近日,我室与浙江大学联合培养的博士研究生王菡以第一作者在国际知名期刊《npj Climate and Atmospheric Science》上发表了题为“Interdecadal variability of tropical cyclone intensification rates in the Western North Pacific”的研究论文,通讯作者为我室梁楚进研究员,合作者包括我室蔺飞龙副研究员和金魏芳高级工程师。
热带气旋(TC)的增强率对其生命周期内的最大强度和破坏力至关重要。然而,西北太平洋热带气旋增强率的年代际变化尚不清楚。本研究基于IBTrACS数据,综合运用突变检验、奇异值分解和回归分析等方法,对西北太平洋1980-2022年的热带气旋增强率进行分析。
结果表明,2002年后热带气旋增强率整体显著升高。将热带气旋分为经历快速增强(RI-TC)和未经历快速增强(nonRI-TC)两类,发现RI-TC的增强率在2003年后显著上升,而nonRI-TC增强率并未有明显变化(图1a)。进一步对增强率变化的原因开展分析,发现RI-TC的增强率与≥10节/6小时的增强事件(IR-10)比例高度相关(r=0.88,图1b)。通过奇异值分解,发现IR-10事件的发生频率受ENSO和IPO的调制(图2)。IR-10事件呈现西太平洋西北部增加,而中部和东南部减少的趋势(图2c)。基于动力潜在生成指数回归分析,在IR-10事件增加的区域,其500 hPa垂向速度增加,垂直风切变减少,共同为IR-10事件的发生提供合适的背景环境,使得热带气旋增强率升高。研究还发现大尺度环流异常是驱动环境因子变化的关键过程。

图1. a)所有热带气旋增强率(黑线)、快速增强热带气旋增强率(红线)以及非快速增强热带气旋增强率(蓝线)的时间序列。b)快速增强热带气旋增强率和IR-10事件在所有增强事件占比的时间序列。

图2. IR-10与海表温度异常的第一模态奇异值分解的结果
本研究揭示了西北太平洋热带气旋增强率在2002年后显著上升的趋势,主要由经历快速增强的热带气旋的增强率上升导致。IR-10事件在热带气旋增强过程中起关键作用,可作为强度预报的重要指标,有助于提升对热带气旋强度变化的理解与预测能力。
论文引用:Wang, H., Liang, C., Lin, F.,Jin, W. Interdecadal variability of tropical cyclone intensification rates in the Western North Pacific.npj Clim Atmos Sci 8, 123 (2025). https://doi.org/10.1038/s41612-025-01001-3
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