近日，海洋科学学院物理海洋和数值模拟研究所在热带气旋领域取得新进展，相关文章《Diurnal variations in tropical cyclone formation and associated convective features》发表于地学领域的权威期刊《Geophysical Research Letters》。论文通讯作者为我院吴巧燕教授，第一作者为吴巧燕教授指导的博士研究生洪加诚。

长期以来，预测热带气旋的生成都是一项挑战。热带气旋的生成和有利的大尺度环境条件相关联，不过，其能否生成以及具体的生成时间，关键是取决于复杂的对流特征。因此，深入认识与热带气旋生成相关的对流特征，对于提高热带气旋生成预测水平而言，有着极为重要的意义。热带气旋生成有一个关键特征，那就是存在有组织的对流的径向梯度，这个径向梯度能够起到驱动次级环流的作用。在本研究中发现，在热带气旋生成前，对流的径向梯度主要是和云顶红外亮温小于208K的极深对流云覆盖率的内外差异紧密相关，并非是由对流强度的变化所引起的（图1）。日变化是对流的基本特征之一，其中极深对流云覆盖率有着明显的日变化特性，在当地时间03 - 06时达到最大值。在清晨时段，环流中心极深对流的爆发，会致使对流梯度增大，相应地也就增加了热带气旋生成的可能性。统计分析发现，热带气旋在夜间生成的频率显著高于白天。并且在大多数洋盆区域，热带气旋最有可能在当地时间03 - 09时生成（图2）。

这项研究揭示了热带气旋生成所具有的日变化特征，着重从日内尺度指出了极深对流云覆盖率的内外差异对于热带气旋生成所发挥的重要作用，进一步加深了我们对热带气旋生成这一复杂过程的理解。

图1.热带气旋生成前不同对流特征的时间演变。（a）平均云顶红外亮温，（b）云顶红外亮温<208K的对流云的平均温度，（c）云顶红外亮温介于208-240K的对流云的平均温度，（d）云顶红外亮温<208K的对流云的覆盖率，（e）云顶红外亮温介于208-240K的对流云的覆盖率，（f）对流的梯度（内核与外围之差）。

图2. 2001-2020年全球及各个洋盆的热带气旋生成频率的日内分布。

论文引用：Hong, J., & Wu, Q. (2024). Diurnal variations in tropical cyclone formation and associated convective features. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL111413. https://doi.org/10.1029/ 2024GL111413

作者简介：

吴巧燕，南京信息工程大学海洋科学学院教授，博士生导师。2001年获南京大学大气科学学士学位，2007年获美国德克萨斯AM大学大气科学博士学位。2015年获浙江省自然基金杰出青年基金资助，2017年获国家自然科学基金优秀青年基金资助。近年来，主持国家自然科学基金优青项目1项、浙江省自然科学基金杰青项目1项、国家自然科学基金面上项目3项，以第一作者和通讯作者在GRL、JGR等国际主流期刊发表SCI论文近30篇。研究工作聚焦在热带海气相互作用，主要包括热带气旋海气相互作用，季风和ENSO预报等。近年的主要成果包括：阐明了热带气旋风日变化过程及热带气旋强度和尺度变化的机理，揭示了气候变化对热带气旋快速增强发生频次的调制作用等。