揭示未来变暖的情景下西北太平洋台风活动的变化特征及其不确定性来源对西北太平洋沿海地区的防台减灾具有重要意义。为此，我院王超教授团队和研究生汪平安利用动力潜在生成指数（Dynamic Genesis Potential Index，简称DGPI）来分析未来台风生成的可能变化。该指数考虑了500 hPa垂直速度、850 hPa纬向风经向梯度、850 hPa绝对涡度、垂直风切变对台风生成的综合影响。一般来说，DGPI的值越大越有利于台风生成。CMIP6模式预测未来西北太平洋DGPI在热带西北太平洋西部呈现负异常，副热带西北太平洋和热带西北太平洋东部呈现正异常（图1）。

图1 多模式平均DGPI在SSP5-8.5变暖情景下相对于历史试验的变化

研究发现，造成这种差异的关键在于海温变化的空间分布特征。在高排放的变暖情景（SSP5-8.5）下，赤道中东太平洋升温最显著；而西印度洋也有升温，但幅度较小。这种“东暖西冷”的格局形成了一个东西方向的温度梯度（图2a），扰乱了正常的赤道大气环流（即沃克环流），引发了赤道中东太平洋上空的上升气流和强降水，而热带西北太平洋则出现了下沉气流和少雨区。这种异常的下沉运动会抑制对流，形成不利于台风生成的反气旋式气旋结构，并激发罗斯贝波响应（图2b），进一步增强该地区的风切变，使得DGPI降低。与此同时，副热带北太平洋也经历了显著升温，削弱了南北方向上的温差，从而减弱了副热带西风急流。西风急流的减弱不仅使高空风切变减少，还增强了气旋性涡度，从而提高了副热带地区的DGPI值（图1）。

图2 变暖情景下多模式平均相对于历史试验的变化：（a）海表面温度（阴影，℃），（b）降水（阴影，mm day^-1）和 850 hPa 风（矢量箭头，m s^-1）

团队利用经验正交函数分解方法进一步研究DGPI空间变化的不确定性来源。赤道太平洋海温的变化会通过调整沃克环流，激发反气旋结构并抑制台风生成；而副热带海温的升高则会改变高空风场结构，使部分区域更有利于台风发展。这两种海温变化模式与PC2显著相关（相关系数r=0.66，达到95%置信水平），表明热带和副热带海温共同决定了未来DGPI变化的空间格局和不确定性，进而影响了台风生成的分布（图3）。

图3 （a）PC2的DGPI变化回归的海表面温度异常（阴影，°C）以及850 hPa风场（矢量箭头，m s -1）。黑色矩形框（10°S–10°N,175°E–125°W），紫色矩形（10°S–10°N,120°E–170°W），黑色矩形框（30°N–45°N,120°E–180°）。（b）PC2与三个矩形框之间海表面温度变化的散点图。R表示PC2与海表面温度变化之间的相关系数，线性趋势（灰色实线），95%置信区间（灰色阴影）

上述研究明确了未来气候变暖条件下西北太平洋影响台风生成的大尺度动力背景及其不确定性来源，为理解未来气候变暖情景下的西北太平洋台风活动提供了新的见解。研究成果已发表在《Climate Dynamics》杂志上。

文献信息：

Wang, P., C. Wang, Y. Gou, L. Wu, J. Cao, and H. Zhao, 2025: Future changes and uncertainty in tropical cyclone genesis over the western North Pacific: insights from the dynamic genesis potential index using CMIP6 models. Climate Dynamics, 63(2): 99. https://doi.org/10.1007/s00382-025-07599-7.