西北太平洋多层海洋极端气候的协同调节作用及其对台风强度增强的影响

《Journal of Sea Research》：Synergistic modulation of multi-layer marine thermal extremes in the northwestern Pacific by coupled climate modes and its implications for typhoon intensification

　　

Thi-Kieu-Diem Nguyen | Po-Chun Hsu

台湾中央大学空间与遥感研究中心，桃园市

摘要

在气候变化的影响下，西北太平洋（NWP）的海洋热极端事件正在加剧，但其垂直结构及其受耦合气候模式的影响仍不为人所充分理解。本研究分析了1993年至2023年间多层海洋热极端事件的时空演变情况，包括海表热浪（MHWs）、上层100米平均温度极端值（T100）以及上层海洋热含量极端值（UOHC；从海表到26°C等温线深度的累积热含量）。研究结果表明，东海（ECS）、南海（SCS）和西北太平洋（WP）地区的海洋热极端事件显著增强，其中西北太平洋的热暴露累积增幅最大。虽然海表热浪（MHWs）与上层100米平均温度（T100）之间存在较强的相关性（r = 0.7–0.9），但海表热浪与上层海洋热含量（UOHC）的相关性较弱（r = 0.2–0.5），这表明仅依靠表面指标无法全面反映与台风相关的次表层热储层情况。气候相位分层进一步表明，耦合气候模式以区域和海拔高度依赖的方式调节这些极端事件。拉尼娜/PDO?组合在西北太平洋产生了最明显的多层放大效应，使得热极端事件的强度比各单独气候模式的线性叠加效应高出40–80%。相比之下，IOD–PDO相互作用的影响更为区域化，尤其是在南海。共现性分析表明，拉尼娜/PDO?条件与主要台风路径和多层海洋热极端事件之间的空间重叠程度增强，暗示在特定复合气候状态下台风相关的上层海洋热暴露风险增加。这些发现表明，海表热浪（MHWs）、上层100米平均温度（T100）和上层海洋热含量（UOHC）提供了关于上层海洋热灾害的互补但非等价的信息。