热带气旋是全球最具破坏性的天气现象之一，它的发生发展常对沿海国家造成灾难性损失，并对人类的生命构成严重威胁。北印度洋，包括阿拉伯海和孟加拉湾，其热带气旋总数约占全球的7%左右。与全球其他海域不同，北印度洋的热带气旋根据其强度有特定的命名，包括低压、深低压、气旋性风暴、强气旋性风暴、特强气旋性风暴和超级气旋性风暴。其中，北印度洋的特强气旋性风暴相当于西北太平洋的台风或北大西洋的飓风。尽管发生频数相对较低，但由于北印度洋沿岸地势平缓、人口密度高，该区域的热带气旋常给沿岸国家造成严重的人员伤亡和经济损失。因此，阐明北印度洋地区热带气旋的生成机制及其长期变化规律至关重要。

最近中国科学院大气物理研究所季风中心的曹西副研究员联合国内不同机构的学者，共同探讨了北印度洋区域热带气旋生成频数的长期趋势以及造成这一趋势变化背后的潜在物理机制。研究发现，自1979年以来，北印度洋地区气旋风暴生成频数呈现明显上升的趋势，这主要与特强气旋性风暴频数的增加所主导(图1)。进一步研究发现，导致特强气旋性风暴频数越来越多的关键因子是大气变得更潮湿、上升气流更强。由于垂直方向的水汽输送增强，大气中低层湿度显著增加，为风暴的发展“火上浇油”，提供了更多的能量。通过对垂直速度方程进行诊断发现，上升气流的增强主要与平均西风气流所引起的异常正涡度平流有关。而通过对CMIP6检测归因模式比较计划中的模式结果进行分析，发现这背后的“推手”主要归因于人为温室气体，而人为气溶胶在一定程度上抑制了气旋性环流的增强(图2)。本研究表明，在持续的气候变化背景下，人口稠密的北印度洋沿岸国家所面临的特强气旋性风暴袭击风险正日益加剧。

以上研究成果近期接收发表于《Geophysical Research Letters》期刊上。曹西副研究员为该文章的第一作者，中国科学院国家空间科学中心林长贵研究员和地球系统数值模拟与应用全国重点实验室武亮研究员为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金项目(42130608, 42475042, 42175050, 42430611)、中国科学院-率先行动人才计划(E3RC2DQ31S)等资助。

文章信息：

Cao, X., R. G. Wu, X. L. Jiang,C. G. Lin, Y. F. Dai, P. F. Wang, P. Huang, X. Q. Lan, L. Wu, S. F. Chen, Z. Wang, Q. H. Li, and X. Xiao, 2025: Increasing frequency of very severe cyclonic storms over the northern Indian Ocean by anthropogenic greenhouse gases, Geophys. Res. Lett.,52, e2025GL119299, https://doi.org/10.1029/2025GL119299

图1. 北印度洋区域AMJ-SOND季节平均（a）气旋性风暴和（b）特强气旋性风暴（VSCS）生成频数的时间序列。红色与蓝色直线分别表示基于Mann-Kendall方法与最小二乘线性回归法计算的线性趋势。上方数字表示为显著性水平（p值）及线性趋势值。

图2. CMIP6 DAMIP（检测归因模式比较计划）中（a）历史情景、（b）温室气体强迫、（c）气溶胶强迫、（d）自然强迫及（e）工业革命前控制试验中AMJ-SOND季节平均的500hPa纬向风气候态（填色；单位：m·s⁻¹）与500hPa风场线性趋势（矢量；单位：m·s⁻¹·年⁻¹）示意图。