最新科学研究揭示——全球变暖下台风“主场”或将北移

今年第6号台风“卡努”在8月11日23时左右登陆辽宁省庄河市，给我国东北地区带来明显降水。这是继2022年一路北上的台风“梅花”之后，本世纪第二个登陆辽宁的台风。台风对我国南方沿海居民而言已是“常客”，而近几年来频频北上的台风让北方沿海地区也遭受了其强大“呼风唤雨”能力的威胁。

2020年，台风“巴威”“美莎克”和“海神”在半个月内先后影响东北地区，造成该地区历史上首次台风“三连击”。由于间隔时间短、影响地区高度重叠，东北地区半个月内的降雨量达到自1961年以来历史同期的最高值。

2019年台风“利奇马”以超强台风等级登陆浙江省温岭市，随后穿越浙江、江苏两省移入黄海海面，后在山东省青岛市再次登陆，造成了山东创纪录的强降水，导致该省大部地区遭受洪涝灾害。

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还有2018年被称为“雨王”的台风“温比亚”，在登陆上海后一路北上，当过境辽宁省大连市时带来大风和强降水。

统计数据表明，过去几十年来，大部分海域上的台风活动范围都存在向两极移动的趋势，尤其是台风活动最活跃的西北太平洋海域。1979—2018年，西北太平洋上台风的整体活动范围每十年向北移动约78±31公里。不仅台风的平均生成位置北移，台风达到生命周期中最强强度的平均位置也明显北移。这意味着副热带地区——这一地球上人口最多的区域受到台风影响的风险加剧，面临的灾害损失也趋于增多。

那么到底是什么因素导致台风活动范围发生这样的变化呢？

台风通常形成于赤道地区的温暖洋面上，在那里存在一个孕育台风胚胎的摇篮——赤道辐合带，全球70%以上的台风都诞生于赤道辐合带中。从全球尺度看，赤道暖、极地冷，在这样冷热差异的驱动下，赤道地区的暖空气上升到高空后会向两极移动。受地转偏向力作用，高空气流向极地移动的过程中发生偏转，最终在南北纬30°左右的地区完全转向为西风并下沉。下沉气流到达地面，一部分吹向赤道，从而构成了地球大气三圈环流中纬度最低的环流圈——哈德莱环流。南北半球的哈德莱环流在低层涌向赤道的东南、东北信风，构成了一条几乎环绕地球一周的赤道辐合带。

在赤道辐合带中有许多活跃的对流单体，在卫星云图上呈现为一条多云系分布的云带。当多个对流单体在辐合气流的作用下围绕同一中轴线发生旋转，离散的对流就能聚集，最终形成台风。这样的过程短至几小时就能完成，长则需要几天或几个星期，这取决于海洋和大气的配合程度——是否有足够高的海温、湿润的中低层大气和适宜的高低层风速切变等。

当台风形成后，就会在地转偏向力和大尺度大气环流的共同作用下，向西北方向移动。以西北太平洋为例，在赤道辐合带的北侧是由哈德莱环流的下沉气流形成的西太平洋副热带高压（简称“副高”）。西北太平洋上的台风通常沿着副高外缘、在其顺时针旋转的气流牵引下移动。当台风位于副高南侧时，受到副高“压制”的移动路径多为西行；当台风移动到副高西侧，通常随着副高西侧的西南气流转向东北方向移动。

随着全球变暖加剧，科学家发现热带地区正在向极地发生扩张。自1979年以来，由哈德莱环流主导的热带地区的覆盖范围每10年向极地扩张约0.5个纬度。人类排放温室气体造成全球温度升高，其中90%以上的热量都储存在海洋中，正是海洋温度的上升驱动了热带向两极扩张。

热带的范围，尤其是哈德莱环流的变化，对陆地和海洋上的天气气候系统都将产生影响。在过去几十年中，形成台风所需的有利环境条件的覆盖范围向中纬度地区扩张，这意味着台风在赤道外形成的可能性增大。而赤道外越来越广阔的温暖洋面有利于台风的增强壮大，当达到较大的体积后，台风在地转偏向力和高纬度天气系统的相互作用下能够进一步向极地移动。

一项气候模拟研究估计，在全球二氧化碳含量加倍增多的情景下，21世纪台风的移动范围有可能成为过去300万年来最为广阔的。

每年西北太平洋上生成的台风约占全球总数的三分之一，我国绵长的海岸线意味着沿海地区对台风灾害的暴露程度高，受台风及其变化的影响显著。

虽然台风具有很强的破坏性，但它在维持区域水资源方面发挥着重要作用。在华南地区的夏、秋两季，台风是该地区降水的主要来源，浙江、福建、广东、广西七八月份的降水量约有50%至70%来自台风降水。登陆我国的台风虽然对社会经济造成了一定的破坏，但也能够及时缓解南方地区盛夏时节的旱情，而台风路径向极地移动很有可能威胁到这些地区的淡水资源供应。

与此相反的是，原本相对干燥的北方地区，基础设施防洪排涝的能力较弱，一旦受台风影响降水增多，极易发生洪涝，引发山洪、泥石流等次生灾害。在全球变暖的气候背景下，我国需做好应对台风变化带来的可能影响，科学调配淡水资源，提升北方城市防台风防汛能力等。（作者分别系中国科学院大气物理研究所博士研究生和副研究员）

（作者：陈可鑫 魏科 责任编辑：张林）