Nature发文!复旦大学大气与海洋科学系大气科学研究院王桂华课题组发现近30年全球弱台风显著增强
台风是世界上最严重的自然灾害之一,它带来的强风、暴雨和风暴潮等灾害破坏力极大,严重威胁人民生命财产安全和经济社会发展。即使是弱台风,其威力也不容忽视。
台风强度是目前台风预报的难点,其变化也一直是国际上的前沿科学问题。传统的台风强度估计主要采用基于卫星云图的Dvorak台风定强方法,该方法在台风云型特征识别分析等多个关键定强步骤都存在较大主观性。即使针对同一个台风,不同台风业务机构给出的强度估计也经常存在较大差异,这也给台风强度变化研究带来诸多困难。另一方面,近20年的理论研究指出海洋变暖会导致台风增强。该理论在大西洋获得较好的验证,得益于那里长期的飞机气象观测资料。然而,全球其它海盆的台风强度变化趋势因缺乏现场直接观测资料,一直存在争议。
针对以上两个问题,复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院王桂华教授课题组与其合作者,另辟蹊径,提出用海表面漂流浮标(drifter)观测的高精度海洋混合层流速来估算台风强度。通过分析1991-2020年期间全球大量drifter观测的混合层流速数据发现,最近30年占全球70%的弱台风无论在全球尺度还是海盆尺度上都存在明显的增强趋势。相关成果以《海流显示全球弱台风显著增强》(Ocean currents show global intensification of weak tropical cyclones)为题,于北京时间2022年11月17日在线发表于最新一期《自然》(Nature)杂志。
利用海流观测推测风场,提高对未来台风强度变化的预估
台风生成后,通常利用卫星云图估算台风强度。基于风场和海流的紧密关系,王桂华教授课题组创新性地提出从海流变化来推测台风强度变化。
海面风和表面漂流浮标所测混合层流速的紧密关系示意图
Drifter在海面以下15米深度配备有水帆,在台风极端恶劣天气条件下其运动状态不受风、波浪等海面过程的直接干扰,并能够结合GPS定位获取高精度海流数据。正是抓住了drifter的这一优势,王桂华教授课题组利用海面风和混合层流速的紧密关系开展了台风强度估计的工作。
王桂华教授课题组计算得到了1991-2020年期间弱台风条件下的混合层流速变化趋势(原文图2)。结果显示,所有洋盆中弱台风条件下混合层流速均呈现出明显的上升趋势,北大西洋、东北太平洋、西北太平洋、南印度洋、南太平洋中弱台风条件下混合层流速的上升趋势分别约为0.35、0.29、0.36、0.39、0.54 cm s-1 a-1。平均而言,世界大洋中1991-2020年期间弱台风条件下混合层流速大约存在0.40 cm s-1 a-1的增大趋势,这表明最近30年全球弱台风大约存在0.18 m s-1 a-1的增强趋势。
原文图2.1991-2020年期间各洋盆及世界大洋中弱台风条件下海洋混合层流速的逐年变化特征(NA, NEP, NWP, SI, SP, Global分别指北大西洋,东北太平洋,西北太平洋,南印度洋,南太平洋,世界大洋)。
最近30年全球弱台风显著增强这一发现,一定程度上证实了全球气候变暖导致台风增强的理论,将有助于提高对未来台风强度变化的预估。受drifter数据量限制,该工作主要聚焦弱台风,但在漂流浮标观测相对较多的西北太平洋,作者们发现最近30年强台风也在增强。随着观测数据的积累,该研究提出的从海洋混合层流速推测台风强度的新方法,可用于全球所有台风的强度变化分析,为进一步提高台风模拟和预测精度提供了重要基础。
复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院王桂华教授为本文第一兼通讯作者,第二作者为课题组博士研究生吴铃蔚,合作者还包括北卡罗来纳大学教堂山分校梅伟助理教授和加州大学圣地亚哥分校谢尚平教授。该项工作得到了国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金项目资助。
十年求索,大气与海洋未来可期
台风越强,海流越强,那么海流的强弱是否可以指示台风的强弱?早在10年前,这一想法就在王桂华教授心中萌生,并和学生开始了探索。该研究的一大难点在于动力学与统计学的结合,"台风风场有完整的组织结构,风速从台风眼向外先增大后减小。基于该动力学特征,已知台风下任何一点的观测速度,通过动力学公式可以估算台风强度。另一方面,近30年台风条件下的drifter观测具有随机采样的特点,因此需要利用统计学理论做深入分析。"
王桂华教授在办公室
今年2月,王桂华教授课题组向《自然》杂志投出了论文,经历4轮审稿后论文获得发表。"这是对我们长期研究工作的肯定。未来团队将积极运用课题组研发的‘海气浮标’进行海洋与大气同步观测,结合历史多源数据、数值模式和理论,为台风预测提供技术支撑。"
王桂华团队研发的海气界面浮标
王桂华教授本硕博都在国内就读,属于本土培养的海洋学者,用实际行动践行了导师苏纪兰先生当年的教诲"脚踏实地,在国内也能做出好研究"。同时,王桂华教授也重视国际合作,反复强调要将国内外优势相结合。
2016年复旦大学大气科学研究院成立之初,王桂华教授来到复旦,并于2018年见证了大气与海洋科学系的建立。他认为复旦将大气和海洋放在一个体系具有远见卓识。在张人禾、穆穆两位院士的带领下,院系发展势头良好。
"大气和海洋科学依赖基础学科与尖端技术。复旦作为综合性大学,基础学科有数学、物理、化学、生物等,尖端技术有微电子、信息、大数据和人工智能等,两方面优势显著。因此,复旦大学大气和海洋学科未来可期,能对地球科学发展做出应有的贡献。"王桂华教授如是说。
论文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05326-4.
组 稿
校融媒体中心
文 字
胡慧中
图 片
受访者提供
责 编
胡慧中
脐带血储存需要多少钱?脐带血是胎儿发育过程中必须要做的事情之一,所以孕妇在怀孕时一定要做好胎儿产检。而现在胎儿脐带血在进行储存时,医生会对这种方法进行专业的化验,以确保脐带血可以将母体取出并提供给宝宝。
快递快运内卷,职场精英出海告别包仓毒瘤?安能定价3。0进击最近一个老同事打来电话,问,已经收到xx兔xx尼的快运Offer,问问那边怎么样?我第一个问题,你想去吗?对方沉默了,许久。答道,说不清楚,很纠结。
一文看懂TikTok跨境TSP服务商与TikTok同质的APP层出不穷,但是TikTok的数据却远超出其他的应用,比如中国的抖音快手,虽然也有一定的市场(入驻mcnhs7737),但是要追上TikTok还有一定的距离
造手机的三星还生产过卡车?曾与曼恩合作,带您回顾三星卡车历史说起三星这个品牌,您一定有所了解。作为一家全球知名的韩国企业,三星的业务可谓是相当的广泛。从手机平板相机,再到屏幕闪存颗粒等电子元器件,三星都有生产。除了在电子领域叱咤风云之外,三
吴以岭家族意外陷入药效丑闻,市值大跌家族企业惹关注疫情三年,让连花清瘟胶囊享誉全球,这一说法并不为过。远在英国的华人都知道,对付奥密克戎毒株,用一盒连花清瘟胶囊就可以了。它独特的药效,也给母公司带来超常的收益。据统计,2020年以
女性会如何看待穿裙装的男子女性会如何看待一个穿裙装的男人?在奥密克戎折磨下的这个沉重冬天,在焦虑不安的当下,我想暂时逃避一下现实,试着来探讨一下这个问题。我们这里所说的的裙装是现代裙装,汉服暂时不纳入此列。
科颜氏紫玻A面霜!抗皱紧致一把手,用完年轻10岁!看起来多少岁比实际多少岁要重要许多!我每次看到那些40却依然拥有18岁少女脸的明星美女都羡慕得两眼放光想想我年轻的时候,皮肤细腻饱满Q弹,满满的胶原蛋白,即使再怎么熬夜,也是别人口
性感女星安吉艾佛哈特全奉献演绎危险的不伦之恋安吉艾佛哈特,这个大名你还没有听说过?作为法国著名时尚杂志Glamour历史上第一位红发封面女郎,她的来头可不小。虽然说,她的代表作不是很多,也没有参与过什么特别炸裂的史诗级作品,
相当重口味的五部恐怖片,致命弯道仅能倒数,你看过哪几部?5断魂小丑豆瓣5。7珍娜凯内尔萨曼莎斯卡菲迪戴维霍华德桑顿演的惊悚片,故事发生在万圣节的当晚,莫妮卡和道恩醉醺醺的从一个派对中离开,走在清冷的大街上,两人打算去一家披萨店弄点吃的,
持续优化边缘云服务能力,白山云科技推出Access零信任产品数字科技的进步为现代远程办公提供了相对成熟的技术支持,但面对日益严峻的网络安全威胁,很多企业在开展远程办公的过程中也存在诸多顾虑,为了构建企业安全访问边界,白山云推出了零信任产品A
5G速移路领先丨5G智慧矿山智创煤好未来能源日益紧张的今天,如何向科技要效益?河南移动积极探索创新,借助5G人工智能大数据云计算物联网等新一代信息技术,助力煤炭行业提高开采生产效率,优化能源管理流程,降低开采成本和损耗,