本站訊 近日，學(xué)校深海多圈層與地球系統(tǒng)前沿科學(xué)中心、物理海洋教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室管守德副教授、趙瑋教授、田紀(jì)偉教授等科研人員在臺(tái)風(fēng)與海洋相互作用研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次揭示了南海背景內(nèi)潮可以顯著抑制臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的發(fā)展。國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Nature Communications（《自然·通訊》）以“Ocean Internal Tides Suppress Tropical Cyclones in the South China Sea”（《海洋內(nèi)潮抑制南海臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度》）為題在線報(bào)道了該成果。
臺(tái)風(fēng)是破壞性極強(qiáng)的災(zāi)害性天氣系統(tǒng)。我國(guó)是受臺(tái)風(fēng)及其次生災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度是防范應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、減少災(zāi)害損失的關(guān)鍵。臺(tái)風(fēng)的熱量和水汽主要來(lái)源于海洋，加強(qiáng)對(duì)臺(tái)風(fēng)-海洋相互作用的機(jī)理認(rèn)知可以有效提升臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)水平。近年來(lái)，學(xué)界在開(kāi)闊大洋及墨西哥灣等臺(tái)風(fēng)活躍區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，海洋多尺度動(dòng)力過(guò)程(例如中尺度渦、障礙層等)對(duì)臺(tái)風(fēng)-海洋相互作用及臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度發(fā)展具有重要的調(diào)制作用。南海是全球臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻率最高的海區(qū)之一，但是其超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的發(fā)生頻率比相鄰的西北太平洋明顯偏低。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，南海較小的海盆尺度、以及臺(tái)灣島與菲律賓島等陸地山脈的存在限制了超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的發(fā)展。然而，海洋在其中是否起到調(diào)制作用尚不清楚。
研究團(tuán)隊(duì)利用南海立體觀測(cè)網(wǎng)長(zhǎng)期連續(xù)潛標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感、大氣-海洋再分析等多源數(shù)據(jù)，結(jié)合海-氣耦合模式數(shù)值實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)南海背景內(nèi)潮對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度具有顯著的抑制作用。南海的大氣垂直風(fēng)剪切和海表面溫度均有利于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的發(fā)展，然而，其活躍的背景內(nèi)潮可與臺(tái)風(fēng)激發(fā)的近慣性內(nèi)波發(fā)生非線性相互作用，使得能量向高模態(tài)內(nèi)波轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致更強(qiáng)的剪切不穩(wěn)定和跨等密度面混合，這就放大了臺(tái)風(fēng)引起的海表面降溫，減弱了海洋向臺(tái)風(fēng)的熱量輸送，因此有效抑制了臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的發(fā)展。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在全球臺(tái)風(fēng)高發(fā)海區(qū)中，由于背景內(nèi)潮的作用，南海臺(tái)風(fēng)引起的海表面降溫全球最強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)24-h強(qiáng)化效率全球最低，從而導(dǎo)致南海超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)比例全球最低，成為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的“黑洞”。
上述研究結(jié)果首次提出內(nèi)潮作為一種海洋內(nèi)部波動(dòng)調(diào)制臺(tái)風(fēng)等大氣過(guò)程的新機(jī)制，豐富和完善了對(duì)臺(tái)風(fēng)-海洋相互作用的理論認(rèn)知，對(duì)提高南海臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)水平具有重要的科學(xué)意義。
研究成果由中國(guó)海洋大學(xué)“青年英才工程”第三層次管守德副教授擔(dān)任第一作者，聯(lián)合學(xué)校及國(guó)內(nèi)外多位知名專家學(xué)者共同合作完成，研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
圖1. 全球臺(tái)風(fēng)活躍區(qū)和相關(guān)環(huán)境因子分布。（a）臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻率。（b）超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)比例。（c）各海區(qū)氣候態(tài)海表面溫度，臺(tái)風(fēng)理論最大強(qiáng)度，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)化效率，快速?gòu)?qiáng)化臺(tái)風(fēng)比例。
圖2. 南海背景內(nèi)潮抑制臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度發(fā)展的機(jī)制示意圖。其中，ITs表示背景內(nèi)潮，NIWs表示臺(tái)風(fēng)激發(fā)的近慣性內(nèi)波，CW表示次表層冷水，HF表示海洋向大氣的熱通量。
通訊員：侯霞
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48003-y
編輯：趙奚赟
責(zé)任編輯：劉蒞
