2023年9月27日，清华大学水利系单楷越博士（独立第一作者）与南方科技大学余锡平讲席教授（通讯作者）、中国海洋大学宋丰飞教授（通讯作者）、清华大学地球系统科学系林岩銮教授和美国夏威夷大学朱保信（Pao-Shin Chu）教授合作在超强台风活动对气候变化的响应特征研究领域取得创新成果，利用最新的观测资料和气候模式数据，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。
随着全球气候系统增暖，以台风（飓风、热带气旋）为代表的极端天气事件活动特征发生变化，为人类社会经济可持续发展带来了前所未有的挑战。过去几十年间，台风强度整体增加，超强台风事件趋频趋重等现象已经引起国际社会广泛关注。
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。研究进一步指出，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）
研究发现，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）
研究成果以“全球变暖背景下超强台风的季节提前”（Seasonal Advance of Intense Tropical Cyclones in a Warming Climate）为题发表于《自然》（Nature）正刊的研究论文栏目。
论文链接：（点击阅读原文）
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06544-0
作者团队介绍
单楷越
本研究的独立第一作者单楷越，目前在清华大学水利系做博士后。单楷越本科和博士学位都在清华大学水利系获得。单楷越博士以我国应对气候变化和防灾减灾重大需求为导向，聚焦气候变化背景下台风活动特性及其致灾影响，系统开展基础理论，模拟方法和关键应用研究，在Nature、Journal of Climate Environmental Research Letters等高水平学术期刊发表论文10篇，获国家自然科学基金青年项目资助，全国水利院校科研育人优秀成果一等奖等奖励，北京市优秀博士毕业生、三好学生等荣誉，入选北京市科协青年人才托举工程。
单楷越所在的近岸海洋动力学研究团队，由余锡平教授领导。
余锡平
本研究的通讯作者余锡平，目前在南方科技大学海洋科学与工程系任讲席教授。
余锡平教授长期从事浅海动力学及河口海岸工程学研究，2000年获国家杰出青年科学基金支持，2001年入选教育部特聘教授，2007年入选百千万人才计划国家级人才项目支持，2021年入选深圳市国家级领军人才，历任《Coastal Engineering》、《科学通报》、《水利学报》、《水科学进展》等国内外期刊编委。主持国家重点研发计划、国家科技支撑计划项目课题、国家自然科学基金重点项目等7项，出版专著4部，在本领域国际权威期刊Coastal Engineering、Progress In Oceanography、Geophysical Research Letters、Environmental Research Letters、Journal of Climate等学术期刊上发表学术论文170余篇。部分成果为江苏省沿海开发上升为国家战略提供了支撑、为浙江省沿海和海岛综合开发利用所采用，获得教育部自然科学一等奖1项（单独获奖）。
宋丰飞
本研究的通讯作者宋丰飞，目前在中国海洋大学担任教授。
宋丰飞本科毕业于中山大学，博士毕业于中国科学院大气物理研究所。目前担任中国海洋大学教授。长期致力于海气相互作用与气候动力学方面的研究，以第一作者/通讯作者在Nature、Nature Climate Change和PNAS等国际权威SCI期刊上发表论文20余篇，被引用超过2000次。荣获美华大气海洋学会（COAA）Yuxiang Young Scholar Award、入选国家海外高层次人才青年项目，担任美国地球物理学会（AGU）杂志Geophysical Research Letters的Associate Editor。
林岩銮
本研究的作者林岩銮，目前在清华大学地球系统科学系担任教授。
林岩銮，纽约州立大学石溪分校博士，普林斯顿大学-美国海洋大气管理局 （NOAA） 地球流体动力实验室（GFDL）博士后。主要从事天气气候模式发展，极端降水以及台风等研究。
朱保信（Pao-Shin Chu）
本研究的作者朱保信（Pao-Shin Chu），目前在美国夏威夷大学担任教授。
朱保信（Pao-Shin Chu），受美国国家海洋和大气管理局邀请担任夏威夷州气候学家，夏威夷干旱委员会和夏威夷紧急事务管理局成员。主要从事统计建模与分析，极端天气事件及气候预测等研究。
转自：“创新清华”微信公众号
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