北赤道洋流如何助长超级台风，了解其快速加剧和气候变化的影响

北赤道洋流 (NEC) 是一条沿太平洋赤道向西流动的重要洋流，对热带气旋行为有重大影响，尤其是在西北太平洋。一项新的研究表明，NEC 的动态与超级台风的快速增强 (RI) 之间存在密切的关系。NEC 提供了大量的海洋热含量 (OHC) 并具有独特的分层轮廓，这两者对于增强台风强度都至关重要。

北赤道洋流：结构和动力学

北赤道洋流是一条主要的风力洋流，从东向西流经位于赤道以北的太平洋。它发源于东太平洋，靠近中美洲海岸，向西穿过太平洋，流向菲律宾、台湾和日本。到达菲律宾后，洋流分裂，沿东南亚海岸向南流动，然后以赤道逆流的形式向东返回。

东北气旋受多种因素影响，包括风向、海面温度 (SST) 和地球自转。洋流在整个长度上并不均匀，并且会根据区域的不同表现出速度、温度和盐度的变化。这些变化，特别是在西太平洋，有助于该地区的海洋热含量和分层，这对于热带气旋的快速加剧至关重要。

海洋热含量 (OHC) 是指储存在海洋上层的热量，它是热带气旋的主要能量来源。可用的热量越多，风暴加剧的可能性就越大。在西太平洋，NEC 与显著的 OHC 有关，尤其是在海面温度 (SST) 较高和分层增加的时期。

海洋分层是指温度和盐度不同的水团分层。强烈的垂直分层，即暖水被困在较冷、密度较大的水体上方，减少了垂直混合。这创造了一个稳定的环境，可以将热量困在海洋表面附近，使其成为风暴的燃料。这项研究表明，分层增加，再加上高 OHC，为超级台风的强化创造了理想的条件，尤其是在 NEC 最突出的地区。

超强台风及其快速增强

快速增强 (RI) 是指热带气旋的最大持续风速在 24 小时内增加至少 35 节（约 65 公里/小时）的现象。快速增强是超级台风形成的关键因素，超级台风登陆时可能造成毁灭性破坏。在西太平洋，超级台风经常经历快速增强，因为该地区（尤其是在东北风暴中心附近）的海洋和大气条件有利。

超级台风的特点是持续风速超过 150 英里/小时（240 公里/小时），可造成灾难性的洪水、风暴潮和风灾。2018 年的超级台风山竹等台风已表明这些风暴的加剧速度有多快，尤其是当它们穿越高 OHC 和有利海洋分层的区域时。

当热带气旋穿过海洋时，它们会从下方温暖的海水中吸收能量。这一过程被称为“潜热交换”，海洋的热量被风暴吸收，从而加剧。OHC 越大，气旋可获得的能量就越多，从而导致气旋加剧得更快。NEC 在提供这种热量方面发挥着核心作用，特别是在存在高海表温度和有利分层条件的地区。

当超强台风经过高 OHC 区域时，尤其是东北风暴潮附近，它们会因为充足的热量供应而迅速增强。台风“山竹”就是一个明显的例子，它在穿过受东北风暴潮 影响的西太平洋温暖水域时迅速增强。

北赤道气流对台风增强的影响

超级台风的快速增强不仅受到海洋热量的影响，还受到支持风暴发展的大气条件的影响。东北气旋通过影响海面温度和大气的热力学分布，在塑造这些条件方面发挥着作用。该地区的高海表温度导致大气不稳定性增加，为台风的发展提供了有利的环境。

海洋和大气因素之间的相互作用非常复杂，因为垂直风切变、水分含量和海面压力在确定风暴的强度和轨迹方面都发挥着重要作用。然而，NEC 在提供必要的海洋热量方面的作用对于促进台风的强化是不可或缺的。当洋流更强或将较暖的水带到海面时，RI 的可能性就会增加。

海洋分层对于理解东北气旋在台风强化中的作用至关重要。在东北气旋最强的地区，水柱通常高度分层，温暖的地表水位于较冷、较稠密的层之上。这减少了垂直混合，防止温暖的地表水与更深、更冷的层混合。这种分层环境使热量集中在上层海洋中，热带气旋可以利用这些热量，从而快速强化。

当热带气旋经过这些地区时，它们会从地表吸走暖水，从而提供持续的能量来源，增强风暴的强度。当风暴经过深层分层水柱区域时，这一过程尤为明显。因此，高 OHC 和增加的分层相结合，为快速增强创造了理想的条件，尤其是在有利的大气条件下。

气候变化对北赤道流的影响

东北地区海洋热含量在过去几十年中一直在增加，这主要是由于全球变暖。随着海面温度上升，可用于为热带气旋提供燃料的热量也在增加。这一趋势令人担忧，因为预计海洋变暖将导致更频繁、更强烈的超级台风。

随着气候变化的进展，NEC 的强度及其相关热含量可能会发生重大变化。更高的 OHC 水平可能导致 RI 事件更频繁发生，特别是在 NEC 影响最为明显的西太平洋。

气候变化也可能影响东北风的强度和位置。风向、大气环流和海洋环流的变化可能会改变东北风的流动及其与其他洋流的相互作用。海洋环流的这些变化可能会影响输送到热带太平洋的热量，进而影响该地区形成的台风的强度。

新的研究发现

一项新的研究分析历史数据并进行模拟，以了解东北风暴潮对超强台风的影响。这项研究的重点是2018年的超强台风“山竹”。

研究发现，东北气旋在超级台风的快速增强中起着关键作用。东北气旋地区（北纬8° 至 17°之间）与高海洋热含量 (OHC)有关，而高海洋热含量是热带气旋的主要能量来源。研究表明，超级台风“山竹”（2018 年）在穿过东北气旋时保持了其强度，这得益于该地区的高 OHC。这表明东北气旋不仅有助于风暴的形成，还有助于风暴的强度和持续时间的延长。

高海洋热含量 (OHC) 和层化增强这两个因素的结合，使 NEC 地区成为超强台风快速增强 (RI) 的最有利区域，而不是被认为与 RI 发生最相关的涡流富集区 (17-25 °N)。高 OHC 是由于向北加深的温跃层与向西流动的 NEC 保持地转平衡。这些因素在过去四十年中变得越来越重要，阻碍了 TC 引起的海面冷却，从而增强了 TC 的 RI，同时维持了东北地区超强台风。

研究强调，海洋分层在风暴加剧中也发挥着重要作用。在东北大西洋地区，强烈的分层意味着温暖的表层水与较冷的深层水有效分离。这使得热带气旋能够从温暖的表层吸收能量，而不会被下方较冷的海水所干扰。

研究还发现，气候变化在增强东北气旋地区 RI条件方面发挥的作用。全球变暖导致的海面温度 (SST)上升预计将增加该地区的 OHC，使其更有利于形成强烈的热带气旋。研究表明，如果目前的趋势继续下去，超级台风将变得更加频繁和强大，特别是在受东北气旋影响的地区，例如西太平洋。

这项研究为了解洋流与热带气旋之间的相互作用提供了重要见解。

思考

虽然人们认为高 OHC 和分层增加是快速强化 (RI) 的必要条件，但海洋热传递与大气条件（如垂直风切变、湿度和低水平辐合）相互作用的确切机制仍不清楚。这些因素如何结合起来为 RI 创造合适的条件？

OHC 的影响已得到充分证实，但人们的注意力主要集中在表面层上。然而，次表层海洋层也可能通过提供深层热量库而加剧风暴。RI 所需的热量延伸到海洋多深？它如何与表面的风暴动态相互作用？

参考文献：Sok Kuh Kang, Sung-Hun Kim, I.-I. Lin, Young-Hyang Park, Yumi Choi, Isaac Ginis, Joseph Cione, Ji Yun Shin, Eun Jin Kim, Kyeong Ok Kim, Hyoun Woo Kang, Jae-Hyoung Park, Jean-Raymond Bidlot & Brian Ward ，The North Equatorial Current and rapid intensification of super typhoons.  Nature Communications volume 15, Article number: 1742 (2024) ，doi.s41467-024-45685-2

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