ERL编辑优选:南印度洋热带气旋生成位置的西移

02 7月 2024 gabriels
本篇研究来自中国科学院大气物理研究所曹西课题组。本文利用观测资料发现了南印度洋热带气旋生成趋势的新现象。


文章介绍

Westward shift of tropical cyclogenesis over the southern Indian Ocean

Xi Cao(曹西), Masahiro Watanabe(渡边雅浩), Renguang Wu(吴仁广), Liang Wu(武亮), Difei Deng(邓涤菲), Yao Ha(哈瑶), Mengchen Xu(徐梦辰), Meng Yuan(袁梦), Yifeng Dai(戴一枫) and Zhencai Du(杜振彩)

通讯作者:

  • 曹西,中国科学院大气物理研究所

 

研究背景:

南印度洋是南半球热带气旋较活跃的海域之一,热带气旋的发生发展对非洲的沿海区域以及附近的岛国会产生重大的经济和社会影响。比如2019年3月14日在莫桑比克登陆的热带气旋伊代,造成津巴布韦、莫桑比克和马拉维等地区近1300多人死亡,300多万人受灾,总损失估计约为22亿美元。相对于北太平洋和北印度洋的热带气旋研究来说,前人对南印度洋热带气旋长期趋势的研究还比较少。基于此,来自中国科学院大气所的曹西副研究员联合日本东京大学、浙江大学、澳大利亚新南威尔士大学、国防科技大学、同济大学嘉兴学院以及本单位的学者共同探讨了南印度洋热带气旋生成位置长期变化趋势的特征及其潜在的物理机制。

 

研究内容:

研究发现,自1979年以来南印度洋热带气旋生成经度发生明显西移,这与南印度洋西部区域的热带气旋生成频数增加和南印度洋中部区域的热带气旋生成频数减少有关 (图1)。南印度洋热带气旋生成频数的反位相变化趋势与南印度洋西部区域的垂直西风切变的减弱和南印度洋中部区域垂直东风切变的增强密切相关,而这种垂直切变的变化主要由经向温度梯度的减小而引起 (图2)。经向温度梯度的减弱归因于副热带对流层的更强的增温,而后者可能与副热带地区海平面温度呈现更高的增长趋势有紧密的联系,第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的集合平均结果中对流层的温度趋势也呈现较为类似的分布。

我们的研究结果表明在全球变暖的背景下南印度洋海域热带气旋活动可能导致东非沿海和岛屿国家面临的风险加大,该研究有利于决策者更好地适应和防范不断变化的热带气旋活动,减轻其对脆弱沿海地区的潜在影响。

 

图1.  (a)整个南印度洋热带气旋生成的年平均经度的时间序列,(b-d)和(a)类似,但为南印度洋的西边区域(30°-70°E),中间区域(70°-115°E)和东边区域(115°-135°E)的热带气旋频数的时间序列。红色直线为线性趋势,图上方为趋势的信度和趋势的大小。

 

 

图2. (a)垂直纬向风切变和(d)对流层平均的温度的线性趋势。图(b)表示图(a)中红色区域垂直纬向风切变的时间序列,图(c)表示图(a)中蓝色区域的垂直纬向风切变的时间序列;图(e)表示图(d)中热带红色区域和副热带红色区域的对流层温度差值的时间序列,图(f)表示图(d)中热带蓝色区域和副热带蓝色区域的对流层温度差值的时间序列,图(b-c, e-f)中红色直线为线性趋势,图上方为趋势的信度和趋势的大小。


作者介绍

曹西  副研究员

中国科学院大气物理研究所

  • 曹西,中国科学院大气物理研究所副研究员,硕士生导师。主要从事台风气候学和天气学研究,发表论文50余篇,其中一作或通讯作者论文30余篇,获得“中国科学院大气物理研究所优秀博士学位论文”奖,被气象学报英文版JMR授予“高质量审稿人”的荣誉称号,担任世界气象组织第十届国际台风研讨会工作组专家。

期刊介绍

Environmental Research Letters

  • 2023年影响因子:5.8  Citescore: 11.9
  • Environmental Research Letters(ERL)以金色开放获取模式出版,作者可选择将原始数据作为补充资料与文章一起发表。所有研究人员可以免费获取这些研究成果。ERL汇聚了关注环境变化及其应对的研究团体和政策制定团体的意见,涵盖了环境科学的所有方面,出版研究快报、综述文章、观点和社论。ERL顺应了环境科学的跨学科发表的趋势,反映了该领域相关的方法、工具和评估战略,得到了来自不同领域的广泛贡献。