本文是《The Conversation》本月飓风系列文章之一。您可以在 此处阅读该系列的其余文章。
每年，西北太平洋的台风——相当于北大西洋的飓风——都会给东亚和东南亚造成重大损失。
2013年的超强台风海燕是有记录以来最强的海洋风暴之一，重创菲律宾大片地区，造成至少 6,300人死亡。它创下了登陆时风暴强度最强以及一分钟持续风速最高的纪录；登陆东萨马省时，风速达到每小时315公里（194英里）。
情况可能会变得更加糟糕。
我们关于台风峰值强度受哪些因素控制的新研究发表于《 Science Advances》期刊。研究表明，在气候变化背景下，到本世纪末，海燕这样的风暴可能会变得更强，也更常见。
剖析影响台风峰值强度的因素
台风的生命周期峰值强度，是指风暴在整个生命周期中达到的最大强度。它是强度不断增强累积的结果，这类似于速度是加速度累积的结果。
为更好地理解台风峰值强度的变化及其变动，我们采用了一种新方法，将峰值强度（类似于速度）分解为两个组成部分：增强速率（类似于加速度）和增强持续时间（类似于时间）。这两个组成部分每年彼此独立地变化。随后，我们分别探究了与这两个组成部分年际变化关联最密切的气候条件。
我们研究了可能影响气旋增强速率的各种大气和海洋变量。
我们考察了大气压、 垂直风切变（即风速沿垂直方向的变化）以及 涡度（即大气的旋转）。出乎意料的是，我们发现，与这些因素相比，海洋温度与气旋增强速率的相关性最强。
具体而言，气旋增强的幅度和速度取决于两个海洋因素：风暴来临前的海表温度，以及海表与次表层之间的温差。
海表温度较高通常能为风暴发展提供更多能量，因此有利于更高的增强速率。
然而，从海表到次表层的温度变化较大（即温度随深度增加而降低），会扰乱这种能量流动。这是因为强风会在上层海洋引发湍流，将下方的冷水带上来，使海表降温。因此，海表与次表层海洋温度差较小，有利于更高的增强速率。
另一方面，台风增强持续时间的变化可能与海表温度有关，而这些温度与自然发生的厄尔尼诺—南方涛动/太平洋年代际振荡（ENSO/PDO）现象相关。这是因为在ENSO/PDO正位相期间，赤道中太平洋海表温度高于常年，会在赤道和国际日期变更线附近形成有利于气旋生成的大气条件。由此，正在发展的台风能够在暖水上维持更长时间，之后才抵达陆地或冷水区域。
总之，我们的分析表明，西北太平洋低纬度海域的上层海洋温度会影响台风增强速率，而赤道中太平洋的海表温度会影响台风增强持续时间。
随后，我们量化了台风峰值强度与这些已识别气候因素之间的关系——即局地上层海洋温度和ENSO/PDO指数。
我们得出的结论是，过去约35年来台风峰值强度显著上升（约每秒5米，相当于台风强度提高半个等级），主要可归因于局地上层海洋异常升温速率。
预测变暖气候下的台风峰值强度
我们分析了第五阶段 耦合模式比较计划 （CMIP5）模型模拟的海洋温度变化。该模型用于研究海洋与大气之间的相互作用。
我们发现，即使在温室气体排放的中等未来情景下，到2100年，上层海洋温度也将比1955-2005年这50年期间的基准平均值高出1.6摄氏度以上。
海洋持续变暖为风暴增强提供了更多“燃料”。根据基于观测数据建立的统计关系，我们预测，到本世纪末，西北太平洋台风强度最高将增加14%——几乎相当于提高一个等级。
本文由 The Conversation合作发表。阅读 原文。本文的发表并不代表世界经济论坛认可其中的观点。
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作者：Wei Mei是加州大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋学研究所的博士后学者。
图片：欧洲航天局（ESA）宇航员Samantha Cristoforetti在国际空间站上拍摄的这张照片中，台风麦德姆正在增强为5级飓风。路透社/ESA/NASA/Samantha Cristoforetti/通过路透社提供
