在我们以往的认知中，厄尔尼诺现象往往扮演着抑制北大西洋（NA）台风活动并使得西北太平洋（WNP）台风形成西北-东南偶极型分布的角色。然而在2023年，尽管遭遇了超强厄尔尼诺（El Niño）事件，台风活动却出现了截然不同的现象：NA台风活动异常频繁，6-11月生成了20个台风，居1980年以来历史第三；而WNP台风活动则受到显著抑制，转变为罕见的单极型分布模式，台风季只有13个台风，历史最少（图1a-d）。
图1 NA和WNP台风生成频数的空间分布（a和b）和时间序列（c和d）；及其与不同控制因子的相关性（e和f）。
复旦占瑞芬团队发现，2023年台风活动这一反常现象揭示了气候系统的复杂性，提醒我们除El Niño外，热带大西洋海温(TNA; Ham et al. 2013; Yu et al. 2016; Zhao et al. 2022)的变化、太平洋经向模(PMM; Amaya 2019; Gao et al. 2018; Fu et al. 2022)的调整以及全球变暖(GW; Zhao et al. 2020a,b, 2023, 2024)等多元因子可能正以一种前所未有的协同方式与厄尔尼诺效应相抗衡（图1e和1f），共同塑造着2023年全球台风活动的独特格局（图1a和1b）。
表1: 高分辨率(50km)试验设计方案
CLIM Run | All Run | Recon Run | No_ElNiño |
气候态SST | 2023年海温 | 4种海温模态重构 | 剔除2023El Niño |
No_GW | PMM_TNA | PMM | TNA |
剔除海温增暖趋势 | PMM和TNA海温 | 2023年PMM海温 | 2023年TNA海温 |
通过敏感性实验（表1），研究团队进一步证实了PMM，TNA和GW共同作用抵消并战胜了El Niño的影响，且量化了2023年不同海温模态对NA和WNP台风生成频数异常的相对贡献（图2）。实验包括基于气候态SST的CLIM Run；基于2023年观测SST的All Run；基于四种海洋模式（PMM、TNA、ENSO和GW）重建SST的Reconstruction Run；剔除ENSO相关海温异常的No_ElNiño Run和剔除全球变暖趋势相关海温的No_GW Run试验；以及PMM和TNA相关的SST异常驱动的PMM_TNA Run（图2）。A.通过对比CLIM Run和All Run的结果，发现All Run试验再现了观测中的NA台风频数显著增加，而WNP的台风频数显著所减少; B. Reconstruction Run与CLIM Run之间再现了All Run与CLIM Run之间的差异，表明通过这四种海温模态重建的SST能够很好地再现2023年NA和WNP上台风频数的异常变化（图2a和2b）。这一结果不仅验证了模型的有效性，也揭示了这些海洋模态在影响全球台风活动方面的重要作用。
图2 (a-b) Reconstruction/ALL Run；(c-d) No_ElNiño Run；(e-f) No_GW Run；(g-h) PMM_TNA Run中NA和WNP的台风生成频数与Clim Run中的差值。
通过不同的敏感性实验，发现四种海温模态对台风生成频数的变化有着不同的相对贡献（图3）。A. 当去除2023年厄尔尼诺SST异常后，NA的台风频数将进一步增加（图2c和图3），而WNP东南部台风频数则将进一步减少（图2d和图3）。B. 当去除全球变暖的影响后，NA台风频数的增加和WNP台风频数的减少均有所减弱，这表明全球变暖对NA台风频数的增加有促进作用，而对WNP台风频数的减少有抑制作用，但其影响程度小于厄尔尼诺。C. 除此之外，正位相TNA对NA台风频数的影响更为显著，而负位相PMM则显著抑制WNP台风频数。
图3 (a) 北大西洋（NA）；(b) 西北太平洋东部（E_WNP；140°E-180°）；(c) 西北太平洋（WNP）；以及 (d) 西北太平洋西部（W_WNP；100°-140°E）不同敏感性实验下台风生成频数的箱线图。
上述研究揭示了2023年强El Niño年NA台风生成异常活跃和WNP台风生成显著减少的复杂原因；强调了NA增暖、PMM极端负异常以及全球变暖对台风生成频数的重要影响；对季节预测有重要的启示。本研究得到了国家自然科学基金项目的支持；得以在国家超级计算机中心-天津服务器完成，耗费近60万核时。上述成果以“Lapsed El Niño impact on Atlantic and Northwest Pacific tropical cyclone activity in 2023”为题在《Nature Communications》发文，南京信息工程大学赵久伟副教授为第一作者，复旦大学占瑞芬教授和美国夏威夷大学王玉清教授为通讯作者；并在加州大学圣地亚哥分校谢尚平教授、南京林业大学张乐英副教授和博士研究生许明瑞共同合作下完成。
论文信息：
Zhao, J., R. Zhan, Y. Wang, Shang-Ping Xie, M. Xu and L. Zhang, 2024: Lapsed El Niño impact on Atlantic and Northwest Pacific tropical cyclone activity in 2023. Nat. Commun., 15, 6706. https://doi.org/10.1038/s41467-024-51241-9
参考文献：
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Zhao, J., F. Wang, R. Zhan, Y. Guo, X. Huang, and C. Liu, 2023: How Does Tropical Cyclone Genesis Frequency Respond to a Changing Climate? Geophys. Res. Lett., 50, e2023GL102879, https://doi.org/10.1029/2023GL102879.
Zhao, J., R. Zhan, Y. Wang, Shang-Ping Xie, M. Xu and L. Zhang, 2024: Lapsed El Niño impact on Atlantic and Northwest Pacific tropical cyclone activity in 2023. Nat. Commun., 15, 6706. https://doi.org/10.1038/s41467-024-51241-9