近日，物理海洋教育部重点实验室在台风变化方面取得重要进展，相关成果以“How does globally accumulated tropical cyclone energy vary in response to a changing climate?”为题，发表在Science Bulletin(《科学通报》)期刊。研究发现台风活动在过去四十年主要呈现年代际振荡，且主要由太平洋年代际振荡（IPO）调控。该成果由清华大学水利工程系博士后单楷越为第一作者，实验室“青年英才工程”第一层次教授宋丰飞、南方科技大学讲席教授余锡平为共同通讯作者，联合国内外多位专家学者共同合作完成。

　　全球变暖背景下，台风活动的变化（包括台风数目、强度和持续时间等）充满不确定性，受到学界广泛关注。气旋能量指数（Accumulated Cyclone Energy (ACE)）作为衡量台风活动综合要素的指标被广为使用。基于ACE指数，研究发现在最近四十年台风活动主要呈现年代际振荡（图1），并在1990s中期达到峰值，这一现象在全球各大洋均有体现（图1）。进一步探究其物理过程，发现环境场的弱垂直风切变面积的时间演变与ACE高度一致，即垂直风切越变弱，越有利于台风活动。同时，研究发现无论是ACE还是弱垂直风切变面积，都与太平洋海温在年代际尺度上的主导模态-太平洋年代际振荡（Interdecadal Pacific Oscillation, IPO）的变化紧密相关。

图1. (a) 60个月滑动平均的全球ACE（黑线）及其去趋势部分（蓝线）、弱垂直风切变面积（青色）和IPO（红色）；（b）1992-1996年平均的ACE异常空间分布。1981-2019年的平均被扣除。北半球取6-10月，南半球取12-4月。具体请参考Shan et al. (2025)

　　为了进一步证实IPO在台风活动中的作用，研究利用CMIP6的历史模拟试验、固定观测海温的大气模拟试验（AMIP）和固定观测太平洋海温的耦合模拟试验（hist-resIPO）来考察弱垂直风切变面积的变化（图2）。试验结果发现，观测中的台风活动时间演变，可以在AMIP和hist-resIPO试验中被很好地刻画，但在历史模拟实验中不能被刻画出来，从而证实了IPO的作用。

图2. 60个月滑动平均的去趋势ACE（黑线）、历史模拟试验中（灰色）、AMIP试验中（蓝色）、hist-resIPO（红色）的弱垂直风切变面积的时间演变。

　　上述研究利用观测和多种模式试验，证实了IPO在最近四十年台风活动中的作用，加深了对气候系统内部变率在观测变化中作用的认识。在下一步工作中，需要进一步量化气候系统内部变率在不同区域台风活动中的贡献，同时利用长时间积分的高分辨率气候模式模拟直接考察台风本身的年代际变化特征及机制。

文章引用：

SHAN K. -Y., F. -F. Song*, Y. -L. Lin, W. -C. Chu, C. -F. He, P. -S. Chu, L. -X. Wu, and X. -P. Yu*, 2025: How does Globally Accumulated Tropical Cyclone Energy Vary in Response to a Changing Climate? Science Bulletin, https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.12.036.