太平洋经向模（Pacific Meridional Mode，简称PMM）是热带副热带中东太平洋海-气耦合模态。前人研究指出PMM与台风生成之间存在显著正相关关系。我院青年教师王超最近的研究结果表明PMM与台风生成频数的关系并不稳定，在1951-2019年期间，两者在1979-1999年（P2时期）显著正相关，但在1951-1978年（P1时期）和2000-2019年（P3时期）两者的关系不显著（图1）。

图1 （a）1951-2019年PMM指数和台风生成频数的11年滑动相关系数。（b）PMM指数和台风生成频数11滑动相关系数进行滑动t检验的统计量曲线。（c）1951-2019年夏季PMM指数（红线）和台风频数（蓝线）时间序列曲线。

进一步分析表明，PMM与台风生成频数关系的年代际变化是受太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation，简称PDO）位相转换调制的结果。在PDO暖位相期（P2时期），热带中东太平洋偏暖，导致热带对流对异常海温的响应更敏感。所以在PDO暖位相期，冬季PMM暖海温异常引起的对流偏强，从副热带东北太平洋向西南延伸至热带中太平洋，其所激发的异常气旋式环流从东北太平洋向西南延伸至热带印度洋。而热带印度洋上空的异常气旋式环流会增强背景风速和表面蒸发，使热带印度洋海温冷却并通过激发东传的大气开尔文波进一步促进热带中、西太平洋对流和西北太平洋(western North Pacific,简称WNP)异常气旋式环流发展。此外，在PDO暖位相期，热带中太平洋异常对流有利于热带东太平洋异常东风和冷海温发展，而热带东太平洋冷海温异常相关的异常东风和下沉气流又可以通过异常沃克环流进一步促进热带中西太平洋异常对流和WNP异常气旋式环流发展。最终在热带印度洋和热带东太平洋异常冷海温的共同作用下，夏季PMM相关的WNP异常气旋式环流西伸至南海上空覆盖整个WNP并影响整个WNP大尺度环境异常（图2a），进而有利于整个台风生成。因此，在PDO暖位相期，PMM和台风生成频数之间存在显著的正相关关系。

在PDO冷位相期（P1和P3时期），热带中东太平洋偏冷，导致热带对流对异常海温强迫的响应敏感度降低。所以在PDO冷位相期，冬季PMM暖海温异常所强迫出的异常对流只显著存在于副热带东北太平洋，因此其所激发的异常气旋式环流主要局限在东北太平洋，伴随异常辐合上升气流位于中东太平洋，并通过激发异常沃克环流导致在热带西太平洋和印度洋上空产生下沉补偿气流。热带印度洋上空的异常下沉补偿气流会在对流层低层辐散并出现异常反气旋式环流减弱背景风速和表面蒸发，使热带印度洋海温增暖并通过激发东传的大气开尔文波进一步抑制热带中、西太平洋对流和WNP异常气旋式环流发展。最终导致夏季PMM相关的WNP异常气旋式环流只能覆盖菲律宾以东的WNP区域，而在菲律宾以西的WNP西部则是异常下沉辐散气流（图2b）。因此，在PDO冷位相期，PMM引起的大尺度环境异常在WNP东、西部符号相反，由此造成的TC生成异常同样在WNP东、西部相反，彼此相互抵消。所以，PMM和台风生成频数的关系在PDO冷位相期变得不显著。

图2 PDO位相调制PMM的示意图

该研究指出了PMM和台风生成频数关系对PDO位相的依赖性，这表明构建季节预测模型预报因子的选择须考虑背景气候态的影响。目前已发表在美国地球物理学会权威期刊《Geophysical Research Letters》上。

论文信息：

Wang, C., Fu, M., Wang, B., Wu, L., & Luo, J.-J. (2023). Pacific Decadal Oscillation Modulates the Relationship Between Pacific Meridional Mode and Tropical Cyclone Genesis in the Western North Pacific. Geophysical Research Letters, 50(5), e2022GL101710. doi:https://doi.org/10.1029/2022GL101710