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GRL:2024 年秋季史无前例的台风群发事件:MJO的作用及其次季节可预测性
作者:钱伊恬               发布时间:2025/11/07 16:53:56       浏览量:       来源:大气科学学院

在2024年秋季在西北太平洋(WNP)上发生了一次史无前例的台风群发(MTC)事件,10月22日–11月18日的1个月内有6个热带气旋(TCs)在活跃于西北太平洋上,其中4个达到超强台风级别,2个达到台风强度级别,TC生成个数是气候态的4个标准差以及气候平均的2.5倍,TC频次达到了4.2个标准差以及气候态的2.9倍。并且,这是1951年以来首次出现在WNP上同时活跃4个TC的现象。这次MTC事件造成了200人以上的死亡,经济损失达到7.8亿美元,超过60万人流离失所,受影响人数达到900万人以上。有研究将这次极端MTC事件归因于人类活动的影响以及海洋热含量和副热带高压的年际变化。本研究发现该MTC事件具有显著的次季节演变特征,存在明显的不活跃期(10月8日–10月21日)和活跃期(10月22日–11月18日),那么在次季节尺度上造成这次史无前例的秋季MTC事件的关键因子究竟是什么,以及现有次季节预报模型对该事件的预报技巧如何,关键可预报性来源是什么等科学问题尚未明确。

近期,我院钱伊恬副教授与徐邦琪教授、复旦大学人工智能学院赵洋洋和李昊教授合作,深入探讨了这次2024年秋季极端MTC事件次季节变化的物理机制、延伸期预报技巧和可预报性来源分析。

结果显示这一MTC事件与热带印太暖池区异常强烈的MJO相关的抑制性对流有关,该抑制性对流引发了开尔文波响应,增强WNP区域的气旋性环流并造成了水汽辐合,同时减弱了WNP上的垂直风切变,有利于MTC事件的发生(图1)。其次,本研究评估了现有的三个次季节模型对该MTC事件的预测技巧,包括ECMWF S2S动力模式、FuXi-S2S深度学习大模型和WNP TC混合模型,除了ECMWF S2S动力模式无法预测该MTC事件从非活跃期向活跃期的转变外,其他两个模型对此次MTC极端事件的预测技巧较高,能够提前4–5周预测出MTC事件的转变过程(图2)。

最后通过比较ECMWF S2S模式中各个集合成员对MTC事件的预报技巧,进一步揭示了准确的MJO预测是MTC次季节预报的关键。

文章信息

Qian, Y., Hsu, P.‐C.*, Zhao, Y., & Li, H. (2025). Mechanisms and subseasonal predictability of unprecedented multiple tropical cyclone event in autumn 2024. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL115885. https://doi.org/10.1029/2025GL115885

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图1 2024年秋季活跃MTC事件相关的大尺度场。 (a) 在MTC事件非活跃(蓝线,2024年10月8日–10月21日)和活跃(红线,2024年10月22日–11月18日)期间的RMM指数演变过程。在MTC事件(b–e)非活跃(蓝线,2024年10月8日-10月21日)和(f–i)活跃(红线,2024年10月22日–11月18日)期异常的(b,f)OLR(阴影,单位:W m−2)和850-hPa低层风场(风标,单位:m s−1),只显示通过95%显著性检验的区域。(c,g)600 hPa 相对湿度(单位:%),(d,h)850-hPa相对涡度(单位:10−6 s−1)和(e,i)垂直风切变(单位:m s−1)。大尺度场中已利用Kurihara et al.(1995)方法移除了所有的TC。打斜线区域代表了通过基于 bootstrap 方法(Murakami et al., 2013)定义的95%置信度的统计显著性检验区域。(b–i)中的黑色方框为MTC活动的关键区。(j)为非活跃(蓝色柱状)和活跃(红色柱状)期在 MTC活动的关键区区域平均。

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图2 ECMWF模式,FuXi-S2S模式和混合模式对2024年秋季MTC事件的预报结果。(a) 2024年10月22日–11月18日期间观测的TC频次。(b–d)ECMWF 模式,(e–g)FuXi-S2S 模式和(h–j)混合模式 在提前(b,e,h)1周,(c,f,i)2周和(d,g,j)3周预报的TC频次。预报和观测的TC频次的空间相关系数标在每个子图的右下角(b–j)。(k–m)观测和ECMWF模式(l)FuXi-S2S模式和(m) 混合模式 提前1–6周预测的逐周异常的TC个数。绿色垂直线代表非活跃期和活跃期之间的界限。