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科研进展
Research Progress类似于现代的台风分布形成于过去1000~300万年
Evolution of tropical cyclone genesis regions during the Cenozoic era
[2019-08-26]【中文介绍】
热带气旋虽是一种天气尺度的灾害性事件，但在气候时间尺度上产生重要的影响。它可以影响全球沿海地区降水总量及其季节性，也会通过加强海洋垂直混合改变海洋热输送，进而影响全球气候。现代热带气旋主要生成于热带及副热带海洋，北半球热带气旋生成数目大于南半球，西北太平洋是全球最大的气旋生成中心（约占全球热带气旋数目的1/3）。在全球变暖背景下，全球热带气旋强度增加，位置向极地方向移动，但热带气旋的空间格局基本保持不变。
现代热带气旋的空间格局是何时以及如何形成的？回答这个问题，需要研究整个新生代（过去6500万年以来）的大气环流的演变。在过去6500万年里，全球气候阶段性变冷，两极冰盖先后形成，现代气候系统（如，东亚季风和撒哈拉沙漠）逐步形成。
燕青副研究员、Korty Robert副教授、张仲石研究员和王会军院士开展多组耦合模式模拟试验，采用经验统计学方法探讨了过去6500万年全球热带气旋的演变及可能机制。模拟结果表明，~5000万年前，虽然热带年平均海温高达30ºC（比现代高5 ºC），但太平洋和大西洋热带气旋潜在生成频次偏少，而最大气旋生成中心位于南印度洋，并且南半球热带气旋潜在生成数目多于北半球（图1）。随着新生代变冷，热带气旋生成位置逐渐向赤道方向移动，北半球热带气旋数目增多，而南半球减少。晚中新世-晚上新世之间（1000‒300万年前），西北太平洋热带气旋生成数目突然增加、位置南移，成为全球气旋的最大生成中心；同时南印度洋热带气旋潜在生成数目减少，标志着现代热带气旋空间格局的形成。
模拟结果进一步表明，CO2浓度的变化对地质时期热带气旋生成位置的影响很小，而热带海道关闭（即印尼海道变窄和巴拿马海道关闭）导致类似于现代的热带海温结构对现代热带气旋结构的形成起到了关键作用。
这项工作，在国际上，首次绘制了新生代以来全球热带气旋的可能演变情景，并给出了现代热带气旋格局“起源”的可能时间及机制，对全面理解地球气候系统演变具有重要的科学意义。上述成果于近期发表于《Nature Communications》，受国家自然科学基金（41888101, 41772179）和中国科学院青年创新促进会（2019080）等项目联合资助。
图1. 新生代全球热带气旋的潜在生成位置分布。（a）早始新世（5000万年前），（b）晚始新世（4000万年前），（c）晚渐新世（3000万年前），（d）早中新世（2000万年前），（e）晚中新世（1000万年前），（f）晚上新世（300万年前）和（g）现代。
【引用格式】
Yan Qing, Korty Robert, Zhang Zhongshi, and Wang Huijun (2019). Evolution of tropical cyclone genesis regions during the Cenozoic era. Nature Communications, 10, 3076, https://doi.org/10.1038/s41467-019-11110-2.
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