在热带火山喷发背景下,全球热带气旋生成频率显著变化。最新研究发现强烈热带火山喷发(Tropical Volcanic Eruptions, TVEs)对全球气候系统的影响已广为人知,但其是否会系统性地调节热带气旋生成频率尚无定论。近日,我院研究生李悦同学与其导师赵久伟副教授和复旦大学占瑞芬教授等校外团队,利用高分辨率再分析资料和大型集合模拟,系统探究了1982年El Chichón火山与1991年Pinatubo火山喷发事件后全球TCGF的变化特征。
研究结果显示,TVEs发生后两年内,太平洋地区TCGF显著上升,尽管印度洋和大西洋的变化并不显著,全球范围内的TCGF呈现出明显上升趋势,主要源于太平洋的响应(图1)。此外,研究指出,火山喷发所释放的大量硫酸盐气溶胶可抑制太阳辐射、降低全球平均海表温度,并在太平洋赤道中部诱发暖异常,呈现类厄尔尼诺(El Niño-like)型态。这种异常有助于削弱沃克环流,并在热带太平洋地区形成低层西风和高层东风异常,为热带气旋的生成创造有利的大尺度环境。特别是Pinatubo火山因其位于海洋暖池附近,影响范围更为显著,所引发的海气异常更强烈,进一步强化了热带气旋生成活动。研究进一步指出,火山喷发引发的降水减少主要集中在海洋暖池和海上印尼区域,这不仅调节区域性大气环流,也可能对长期气候–碳反馈产生潜在影响(图2)。
该项研究为理解自然强迫背景下热带气旋活动变化机制提供了新的视角与量化证据。该论文目前已在Environmental Research Letters期刊发表,我院副教授赵久伟为第一作者。

图1 集合模拟中1970年至2000年的全球平均SST距平和TCGF。(a)全球平均 SST 距平;(b)全球TCGF异常;(c)北太平洋上空的TCGF异常;(d)北大西洋和北印度洋上空的TCGF异常;(e)澳大利亚上空的TCGF异常;(f)南印度洋上空的TCGF异常。

图2 TVE诱导的3个不同层次 (300 hPa、500 hPa 和 850 hPa) 的风场距平,以及基于 SPEAR 中 30 个成员的集成平均值的海温和降水距平。在 850 hPa,蓝色和棕色阴影表示接下来两年由 TVE 引起的海温异常;海洋大陆上的绿色阴影表示降水异常。
文章信息:
Zhao J., Zhan R.,Li Y.,Wang Y., Sun W.,Feng X., and Liu S. Tropical volcanic eruptions enhance Pacific- driven global tropical cyclone genesis. Environmental Research Letters,10.1088/1748-9326/ade895