臺(tái)風(fēng)是地球上的主要自然災(zāi)害之一。目前針對臺(tái)風(fēng)的研究主要集中在臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度,也就是最大風(fēng)速上。但臺(tái)風(fēng)的破壞力不僅受其強(qiáng)度影響,臺(tái)風(fēng)的大小(臺(tái)風(fēng)造成降水或大風(fēng)的范圍)也是影響其破壞力的一個(gè)主要因子。例如,臺(tái)風(fēng)造成的風(fēng)暴潮不僅受臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度影響,也受臺(tái)風(fēng)大小影響。隨著數(shù)值預(yù)報(bào)的進(jìn)步,臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和路徑的預(yù)報(bào)有了很大進(jìn)步,但臺(tái)風(fēng)的大小目前依然基本無法預(yù)報(bào),究竟是什么因素影響臺(tái)風(fēng)的大小至今仍然是謎。
2015年3月12日,清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)研究中心林巖鑾副教授以第一作者和通訊作者在《自然-通訊》上,發(fā)表了題為“相對海溫控制臺(tái)風(fēng)降水面積”的研究論文,首次研究發(fā)現(xiàn)相對海溫是控制臺(tái)風(fēng)大小的一個(gè)主要因素。美國普林斯頓大學(xué)趙明研究員和紐約石溪大學(xué)張明華教授是該論文的合作者。
在這一研究中,林巖鑾及其合作者利用多年的衛(wèi)星觀測和臺(tái)風(fēng)路徑資料,分析了一千多個(gè)臺(tái)風(fēng)的降水,發(fā)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)降水范圍和臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度沒有明顯的關(guān)系,而主要受臺(tái)風(fēng)所處環(huán)境的相對海溫(臺(tái)風(fēng)所處環(huán)境的海溫減去熱帶平均海溫)控制。在熱帶海洋地區(qū),大氣中層的相對濕度和相對海溫成正比,當(dāng)臺(tái)風(fēng)移入一個(gè)大氣中層相對濕度高的區(qū)域后,臺(tái)風(fēng)的降水會(huì)向外擴(kuò)張,臺(tái)風(fēng)也隨之變大。這也成為解釋西北太平洋的臺(tái)風(fēng)要比東太平洋的臺(tái)風(fēng)大的一個(gè)主要原因。50公里分辨率的全球氣候模式模擬發(fā)現(xiàn)在全球均一變暖兩度和四度的情況下,臺(tái)風(fēng)大小基本不變,這也證實(shí)了臺(tái)風(fēng)大小對相對海溫而不是絕對海溫的依賴性。
林巖鑾等人的研究揭示了在未來全球變暖的情況下,臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度會(huì)增加,但臺(tái)風(fēng)的大小基本不變,因?yàn)殡m然全球海溫升高了,但相對海溫基本不變。因此未來臺(tái)風(fēng)帶來的破壞將主要來自于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增加,而不是來自于臺(tái)風(fēng)大小的增加。