近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）王鑫研究院团队在厄尔尼诺转拉尼娜年秋季南海热带气旋频发机制研究方面取得重要进展，相关研究成果发表在Nature旗下期刊npj Climate and Atmospheric Science上。博士潘丽霞为论文第一作者，副研究员陈洁鹏和研究员王鑫为共同通讯作者，合作者还包括研究员詹海刚、复旦大学教授周文和香港城市大学教授陈仲良。

厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）作为全球海气耦合最强年际信号之一，对西北太平洋热带气旋活动具有显著影响。相较于厄尔尼诺，拉尼娜现象更易形成持续多年事件，且对大尺度环境的影响存在明显差异。一个关键科学问题是：拉尼娜事件的不同演变过程，特别是其前期所处的ENSO位相（厄尔尼诺、拉尼娜或中性），是否会影响热带气旋的生成？

为解答这一问题，王鑫研究员团队系统研究了基于前期不同ENSO状态演变出的三种拉尼娜类型（循环型拉尼娜 - cyclic La Niña、多年型拉尼娜 - multiyear La Niña、偶发型拉尼娜 - episodic La Niña）对西北太平洋热带气旋活动的影响。研究发现，在“循环型拉尼娜”事件期间，南海每年生成的热带气旋数量高达“多年型”和“偶发型”拉尼娜事件的约2.6倍，同时导致整个西北太平洋热带气旋生成总数显著高于其他类型，年均达13.5个（其他类型约为11-12个）（图1）。

研究结果表明，在“循环型拉尼娜”事件秋季，中层大气相对湿度显著增加，为热带气旋频发提供了关键水汽条件。这一湿度增加与印度洋异常增强的西风水汽输送密切相关。该异常水汽输送与南海地区的气旋式环流相结合，形成了强烈的水汽辐合，进一步促进了南海热带气旋的生成（图2）。数值试验证实，秋季菲律宾以东海区的暖海温异常是驱动上述印度洋水汽西向输送及南海气旋式环流的关键因素。此外，大西洋和印度洋海温对前期厄尔尼诺事件的滞后响应，有助于维持菲律宾以东海域的反气旋式环流，导致该区域暖海温异常持续至夏季。这种独特的环流场配置是“循环型拉尼娜”区别于其他类型拉尼娜事件、并创造有利于秋季南海热带气旋生成环境的核心机制。

此项研究深入阐释了“循环型拉尼娜”事件影响南海热带气旋生成的物理过程，为理解ENSO复杂演变与区域极端天气灾害的联系提供了新的重要视角。研究成果对未来热带气旋活动预测以及气候变化背景下极端天气事件的风险评估，具有重要的科学价值和实践意义，为相关研究提供了宝贵的理论依据和数据支撑。

该研究由国家自然科学基金项目、中国科学院战略先导科技专项项目、广州市科技计划项目、南海所自主部署项目和中国科学院青年创新促进会等共同资助。

相关论文信息：

Pan, L., Chen, J., Wang, X., Zhan, H., Zhou, W., & Chan, J. C. L. (2025). More autumn tropical cyclone genesis in the South China Sea during El Niño to La Niña transition. npj Climate and Atmospheric Science, 8(1). 

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41612-025-00947-8

图1（a）所有拉尼娜、（b）循环型拉尼娜、（c）多年型拉尼娜和（d）偶发型拉尼娜事件在发展年秋季（9-11月）热带气旋生成位置（黑点）和潜在生成指数（GPI，填色）的空间合成分布。白色斜线区域表示GPI异常通过95%显著性水平检验。（e）西北太平洋（a-d紫色矩形框）和南海（a-d绿色矩形框）热带气旋个数在不同类型拉尼娜事件的合成。*表示热带气旋个数通过90%显著性水平检验。

图2三种拉尼娜事件（左列：循环型拉尼娜 - cyclic La Niña；中列：多年型拉尼娜 - multiyear La Niña；右列：偶发型拉尼娜 - episodic La Niña）在秋季发展阶段的合成距平分布：（a–c）海平面气压至700 hPa垂直积分水汽通量（矢量，单位：kg m^-1s^-1）及其散度（填色，单位：10^-6kg m^-2 s^-1）。（d–f）沿赤道至23°N平均的纬向-垂直剖面：相对湿度（填色，单位：%）、纬向辐散风（矢量，单位：m/s）和垂直速度（矢量，单位：10^-2 Pa s^-1）。（g–i）海表温度异常（填色，单位：°C）和850 hPa风场距平（矢量，单位：m/s）。白色圆点和黑色矢量表示通过95%显著性水平检验。