多年磨一剑，解决60年争端问题，中国海洋大学张钰团队发现热带气旋与黑潮的关系学术资讯

来源：iNature

原标题：Science：多年磨一剑，解决60年争端问题，中国海洋大学张钰团队发现热带气旋与黑潮的关系

在过去的几十年中，随着气候变暖，台湾东部最强的气旋的强度和频率增加了，但是其原因不是很清楚。2020年5月29日，中国海洋大学张钰团队在Science 在线题为“Strengthening of the Kuroshio current by intensifying tropical cyclones”的长文报道，该研究涡流的大量消散以及对反气旋涡流消散的强烈偏见与热带气旋活动直接相关。在台湾东部，近几十年来热带气旋呈显著加剧趋势，海洋呈现出相应的正PV异常上升趋势。由涡流向西传播，正的PV异常数量不断增加，影响了洋流，导致平均流向下游加速。这与减少流域规模的风应力相反，并且对温带海洋和气候具有潜在的重要变暖影响。

总的来说，自1960年代初首次发现以来，中尺度涡旋一直是海洋环流的动能。该研究已经证明了热带气旋与涡流场的实质性衰减之间的联系，从中涡流逐渐将能量转移至较小的规模，从而更易于分散和混合。此外，由于热带气旋发生的季节变化，这种衰变过程具有明显的季节性，这加快了规模较小的能量级联以及深海中相关混合的增强。最后，该研究结果表明，热带气旋对涡旋场的修正通过改变黑潮的运输方式，在热带气旋与气候变化之间产生了积极的反馈。

在气候变暖的情况下，非常强烈的热带气旋（TC；Saffir-Simpson尺度上的第4和5类）变得越来越强和频繁，这是理论和模型研究提出的，并得到了观测的支持。这种行为提出了一个问题，即气候变化对热带气旋的变化会引起什么反馈。先前的许多工作都集中在TC与静止的上层海洋的相互作用上。例如，由风暴驱动的混合产生的冷海尾流的衰减导致了上层海洋的净加热，并被认为对全球气候有重要影响。其中，空间尺度为O阶（10至100 km），时间尺度为O阶（100天），垂直范围为1000 m或更大的旋转结构（通常称为中尺度涡旋）是最普遍且最活跃的结构。它们在运输物质和能量方面起着至关重要的作用，并且它们调节大规模的海洋环流。

由于中尺度涡旋无处不在，因此他们与热带气旋的接触并不罕见。通过调节地下密度和热条件，这些天气尺度的结构被发现会极大地影响风暴强度的演变，这对热带气旋强度的业务预测构成了巨大挑战。同时，热带气旋也可以通过多种机制以不同或相反的方式对涡流产生重大影响。因此，可以预料，强风暴影响下的涡流可能会受到干扰，并随后进行使它们衰减的调整过程。

越来越多的证据表明，上述两种机制都存在，它们共同作用以降低反气旋涡流的强度，但在改变旋风涡流时彼此作用。目前尚不清楚哪个过程占主导地位，热带气旋对潜在的涡流场产生什么总体影响。为此，有必要对涡流的寿命演变进行调查，尤其是在与热带气旋出现后立即进行。

通过检查热带气旋涡流的热带气旋诱导能量和潜在涡度（PV）变化，可以看到热带气旋（TC）与气候变暖之间的正反馈机制。该研究发现，涡流的大量消散以及对反气旋涡流消散的强烈偏见与热带气旋活动直接相关。在台湾东部，近几十年来热带气旋呈显著加剧趋势，海洋呈现出相应的正PV异常上升趋势。由涡流向西传播，正的PV异常数量不断增加，影响了洋流，导致平均流向下游加速。这与减少流域规模的风应力相反，并且对温带海洋和气候具有潜在的重要变暖影响。

参考消息：

https://science.sciencemag.org/content/368/6494/988

来源：Plant_ihuman iNature

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