基于数值模拟和降尺度揭示中新世与渐新世热带气旋活动的半球非对称性演变
编号:56 访问权限:仅限参会人 更新:2026-07-31 21:45:05 浏览:0次 张贴报告

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摘要
现有对热带气旋(Tropical Cyclone,TC)的研究主要关注现代气候及第四纪典型气候阶段,而对更长地质时间尺度上热带气旋活动如何响应大陆地形隆升、海陆分布调整和海洋通道演化,认识仍十分有限。中新世(约23–5 Ma)与渐新世(约34–23 Ma)是新生代显著的构造——气候转型期,期间青藏高原强烈隆升、亚洲季风系统逐步建立、中美洲海道持续收缩,这些过程可能通过改变热带海温结构、季风环流强度和引导气流配置,对区域乃至全球TC活动产生深远影响。系统重建并对比这两个时期的TC活动,不仅有助于揭示构造尺度极端天气系统的长期演变规律,更能为理解未来全球气候变化背景下大尺度边界条件变化对TC行为的潜在影响,提供深时气候视角。

因此,本研究基于CESM1.2古气候模式模拟的中新世与渐新世气候背景场,采用Korty等(2012)提出的热带气旋生成潜势指数(Genesis Potential Index, GPI)评估大尺度环境对TC生成的有利程度,并进一步应用Lin等(2023)开发的热带气旋动力降尺度工具模拟两个时期的TC活动。通过对比TC生成频率、发生月份、平均生命周期及累计气旋能量指数(Accumulated Cyclone Energy, ACE)的空间分布与季节特征,系统刻画两时期全球TC活动的差异格局。

初步结果显示,中新世与渐新世之间全球TC活动发生显著的空间重组,其变化不仅体现为全球总频数的差异,更突出表现为南北半球间的强烈非对称性。渐新世南、北半球TC活动总体较为均衡;而中新世则呈现鲜明的“南多北少”格局——北半球TC频数和ACE低于渐新世,而南半球二者则显著增加。这一半球尺度反转主要源于多个关键海盆的区域性调整:中新世北大西洋、北印度洋和西北太平洋TC频数均减少,与青藏高原隆升引起的亚洲季风环流重组及中美洲海道收缩相关;而在南半球,尽管澳大利亚板块北移导致其邻近海域TC活动减弱,南太平洋和南印度洋大部分区域的TC活动却显著增强。

上述结果表明,构造尺度上的地形隆升、海道开闭及海盆形态变化,不仅能够重塑区域TC生成环境,还足以扭转全球TC活动的半球间平衡。本研究从深时构造—气候耦合视角,系统揭示了大尺度地理边界条件变化对极端气旋活动的长期调控路径,为理解未来气候情景下边界条件变化对TC的影响提供了地质历史参照。
 
关键词
古气候;热带气旋;数值模拟;降尺度
报告人
石惠杰
在读博士研究生 浙江大学

稿件作者
石惠杰 浙江大学
舒守娟 浙江大学
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    初稿截稿日期

  • 08月12日 2026

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