台风与海洋下垫面之间的相互作用是影响台风强度和结构演变的最重要过程之一。台风过境时，海表降温是上层海洋对台风最显著的响应特征，通过降低海气界面的热交换，引起台风强度下降，甚至导致台风结构的变化。海表降温通常在台风过境后1-2天达到极值，空间分布具有很强的非对称性，在北半球，最大降温一般出现在台风路径右后侧，因此以往观测和研究主要关注台风过境引起的右后侧海洋降温，但台风处于不断移动中，相对于台风中心右后侧，台风中心前侧的海表降温与台风相互作用时间更长，其作用类似于台风路径前方的冷涡，对台风强度和结构演变影响更显著。

中国气象局上海台风研究所郑运霞副研究员、汤杰研究员和国防科技大学马占宏教授团队合作，首次基于1979年至2020年长时间序列的北半球漂移浮标和遥感综合观测资料进行统计，分析台风中心前侧海表降温对台风响应特征，研究发现台风从深远海移动到近海时，无论在什么样的台风强度、台风移动速度和背景海表温度条件下，台风中心前侧海表降温都存在迅速增强的普遍现象。理想数值实验表明，随着台风中心从深远海移动到近海，当水深变浅到100米以下时，台风中心到达前的海表降温占比迅速增大。海洋动力、热力学诊断揭示了引起近海台风到达前海表降温占比迅速增大的重要机制：垂直混合在深远海的海表降温过程中占主导地位，但在近海平流作用是导致台风到达前海表降温迅速增加的主要原因。此外，本文还通过设置台风强度、移动速度、最大风速半径等台风影响因子，以及初始海温和海底坡度等海洋影响因子，开展了一系列敏感性实验，发现台风中心到达前的海表降温占比受台风的强度和移动速度影响显著，其它因子影响不显著。

这项研究有助于拓展海洋对台风响应以及近岸台风强度变化的认识，为台风海洋预报提供理论支撑。未来将开展更加细致的个例观测分析，通过更复杂的真实台风个例海气耦合实验研究近海台风前侧海表降温对台风的反馈。

该研究论文近期在美国气象学会杂志《Journal of Physical Oceanography》发表，题目为“The Coastal Effect on Ahead-of-eye-center Cooling Induced by Tropical Cyclones”，上海台风研究所为第一单位，第一作者为上海台风研究所郑运霞副研究员，通讯作者为国防科技大学马占宏教授。

图1 2019年台风“利奇马”引起的海表降温

图2 台风中心附近海表温度变化率和海表流速

（a）近海 （b）深远海

图3 平流作用和垂直混合在海表降温过程中的相对贡献

图4 台风中心前侧海表降温机制概念图

原文链接:

https://journals.ametsoc.org/view/journals/phoc/aop/JPO-D-22-0139.1/JPO-D-22-0139.1.xml

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（作者：郑运霞）