科研进展

AAS: 全球变暖可能使得更多的热带气旋登陆中国

  西北太平洋热带气旋,尤其是登陆热带气旋,通过其引起的暴雨、大风、风暴潮等灾害,每年给中国造成严重的财产损失和人员伤亡。在全球变暖的背景下,未来西北太平洋地区的热带气旋活动以及登陆中国的热带气旋将如何变化?中国科学院大气物理研究所的高学杰研究员团队近期发表在Advances in Atmospheric Sciences的成果尝试回答了这一问题。

  一般全球气候模式因为分辨率较粗,很难分辨和模拟热带气旋这种较小尺度的天气系统。研究人员利用5个全球气候模式,分别驱动区域气候模式RegCM4,进行了RCP4.5这一中等温室气体排放路径下,水平分辨率为25km的东亚区域21世纪气候变化集合模拟,基于这套模拟结果,对影响东亚,特别是中国的热带气旋活动开展了集合预估。
  研究发现,这套模拟结果可以较好地再现出当代观测的西北太平洋地区热带气旋活动,如生成频率、生成数量的年循环、强度、路径频数等,但和大多数模式一样,对热带气旋的生成数量和强度和登陆中国的数目的模拟存在偏少、偏弱的不足。预计到21世纪末期,西北太平洋的热带气旋生成频率和路径频数将分别增加16%和10%,热带气旋的强度也将增加(图1);中国沿海大部分区域的热带气旋将会有更多的热带气旋登陆,总计将增加18%(图2)。
  需要指出的是,由于气候模式发展水平的限制和热带气旋系统的复杂性,目前的预估都还存在较大不确定性,特别是在热带气旋的生成频率和路径频数等方面,但模式预估结果相对比较一致的,是热带气旋强度将增大,其在未来引起的灾害及风险需要更加关注。
图1 RegCM4集合模拟和预估的当代(蓝柱)和21世纪末期(红柱)的热带气旋的(a)持续时间,(b)强度等级和(c)最小海平面气压的百分率对比。竖线表示5个模拟间的1个标准差范围。强度等级采用中国气象局标准,分别为TD 热带低压、TS 热带风暴、STS 强热带风暴、TY 台风、STY 强台风和SuperTY 超强台风 
图2 RegCM4集合模拟和预估的登陆中国及其主要沿海省份(LN:辽宁,SD:山东,JS:江苏,SH:上海,ZJ:浙江,FJ:福建,TW:台湾,GD:广东,GX:广西,HN:海南,CN:中国)的热带气旋数量(单位:个/年),竖线代表5个模拟间的1个标准差的范围
  Wu, J., X.-J. Gao, Y. M. Zhu, Y. Shi and F. Giorgi. 2021: Projection of the Future Changes in Tropical Cyclon Activity Affecting East Asia over the Western North Pacific based on Multi-RegCM4 Simulations. Adv. Atmos. Sci.,  https://doi.org/10.1007/s00376-021-0286-9
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