科研进展

曹西等-NPJ: 西北太平洋热带气旋路径预估将北移与东扩

发布时间：2025-04-23 来源：无 27

全球气候变化背景下热带气旋活动的演变规律及其灾害风险已成为国际社会高度关注的重要科学议题，其引发的极端天气事件对沿海地区构成严重威胁。随着全球变暖的加剧变化，其生成机制、移动路径和强度特征都可能发生显著改变 (Cao et al., 2024, 2025)，这将进一步加剧相关区域的灾害风险。联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估报告指出，气候变化对热带气旋活动趋势的影响仍存在较大不确定性，亟需基于高分辨率气候模式和数据开展深入研究。

近期，中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心的曹西副研究员联合浙江大学、中国科学院国家空间科学中心、澳大利亚新南威尔士大学、国家气候中心、地球系统数值模拟与应用全国重点实验室、海南省南海气象防灾减灾重点实验室、同济大学浙江学院、成都市气象局等国内外机构的科研团队，利用多情景超级大样本高分辨率大气模式模拟数据 (d4PDF)，共同探讨了全球变暖背景下西北太平洋热带气旋路径的潜在变化及其物理机制。

研究发现，在未来变暖情景下，西北太平洋热带气旋路径呈现显著的北移和东扩趋势 (图1)。具体表现为1) 高纬度路径增加：在未来2K和4K增温情景下，40°N以北的热带气旋路径分别增加25%和65%，这一变化主要与西风引导气流减弱导致热带气旋移速减慢有关；2) 西北太平洋东部路径增多：在未来2K和4K增温情景下，160°E以东的热带气旋路径分别增加15%和36%，这一变化主要与气旋性环流异常引起的热带气旋生成位置东移密切相关；3) 沿岸登陆频数减少：东亚沿海地区的热带气旋登陆频次呈现显著下降趋势，这一现象主要归因于160°E以西海域热带气旋生成数量的下降 (图2)。

这项研究不仅为全球变暖背景下热带气旋活动的变化规律提供了新的科学认识，更重要的是为西北太平洋沿岸国家和地区的灾害风险评估与防灾减灾工作提供了关键的科学依据。研究结果特别警示，随着热带气旋活动范围向高纬度扩展，中国东北地区、日本北部等传统上较少受热带气旋影响的区域可能需要重新评估其面临的台风风险，并相应加强防灾减灾能力的建设。

以上研究成果近期接收发表于《NPJ Climate and Atmospheric Science》期刊上。曹西副研究员为该文章的第一作者兼通讯作者，浙江大学吴仁广教授为共同通讯作者。此项工作获得了国家自然科学基金项目(42375168, 42025503)，海南省南海气象防灾减灾重点实验室开放基金项目(SCSF202401)，灾害天气国家重点实验室开放课题(2024LASW-B02)，中国科学院大气物理研究所“十四五规划”青年项目和湖南省自然基金项目(2024JJ6101)的资助。

文章信息：

Cao, X., R. G. Wu, X. L. Jiang,Y. F. Dai, P. F. Wang, C. G. Lin, D. F Deng, Y. Sun, L. Wu, S. F. Chen, and, Y. H. Wang, and X. Xiao, 2025: Future changes in tropical cyclone tracks over the western North Pacific under climate change, NPJ Climate and Atmospheric Science, 8, 148, https://doi.org/10.1038/s41612-025-01036-6

参考文章：Cao, X., M. Watanabe, R. G. Wu, W. Chen, Y. Sun, Q. Yan, P. F. Wang, D. F. Deng and L. Wu, 2024: The projected poleward shift of tropical cyclogenesis at a global scale under climate change in MRI-AGCM3.2H, Geophys. Res. Lett.,50(4), e2023GL107189, doi: 10.1029/2023GL107189.

图1.1979-2010年7-10月气候平均态热带气旋路径密度分布：(a) IBTrACS观测数据、(b) 历史模拟 (HST)、(c) 2K变暖情景 (W2K)、(d) 4K变暖情景 (W4K)；以及(e) W2K与HST、(f) W4K与HST情景下西北太平洋热带气旋路径密度差异。(e-f) 中斜线区表示路径密度差异通过95%置信度水平。

图2. 预估和机制示意图：展示了未来变暖情景下热带气旋路径的预估变化及其相关的大气环流异常和海表温度异常。绿色区域表示热带气旋路径的减少，紫色区域表示热带气旋路径的增加，红色阴影为SST变暖，蓝色圆圈表示反气旋性环流，绿色圆圈表示气旋性环流。红色曲线表示历史模拟中的高层急流。