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中国上空热带气旋减弱,沿海地区洪灾风险上升

 

热带气旋 (TC) 是影响全球广大地区(尤其是沿海地区)的重大天气事件。它们不仅带来强风,还带来强降水,从而导致洪水和其他灾难性影响。近年来,越来越多的研究集中于了解 TC 的演变行为,尤其是它们登陆后的行为。

最近的一项研究强调了热带气旋与陆地(尤其是中国)相互作用,研究结果表明,衰减较慢的热带气旋会导致降雨量增加,从而加剧受影响地区的洪水风险。

热带气旋与降水

热带气旋是在热带和亚热带地区温暖的海水上形成的风暴。它们登陆后通常会开始迅速减弱,因为它们失去了维持它们的海洋水分和热量。然而,它们的衰减速度会因地形、大气条件和海面温度等多种因素而有很大差异。在过去的几十年里,许多地区的热带气旋在登陆后衰减得更慢,这种趋势在中国尤为明显。

1967 年至 2018 年间,中国热带气旋的衰减速度减缓了约 45%。衰减减缓与多种因素有关,包括海面温度升高和大气环流模式变化,这些因素使风暴登陆后能够持续更长时间。TC 衰减减缓在降水模式中尤为重要,因为衰减较慢的风暴往往会产生更多降雨,尤其是在已经易受洪水影响的地区。

中国极易受到热带气旋的影响,尤其是东部和南部沿海地区,这些风暴经常在这些地区登陆。热带气旋对这些地区的降雨贡献巨大,尤其是在夏末和初秋。虽然热带气旋通常会给农业地区带来有益的降雨,但它们也可能造成严重的洪水,从而导致生命损失、基础设施损坏和经济中断。

由于台风登陆后会逐渐减弱,因此其强度往往会持续更长时间,从而导致长时间的强降雨。这种现象对中国的洪水风险尤其令人担忧,因为近年来,广东、福建和浙江等地区与此类风暴相关的洪水事件越来越严重。因此,了解台风衰减与降水之间的关系对于改进洪水风险预测和减灾策略至关重要。

新的研究发现

广东海洋大学一项新的研究依赖1967 年至 2018 年的历史 TC 数据,包括 TC 登陆位置、强度和衰减率的详细记录。研究采用了严格的数据质量控制流程来确保数据集的准确性,其中包括删除任何错误或不一致的数据点。

研究发现,1967年至2018年间,热带气旋登陆中国后的减弱速度减慢了45%。这意味着,热带气旋登陆后的强度会维持更长时间,进而影响相关天气现象(尤其是降雨)的持续时间。衰减减缓是由多种因素造成的,包括海面温度(SST)升高和气旋登陆地点的转变。除了海面温度升高外,TC 登陆位置的东移也是导致中国地区 TC 衰减减缓的原因之一。

在中国大陆东部登陆的 TC 衰减速度比在中国大陆南部慢,并且 TC 登陆位置的东移导致更多 TC 登陆中国大陆,并且衰减速率较慢。登陆中国大陆东部的 TC 在海上持续时间更长,登陆时携带更多的水分,登陆后维持其的动力和热力学条件更有利。登陆后 48 小时内 TC 引起的降水量和强度的衰减与登陆 TC 的衰减速率呈正相关。由于登陆 TC 衰减较慢,长期来看 TC 引起的降水显著增加,增加了中国沿海地区的洪灾风险。

这项研究结果强调了区域尺度上 TC 衰减速率减缓的证据。随着飓风衰减速度变慢,降水量增加,中国沿海和内陆地区发生洪涝灾害的风险显著增加。随着飓风持续时间变长,它们产生的雨水可能会淹没排水系统,导致河流泛滥并破坏基础设施。

对洪水风险和气候适应的影响

台风衰减速度变慢导致降雨强度和持续时间增加,对中国的洪水风险管理构成重大挑战。研究强调,广东、福建和浙江等地区台风引起的降水有所增加,导致洪水事件更加频繁和严重。快速的城市化和基础设施发展加剧了这一趋势,降低了土地吸收降雨和管理雨水径流的自然能力。

热带气旋衰减速度变慢也会影响洪水预测模型,这些模型可能无法完全解释与此类风暴相关的持续降雨。因此,洪水预报和预警系统需要更新,以反映气旋行为的这些变化。准确的洪水风险评估对于制定有效的灾害应对策略和减轻这些日益频繁的极端天气事件的影响至关重要。

研究结果强调,需要制定更强有力的气候适应战略,尤其是在其脆弱的沿海地区。适应措施应侧重于提高基础设施(如防洪堤和排水系统)的弹性,以应对衰减较慢的台风带来的更大、更长时间的降雨。

思考

全球变暖、海洋热含量和大气动力学(例如风切变、水分可用性)等因素在多大程度上导致气旋衰减减缓?这些趋势在所有 TC 盆地中都是一致的,还是存在特定区域的驱动因素?

登陆位置(无论是在沿海还是内陆地区)及其与较暖水域的距离如何影响热带气旋的强度和寿命,以及中国各地降水的分布和数量?

 

 

参考文献:Yangchen Lai, Xihui Gu, Lihong Wei, Liangyi Wang, Louise J. Slater, Jianfeng Li, Donglei Shi, Mingzhong Xiao, Lunche Wang, Yansong Guan, Dongdong Kong & Xiang Zhang ,Slower-decaying tropical cyclones produce heavier precipitation over Chinanpj Climate and Atmospheric Science volume 7, Article number: 99 (2024) ,doi.s41612-024-00655-9

 

 


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