近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境實驗室（LTO）王鑫研究院團隊在厄爾尼諾轉拉尼娜年秋季南海熱帶氣旋頻發機制研究方面取得重要進展，相關研究成果發表在Nature旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上。博士潘麗霞為論文第一作者，副研究員陳潔鵬和研究員王鑫為共同通訊作者，合作者還包括研究員詹海剛、復旦大學教授周文和香港城市大學教授陳仲良。

厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）作為全球海氣耦合最強年際信號之一，對西北太平洋熱帶氣旋活動具有顯著影響。相較于厄爾尼諾，拉尼娜現象更易形成持續多年事件，且對大尺度環境的影響存在明顯差異。一個關鍵科學問題是：拉尼娜事件的不同演變過程，特別是其前期所處的ENSO位相（厄爾尼諾、拉尼娜或中性），是否會影響熱帶氣旋的生成？

為解答這一問題，王鑫研究員團隊系統研究了基于前期不同ENSO狀態演變出的三種拉尼娜類型（循環型拉尼娜 - cyclic La Ni?a、多年型拉尼娜 - multiyear La Ni?a、偶發型拉尼娜 - episodic La Ni?a）對西北太平洋熱帶氣旋活動的影響。研究發現，在“循環型拉尼娜”事件期間，南海每年生成的熱帶氣旋數量高達“多年型”和“偶發型”拉尼娜事件的約2.6倍，同時導致整個西北太平洋熱帶氣旋生成總數顯著高于其他類型，年均達13.5個（其他類型約為11-12個）（圖1）。

研究結果表明，在“循環型拉尼娜”事件秋季，中層大氣相對濕度顯著增加，為熱帶氣旋頻發提供了關鍵水汽條件。這一濕度增加與印度洋異常增強的西風水汽輸送密切相關。該異常水汽輸送與南海地區的氣旋式環流相結合，形成了強烈的水汽輻合，進一步促進了南海熱帶氣旋的生成（圖2）。數值試驗證實，秋季菲律賓以東海區的暖海溫異常是驅動上述印度洋水汽西向輸送及南海氣旋式環流的關鍵因素。此外，大西洋和印度洋海溫對前期厄爾尼諾事件的滯后響應，有助于維持菲律賓以東海域的反氣旋式環流，導致該區域暖海溫異常持續至夏季。這種獨特的環流場配置是“循環型拉尼娜”區別于其他類型拉尼娜事件、并創造有利于秋季南海熱帶氣旋生成環境的核心機制。

此項研究深入闡釋了“循環型拉尼娜”事件影響南海熱帶氣旋生成的物理過程，為理解ENSO復雜演變與區域極端天氣災害的聯系提供了新的重要視角。研究成果對未來熱帶氣旋活動預測以及氣候變化背景下極端天氣事件的風險評估，具有重要的科學價值和實踐意義，為相關研究提供了寶貴的理論依據和數據支撐。

該研究由國家自然科學基金項目、中國科學院戰略先導科技專項項目、廣州市科技計劃項目、南海所自主部署項目和中國科學院青年創新促進會等共同資助。

相關論文信息：

Pan,L.,Chen,J.,Wang,X.,Zhan,H.,Zhou,W.,& Chan,J. C. L. (2025). More autumn tropical cyclone genesis in the South China Sea during El Ni?o to La Ni?a transition. npj Climate and Atmospheric Science,8(1).?

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41612-025-00947-8

圖1（a）所有拉尼娜、（b）循環型拉尼娜、（c）多年型拉尼娜和（d）偶發型拉尼娜事件在發展年秋季（9-11月）熱帶氣旋生成位置（黑點）和潛在生成指數（GPI，填色）的空間合成分布。白色斜線區域表示GPI異常通過95%顯著性水平檢驗。（e）西北太平洋（a-d紫色矩形框）和南海（a-d綠色矩形框）熱帶氣旋個數在不同類型拉尼娜事件的合成。*表示熱帶氣旋個數通過90%顯著性水平檢驗。

圖2三種拉尼娜事件（左列：循環型拉尼娜 - cyclic La Ni?a；中列：多年型拉尼娜 - multiyear La Ni?a；右列：偶發型拉尼娜 - episodic La Ni?a）在秋季發展階段的合成距平分布：（a–c）海平面氣壓至700 hPa垂直積分水汽通量（矢量，單位：kg m^-1s^-1）及其散度（填色，單位：10^-6kg m^-2?s^-1）。（d–f）沿赤道至23°N平均的緯向-垂直剖面：相對濕度（填色，單位：%）、緯向輻散風（矢量，單位：m/s）和垂直速度（矢量，單位：10^-2 Pa s^-1）。（g–i）海表溫度異常（填色，單位：°C）和850 hPa風場距平（矢量，單位：m/s）。白色圓點和黑色矢量表示通過95%顯著性水平檢驗。