厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）是影響臺風季節活動最為重要的因子，氣候模式能否準確模擬二者關系直接決定當前臺風季節預測的性能。一般來說🕵️‍♂️，在厄爾尼諾年🚁，西北太平洋地區的臺風生成位置偏東偏南，更多遠洋生成臺風。2023年是典型的厄爾尼諾發展年，臺風布拉萬、瑪娃等都是典型的遠洋生成臺風。颶風/臺風多拉更是長途跋涉，從東太平洋一路西行到西太平洋🤦🏿💹。然而，在當前的氣候模式中，模擬這種ENSO對西北太平洋臺風的影響還有很大的不確定性。

圖1 颶風/臺風多拉衛星雲圖。圖中多拉西北側的島嶼為夏威夷群島⚧。Goes-West拍攝

近日，我系占瑞芬教授聯合南京信息工程大學趙久偉副教授、美國夏威夷大學王玉清教授、美國普林斯頓大學Hiroyuki Murakami研究員、美國加利福尼亞大學聖地亞哥分校Scripps物理海洋研究所謝尚平教授等揭示了氣候模式模擬ENSO影響西北太平洋臺風生成頻數的不確定性源，並通過對不確定性源進行條件約束顯著改善了模式模擬性能👩，這一發現對於深入理解模式模擬臺風的不確定性和提高臺風季節預測水平具有重要意義。該成果以《Atmospheric modes fiddling the simulated ENSO impact on tropical cyclone genesis over the Northwest Pacific》為題，在線發表於《npj Climate and Atmospheric Science》🪖🐪。

圖2 ENSO年西北太平洋臺風模擬的不確定性。EOF前兩模態表征的模式模擬臺風的不確定性🧖🏽‍♀️。第一模態方差貢獻為23.4%🤹🏿‍♀️；第二模態方差貢獻為14.1%👐。

研究人員通過對高分辨率模式的大樣本集合進行分析，發現大多數先進的氣候模式在模擬ENSO條件下西北太平洋臺風生成頻數均存在一致的不確定性。研究結果顯示，這種不確定性主要出現在中國南海和菲律賓東部地區（圖2），主要源於兩種不同的大氣模態：“馬茨諾-吉爾模態”（Matsuno-Gill mode）和太平洋-日本模態（PJ mode）。這兩種模態與模式模擬的熱帶降水偏差密切相關。通過有條件地約束這兩種大氣模態中的任一模態，我們可以顯著改善模擬的臺風生成頻數(圖3)。因此🤏，通過解決模式模擬中的熱帶降水偏差問題，我們可以更為準確地模擬臺風的生成，為預測和應對臺風帶來的風險提供更可靠的依據。

圖3 南海地區（左列）和臺灣以東（右列）臺風生成頻數未約束（灰色）和約束MG（左列）以及PJ（右列）後（黃色和藍色）模擬效果對比。

論文第一作者為南京信息工程大學趙久偉副教授，通訊作者為沐鸣2平台占瑞芬教授和美國夏威夷大學王玉清教授⚆🤦‍♀️。研究工作受到國家自然科學基金42288101, 42105022和42075015的共同資助🤳🏿。

https://doi.org/10.1038/s41612-023-00537-6.