件发生于20世纪末。那么,能否将其简单理解为台风登陆位置由华南地区向北偏移至华东地区呢?答案并非如此。该研究首先指出,登陆华南地区台风数量减少和登陆华东地区台风数量增加是两个独立的现象。其中,登陆华南地区的台风数量减少是由于西行台风在10-12月显著减少,这一现象与西北太平洋台风生成数量减少有关;登陆华东地区的台风数量增加是由于西北行台风在7-9月显著增加,这一现象与西北太平洋台风生成位置向西偏移有关。进一步地,该研究提出两个现象实际由共同的物理机制引起,均归因于20世纪末西北太平洋海温出现的类拉尼娜升温模态。20世纪末以来,西北太平洋海表出现类拉尼娜升温模态,表现为西部海表升温速率明显高于东部,这一升温模态加速纬向大气环流圈,引起相对涡度减小和垂直风切变增加,二者是西北太平洋台风生成的不利条件。其中,大气环流圈在7-9月的纬向延伸范围较小,主要影响西北太平洋东部,纬向大气环流圈加速带来的相对涡度减小和垂直风切变增加,导致西北太平洋东部台风生成减少,再加上西北太平洋西部海表显著升温为西部台风生成带来的有利条件,从而导致西北太平洋台风在7-9月生成位置整体向西偏移;而大气环流圈在10-12月的纬向延伸范围较大,几乎覆盖整个西北太平洋海域范围,从而导致西北太平洋台风在10-12月生成数量减少。

基于该研究可以得出,西北太平洋海表升温模态及其引起的大气环流变化是预测、预报登陆我国台风事件时必须考虑的因素。未来,有必要充分重视气候变化背景台风活动变化规律及其物理机制的研究工作,进一步为我国妥善应对气候变化影响和全面提高防灾减灾能力提供科学支撑。

该研究受国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金青年项目共同资助。

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图1 登陆台风频数序列

(a)中国华南地区(b)中国华东地区

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论文信息

Shan, K., and X. Yu* (2021). Variability of Tropical Cyclone Landfalls in China.  Journal of Climate, doi: 10.1175/JCLI-D-21-0031.1.

文章链接

https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/aop/JCLI-D-21-0031.1/JCLI-D-21-0031.1.xml



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