西北太平洋热带气旋是地球上最具破坏性的自然灾害之一。提高其未来预测和预估的可靠性，对于防台减灾相关的风险管理与适应决策至关重要，因此成为科学界广泛关注的重要问题。然而，现有针对西北太平洋热带气旋生成频数变化的预估研究仍存在大量争议，预估结果的不确定性令未来亚太区域的人民生命安全和生态环境面临严峻威胁。

　　2023年10月，中国气象局上海台风研究所黄昕博士与中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室周天军研究员合作在《Environmental Research Letters》撰文，深入探究了未来西北太平洋热带气旋生成频数的可能变化及其巨大不确定性的主要来源。基于第六次耦合模式比较计划（CMIP6）多模式多情景未来预估试验的最新结果，作者分离并量化了各预估时段多种不确定性来源的具体贡献，并指出当前针对热带气旋活动的未来预估存在极大的改进空间。

　　该研究工作将热带气旋未来预估的总不确定性分为四种主要来源。其一是由于不同未来辐射强迫引起的情景不确定性，其二是由于模式物理框架、参数化方案和分辨率等不同所导致的模式不确定性，其三是气候系统内部变率引起的不确定性，其四是由于在气候模式中采用不同方案识别表示热带气旋生成所引起的方案不确定性。作者首先发现，在未来所有预估时段内方案不确定性均占据主导地位。这是由于目前科学界对于热带气旋生成的理论仍有不足，因此在气候模式中识别和表示热带气旋的生成通常依赖于分析当前气候状态下影响热带气旋生成的环境因子。然而，在全球增暖背景下，尽管动力环境因子更不利于热带气旋生成，大部分热力因子将更有利生成，正是这种“双项”影响导致不同识别方案由于选取因子不同从而预估结果产生很大差异。另一方面，作者还指出模式不确定性为第二重要的来源，但通过提高模式对当前气候热带气旋分布特征的模拟能力可以有效减小这部分预估不确定性。此外，气候内部变率还将显著影响西北太平洋热带气旋的未来近期预估，而情景不确定性的影响则相对较小。

　　该项研究为气候变化背景下热带气旋的预测和预估提供了新的视角。理解不同不确定性来源的相对贡献将有助于未来研究工作投入到解决关键不确定性当中。研究结果重点强调了通过改进热带气旋识别和模拟技术来减少其未来不确定性的迫切需求，以期增强未来沿海地区对热带气旋相关灾害风险的防范与抵御能力。

　　该研究工作受到国家自然科学基金项目（42105042、42075015和42105022）和王宽诚教育基金会共同资助。

引用：Xin HUANG, Tianjun ZHOU^*, Johnny C. L. CHAN, Ruifen ZHAN, Ziming CHEN, Jiuwei ZHAO. 2023. Understanding uncertainties in projections of western North Pacific tropical cyclogenesis, Environmental Research Letters, 18 (11), 114037. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad02ad

图1. CMIP6气候模式预估未来不同增暖情景下西北太平洋热带气旋生成频数的变化序列。细线表示逐个气候模式，粗线表示多模式平均。图中给出了三种不同方案代表模式中热带气旋生成，并分别给出了三种识别方案在中等排放（SSP245）和高排放（SSP585）两种未来预估情景下的结果。左上角图展示了四种不确定性来源对总预估不确定性贡献随时间的变化。橘色、绿色、蓝色和紫色分别代表气候内部变率、情景不确定性、模式不确定性和模式中热带气旋识别方案带来的不确定性。