中国沿岸台风灾害增多！可能与持续两年拉尼娜事件有关

北京时间 2024 年 8 月 27 日，中山大学海洋学院王东晓教授团队在《自然-npj 气候与大气科学》杂志发表题为“China coasts facing more tropical cyclone risks during the second decaying summer of double-year La Niña events”的研究论文，系统研究了在持续两年拉尼娜事件衰退年的夏季热带气旋活动显著影响中国沿岸的物理机制。

中山大学海洋学院罗希博士为论文第一作者，中国科学院南海海洋研究所杨磊博士和中山大学海洋学院王东晓教授为通讯作者，香港城市大学能源及环境学院、中国气象局上海台风研究所以及亚太台风研究中心陈仲良教授，中国科学院南海海洋研究所陈昇博士以及加州大学圣地亚哥分校斯克利普斯海洋研究所彭启华博士为论文合作者。

西北太平洋热带气旋活动的变化与El Niño-Southern Oscillation (ENSO)密切相关。近年来持续多年的拉尼娜事件的发生趋于频繁。以往关于持续多年拉尼娜事件对热带气旋的影响研究一般仅作为多个单一拉尼娜事件来考虑，而关于西北太平洋热带气旋活动对持续多年拉尼娜事件的响应则鲜有了解。探讨持续多年拉尼娜衰退年的夏季西北太平洋热带气旋活动的特征和影响机制可以深化我们对 ENSO 影响热带气旋活动的认知，对于我们更好地理解21世纪西北太平洋台风活动与 ENSO关系提供重要科学依据。

该研究利用中国气象局热带气旋最佳路径数据集分析了西北太平洋热带气旋对于不同持续时间的 ENSO 事件的响应，发现相比于单一的和持续三年的拉尼娜事件，持续两年的拉尼娜事件的第二个衰退年的夏季，西北太平洋西北部的热带气旋活动更加频繁，显著影响中国沿岸区域。结果表明该异常的热带气旋活动与西北太平洋西部增强的气旋式环流直接相关（图 1）。

图 1 6-8 月（JJA）热带气旋轨迹频率和引导气流

第二年的拉尼娜事件衰退期，太平洋-北美型遥相关（PNA） 的负位相和北大西洋涛动（NAO） 的正位相维持至夏季，热带北大西洋（TNA）保持强的冷海温异常，并通过Gill 响应激发了向东传播的下沉开尔文波，在印度洋区域增强西南季风，冷却了印度洋的海温（图 2）。印度洋的冷海温异常一方面激发了其西侧的罗斯贝波，增强了印度洋区域的下沉气流；另一方面则激发了新的开尔文波，相关的西风异常叠加在 TNA 冷海温异常产生的西风异常之上，从而持续增强了东印度洋至西太平洋的西风异常。西风异常的存在增强了东印度洋至南海南部的向上的潜热通量和西太平洋向下的潜热通量异常，导致了印太区域的热量的再分配，形成了一个下沉支位于印度洋和上升支位于西北太平洋的垂直异常环流。因此，在南海北部至西北太平洋西部，形成了一个异常的气旋式环流，进而影响西北太平洋西部热带气旋的活动（图 3）。

图 2 持续两年拉尼娜事件衰退年期间大气和海洋环境变量 以及 NAO 和 PNA 指数的季节变化

研究认为更强的 PNA 和 NAO 模态以及 TNA 冷却是持续两年拉尼娜事件衰退年夏季西北太平洋西部形成气旋式环流异常的关键。其中的物理过程和机制通过使用200 年 CESM2（Community Earth System Model Version 2）工业前大气和海洋变量模拟集合以及 CAM5 (Community Atmosphere Model version 5.0) 敏感实验进行了验证。

图 3 示意图

这项研究得到了国家自然基金重点项目、广东省基础与应用基础研究基金、广东省科技计划以及中国科学院南海海洋研究所自主部署项目资助。

相关论文信息：Luo, X., Yang, L.*, Chan, J.C.L. et al. China coasts facing more tropical cyclone risks during the second decaying summer of double-year La Niña events. npj Clim Atmos Sci 7, 198 (2024). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00729-8