近日，南方科技大学海洋科学与工程系讲席教授余锡平课题组在超强台风活动对气候变化的响应研究方面取得创新成果，揭示了全球范围超强台风在最近几十年呈现显著的季节提前现象，并证明了全球变暖是该现象的主要驱动因子。该成果以“Seasonal Advance of Intense Tropical Cyclones in a Warming Climate”（全球变暖背景下超强台风的季节提前）为题发表于《自然》（Nature）正刊的研究论文栏目。

全球气候变化已成为当今世界面临的最大挑战之一。温室气体排放引发的全球变暖导致了气温上升、极端天气事件增多、海平面上升等一系列严重的气候问题。其中，超强台风是一种具有极大破坏性的自然灾害，其对人类社会和自然环境造成的影响引人关注。过去几十年里，全球范围内的台风活动已经发生了显著变化，这包括台风强度整体增加、超强台风事件趋于频繁等。这些变化对于全世界受影响地区可持续发展产生了深远的影响。

本研究发现，全球范围内超强台风发生时间呈现出显著的季节提前趋势（图1）。从多年平均的统计规律看，超强台风在秋季最为频繁，然而近些年来超强台风越来越多地在盛夏发生。今年7月给京津冀地区带来严重影响的超强台风“杜苏芮”便是其中一个例子。进一步的研究表明，超强台风从秋季前移到夏季，与夏季风导致的极端暴雨事件相遇发生复合灾害的风险大大提升，并在我国华南地区和美国墨西哥湾地区分别找到了有力证据。这种复合灾害事件造成的破坏性影响远超任何一个单独的灾害事件，给现有防灾减灾体系带来巨大挑战。

图1 全球超强台风季节提前。（a）北半球（b）南半球，超强台风数量季节分布（线图）和变化趋势（条形图）；（c）超强台风季节变化空间分布（秋-夏） 

该研究还发现，该季节提前现象仅出现在超强台风事件中，弱台风事件的季节分布并无显著变化（图2）。超强台风与弱台风事件之间的差异表现，为研究团队探究超强台风季节提前的背后机制提供了思路。台风快速增强是超强台风区别于其他弱台风的关键物理过程，超强台风在其生命周期内通常都会至少经历一次快速增强过程，即在24小时内台风最大持续风速增加18m/s。数据分析结果证实，台风快速增强过程确实同样出现显著的季节提前趋势。研究团队全面分析影响台风快速增强过程的大气和海洋要素季节变化特征。结果表明，有利于台风快速增强的大气要素并无明显季节变化，而与海温紧密相关的台风潜在强度和海洋热含量等海洋要素均呈现显著的季节提前现象（图3）。为明晰上述海洋要素的季节提前现象中人类活动与气候系统的自然变率的相对贡献大小，研究团队基于最新气候模式的全强迫和单独强迫试验开展归因分析，发现人类温室气体排放导致的全球气候系统增暖对于超强台风季节提前起到主导作用。

图2 不同强度等级台风的季节变化趋势。（a）北半球（b）南半球，发生时间变化趋势与台风强度等级的关系

图3 有利于台风快速增强的海洋要素季节提前。（第一行）观测，（第二行）外强迫和（第三行）温室气体强迫下的高分位数台风潜在强度（左列）与海洋热含量（右列）季节分布（线图）和变化趋势（条形图） 

研究成果不仅揭示了超强台风季节提前趋势确实存在，同时也对与之相关的复合灾害事件的风险评估，特别是在超强台风引起的风暴潮和流域洪水有可能发生遭遇的河口地区，提供了新的视角。这有助于提高对这类复合灾害事件的预警和应对能力，并最终有助于指导灾害应急管理和减灾策略措施制定。

南方科技大学访问学者、清华大学水利系博士后单楷越为论文第一作者，余锡平和中国海洋大学教授宋丰飞为论文通讯作者，署名作者还有清华大学地球系统科学系教授林岩銮和美国夏威夷大学教授朱保信（Pao-Shin Chu）。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06544-0 

供稿：海洋科学与工程系

通讯员：颜莎

编辑：朱增光