次表层海洋变化在热带气旋形成中的关键作用

海面温度认为是推动热带气旋发展的主要能量来源，然后次表层海洋对热带气旋生成的影响常常被忽视。一项新的研究探讨了次表层海洋条件在影响热带气旋的形成、强度和行为方面的重要作用，证实了海洋内部变化与热带气旋生成之间存在意想不到的关系。

热带气旋形成

热带气旋是一种大气现象，其特征是低压系统并伴有强风和暴雨，通常形成于热带和亚热带地区的温暖海域。热带气旋生成受地球自转效应、低层相对涡度、垂直风切变、中层相对湿度、大气不稳定性等许多环境因素影响。而海洋表层温度是影响热带气旋的重要因素之一，可以为其提供能量。

但关于上层海洋热含量对热带气旋生成的影响一直存在分歧，数值模拟也得出了不同的结论导致争议不断加剧，到底是海洋表层温度在热带气旋生成中起主导作用，还是海表温度的热行亮只对热带气旋的强度造成影像。

虽然海水表层与热带气旋的相关研究较多，但是次表层对热带气旋的影响也越来越被重视。2015年中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心引导的一项研究探讨了次表层海洋环境变化与热带气旋的关系，研究表明次表层海洋环境可以通过上升流等过程，将深层冷水带到表层海水抑制气旋的发展。

而这项最新研究的作者在2022年也发表过类似的研究结论，在厄尔尼诺期间，由于埃克曼上升流，次表层海洋在热带气旋形成中起着负面作用，而海表温度则起着积极作用。

新的研究发现

为了探讨次表层海洋变率如何影响热带气旋的形成，热带气旋形成阶段的风速是否足够强大以影响海洋次表层等问题，研究人员利用1998-2022年间全球2032个热带气旋的最佳路径数据，分析了次表层海洋和热带气旋的关系。研究利用26°C等温深度量化次表层海洋变率，用于评估热带气旋对海洋次表层的影响。

研究发现，次表层海洋对热带气旋起源的显著影响。在32%的热带气旋形成阶段，26°C等温深度变化超过了标准偏差的50%，表明次表层海洋变率对热带气旋起源有显著影响。26°C等温深度的变化通过埃克曼上升和混合作用显著影响了表层海水温度，进而影响热带气旋的形成。

在热带气旋生成阶段，挡风速大于15m/s时，通过埃克曼应力卷涡和混合作用显著扰动海洋次表层，埃克曼理论深度估算表明，26°C等温深度的变化可达53米，热带气旋生成阶段的风力对海洋次表层的影响深度远超传统认知。

此外，26°C等温深度的变化与表层海水温度变化呈显著相关，而表层海水温度的变化进一步影响着热带气旋强度，26°C等温深度的变化直接影响热带气旋的强度变化，且这种影响在较浅的区域更为显著。

研究结果表明，26°C等温深度可以作为连接次表层海洋与热带气旋的重要指标，次表层海洋变率在热带气旋起源中起关键作用。26°C等温深度变化不仅影响海表温度，还直接影响热带气旋的强度变化。

研究也指出，随着全球变暖，海表面和次表层的不同步变暖可能增强次表层海洋对热带气旋起源的影响，需进一步研究其长期影响。

这项研究揭示了次表层海洋变率在热带气旋起源中的重要作用，这一发现为改进热带气旋预测模型提供了重要依据，同时也强调了在气候变化背景下需进一步研究次表层海洋对热带气旋的长期影响。

思考

虽然研究表明次表层如何影响气旋的形成和增强，但此表层海洋变化如何与经向翻转环流等相互作用进而影响气旋生成？

参考文献：Cong Gao, Lei Zhou, I.-I. Lin, Chunzai Wang, Shoude Guan, Fei-Fei Jin & Raghu Murtugudde ，Crucial role of subsurface ocean variability in tropical cyclone genesis. Nature Communications volume 16, Article number: 1050 (2025)，doi.s41467-025-56433-5