本站讯 近日，学校深海多圈层与地球系统前沿科学中心、物理海洋教育部重点实验室管守德副教授、赵玮教授、田纪伟教授等科研人员在台风与海洋相互作用研究领域取得重要进展，首次揭示了南海背景内潮可以显著抑制台风强度的发展。国际知名学术期刊Nature Communications（《自然·通讯》）以“Ocean Internal Tides Suppress Tropical Cyclones in the South China Sea”（《海洋内潮抑制南海台风强度》）为题在线报道了该成果。
台风是破坏性极强的灾害性天气系统。我国是受台风及其次生灾害影响最严重的国家之一，准确预报台风强度是防范应对台风、减少灾害损失的关键。台风的热量和水汽主要来源于海洋，加强对台风-海洋相互作用的机理认知可以有效提升台风强度预报水平。近年来，学界在开阔大洋及墨西哥湾等台风活跃区的研究发现，海洋多尺度动力过程(例如中尺度涡、障碍层等)对台风-海洋相互作用及台风强度发展具有重要的调制作用。南海是全球台风发生频率最高的海区之一，但是其超强台风的发生频率比相邻的西北太平洋明显偏低。传统观点认为，南海较小的海盆尺度、以及台湾岛与菲律宾岛等陆地山脉的存在限制了超强台风的发展。然而，海洋在其中是否起到调制作用尚不清楚。
研究团队利用南海立体观测网长期连续潜标观测数据、卫星遥感、大气-海洋再分析等多源数据，结合海-气耦合模式数值实验，发现南海背景内潮对台风强度具有显著的抑制作用。南海的大气垂直风剪切和海表面温度均有利于台风强度的发展，然而，其活跃的背景内潮可与台风激发的近惯性内波发生非线性相互作用，使得能量向高模态内波转移，从而导致更强的剪切不稳定和跨等密度面混合，这就放大了台风引起的海表面降温，减弱了海洋向台风的热量输送，因此有效抑制了台风强度的发展。统计结果表明，在全球台风高发海区中，由于背景内潮的作用，南海台风引起的海表面降温全球最强，台风24-h强化效率全球最低，从而导致南海超强台风比例全球最低，成为超强台风的“黑洞”。
上述研究结果首次提出内潮作为一种海洋内部波动调制台风等大气过程的新机制，丰富和完善了对台风-海洋相互作用的理论认知，对提高南海台风强度预报水平具有重要的科学意义。
研究成果由中国海洋大学“青年英才工程”第三层次管守德副教授担任第一作者，联合学校及国内外多位知名专家学者共同合作完成，研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
图1. 全球台风活跃区和相关环境因子分布。（a）台风发生频率。（b）超强台风比例。（c）各海区气候态海表面温度，台风理论最大强度，台风强化效率，快速强化台风比例。
图2. 南海背景内潮抑制台风强度发展的机制示意图。其中，ITs表示背景内潮，NIWs表示台风激发的近惯性内波，CW表示次表层冷水，HF表示海洋向大气的热通量。
通讯员：侯霞
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48003-y
编辑：赵奚赟
责任编辑：刘莅
