清华新闻网3月2日电 早季热带气旋（台风、风暴）可预测性较低，而其往往会引发极端降水，从而造成严重灾害影响。在北印度洋海域，受印度洋夏季风诱发强烈垂直风切变影响，热带气旋发生频率呈双峰分布，包括早季峰值（夏季风爆发前；4-6月）和晚季峰值（夏季风爆发后；10-12月）。尽管北印度洋热带气旋早季发生频率相比晚季较低，但其在统计水平上更有可能达到强台风等级，给周边国家带来严重威胁。然而，与其他海域不同，北印度洋极为稀疏的观测记录以及更为复杂的强迫-响应关系，使得从背景噪声中提取稳健信号变得格外困难。目前，尚不清楚北印度洋早季气旋活动是否存在可检测的长期变化趋势，以及该趋势在多大程度上可归因于温室气体排放带来的全球变暖。

近日，清华大学水利系单楷越助理教授及合作者以“全球变暖导致北印度洋季风前热带气旋活动增加”（Global warming drives an increase in pre-monsoon tropical cyclone activity over the North Indian Ocean）为题在《自然·通讯》（Nature Communications）发文，揭示北印度洋海域早季热带气旋活动显著增强，人为强迫下有利的海洋热力学条件是主要驱动因子。该研究是团队继2023年在《自然》（Nature）上发文揭示全球变暖导致超强台风季节提前现象的后续工作，进一步在北印度洋找到了有力的观测证据，从物理机制和归因分析两个层面，填补了气候变化影响该海域气旋季节性变化的关键空白。

北印度洋早季热带气旋趋于活跃

该研究使用累积气旋能量（ACE）来表征北印度洋早季热带气旋活动的变化（见图）。传统的频次指标具有离散性和不确定性，尤其在样本极为稀疏的北印度洋海盆，这一问题更为突出。ACE综合反映气旋数量、持续时间和强度等特征，克服了上述局限。研究结果表明，北印度洋早季气旋的ACE呈显著上升趋势，并由此驱动了该海域年ACE的整体增长。相比之下，尽管季风季和晚季ACE也呈现微弱的增加趋势，但未达到统计显著水平。研究还采用沿岸气旋能量和能量耗散指数等指标进一步确认了这种季节非对称的变化。空间上，孟加拉湾多年平均ACE均值较高，而阿拉伯海的增幅更为突出（+39.5%），远超孟加拉湾（+12.7%）。

定量分析表明，北印度洋早季气旋活动增强的主导因素是气旋持续时间延长，而非强度增大。北印度洋海域4-6月潜在强度和相对湿度显著上升，为气旋生成和维持提供了越来越有利的热力学环境。尽管不同季节的环境配置迥异，热力学因子均发挥主导作用。相比于早季潜在强度和相对湿度几乎在整个北印度洋海盆升高，晚季热力学条件呈空间异质性，孟加拉湾北部潜在强度下降大幅抵消了湿度增加和动力条件改善带来的有利影响，最终导致不利于气旋生成和发展，这解释了早季与晚季气旋活动趋势之间的观测差异。基于气候模式分析表明，北印度洋早季有利的热力学环境主要与温室气体排放导致的海表温度升高有关，而人为气溶胶则部分抵消了这一增温效应，自然强迫影响较小。未来全球变暖将导致潜在强度和相对湿度均呈持续上升趋势，表明早季利于气旋活动的热力学条件还将持续增强。

清华大学水利系助理教授单楷越为论文第一作者，水利系卓越访问教授余锡平为论文通讯作者，合作者来自中国海洋大学、崂山实验室、清华大学地学系、美国夏威夷大学等机构。研究得到国家自然科学基金等的支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-026-69818-x

供稿：水利系

编辑：李华山

审核：郭玲