ENSO对西北太平洋台风快速增强位置影响的年代际变化及机理

Interdecadal modulation on the relationship between ENSO and typhoon rapid intensification occurrences over the Western North Pacific

摘要

不同的厄尔尼诺⁃南方涛动（ENSO）事件在衰减阶段表现出显著差异，其衰减速率的快慢可影响西北太平洋夏季热带气旋快速增强（RI）的发生位置.为了定量刻画ENSO衰减阶段的演变特征，提出新的变量——ENSO变化率（ENSO Changing Rate，ECR），并揭示了年代际太平洋涛动（IPO）对ECR与RI位置关系的调控作用.将1951-2024年划分为三个阶段（P1：1951-1978年；P2：1979-1998年；P3：1999-2024年），结果表明，ECR与RI发生经度的相关性存在明显的年代际变化，且与IPO位相转换同步.在IPO负位相（P1，P3阶段）两者呈显著正相关，在IPO正位相（P2阶段）则转为负相关.IPO通过调控ENSO衰减速率，使得西北太平洋大尺度环境因子在ENSO衰减年夏季出现不同响应.在IPO负位相下，ENSO事件倾向快速衰减，西北太平洋西部形成有利于RI发生的大气和海洋条件，因此ECR有效调控RI发生经度；在IPO正位相下ENSO衰减缓慢，西北太平洋海域大尺度环境抑制RI，RI的发生更多取决于移动路径上的环境条件.本研究为ENSO对RI影响存在年代际调控作用提供机理支撑，并为发展具有年代际适应性的RI季节预报模型提供科学依据.

Abstract

Different El Niño⁃Southern Oscillation (ENSO) events exhibit pronounced diversity during their decay phases,and the rate of ENSO decay can substantially influence the locations of tropical cyclone (TC) rapid intensification (RI) over the Western North Pacific (WNP) in boreal summer. To quantitatively characterize ENSO evolution during the decay phase,this study introduces a new metric,the ENSO Changing Rate (ECR),and reveals the modulatory role of the Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) in the relationship between ECR and RI locations. The period 1951-2024 is divided into three subperiods (P1： 1951-1978,P2： 1979-1998,and P3： 1999-2024). The results show pronounced interdecadal variations in the correlation between ECR and the longitude of RI occurrence,which are synchronized with IPO phase transitions： a significant positive correlation is found during the negative IPO phases (P1 and P3),whereas a negative correlation emerges during the positive IPO phase (P2). By modulating the ENSO decay rate,the IPO alters the large⁃scale atmospheric and oceanic responses over the WNP during ENSO decay summers. During the negative IPO phases,ENSO events tend to decay rapidly,leading to more favorable atmospheric and oceanic conditions for RI over the western WNP,such that ECR effectively regulates the longitude of RI occurrence. In contrast,during the positive IPO phase,ENSO decay is slower and the large⁃scale environment over the WNP becomes less favorable for RI,with RI locations being more strongly influenced by TC tracks and environmental conditions along the tracks. These results provide physical insight into the interdecadal modulation of ENSO impacts on RI and offer a scientific basis for developing RI seasonal prediction models with interdecadal adaptability.

Graphical abstract

关键词

热带气旋 / 快速增强 / ENSO衰减阶段 / 太平洋年代际涛动

Key words

tropical cyclone / rapid intensification / ENSO decaying phase / Interdecadal Pacific Oscillation (IPO)

作为最具破坏性的自然灾害之一，热带气旋（Tropical Cyclone，TC）在西北太平洋的活动最为活跃，每年可能对沿岸国家造成巨大的人员伤亡和经济损失^［1-3］.近年来，近海发生快速增强（Rapid Intensification，RI）的TC数量显著增加^［4］，RI事件因其突发性强、预测难度大，成为气象学界与防灾减灾部门关注的焦点^［5-7］.因此，深入研究RI的发生机制、提高其预测能力具有非常重要的现实意义^［8-9］.

Demaria et al^［5］发现RI事件的发生与大尺度环境因子息息相关，包括较高的对流层中层相对湿度以及较弱的垂直风切变；他们还指出较高的海表面温度、较强的海洋上层热容量是RI发生的关键海洋条件.其中，海洋条件不仅可直接影响RI过程，还可通过海⁃气相互作用调节大气环流，从而对RI产生间接作用.因此，不同时空尺度的海表温度分布型对RI的影响是以往研究的重点内容.作为热带海洋区域年际尺度上最显著的信号，厄尔尼诺⁃南方涛动（El Niño⁃Southern Oscillation，ENSO）可影响全球各个洋盆的TC活动^［10］，包括RI事件的发生位置及频数等.例如，Wang and Chan^［11］的研究表明在El Niño期间，西北太平洋台风生成位置和RI发生位置向东南方向移动，而在La Niña期间，向西北方向偏移.先前研究还表明，RI发生频数在年际尺度上与ENSO指数高度相关^［12］.Wang and Zhou^［13］使用六月Niño⁃3.4指数（Niño_{\mathrm{3.4}}）对西北太平洋西南区域RI数量进行预报，阐明了ENSO指数可作为RI事件季节预报中的关键因子.因此有必要深刻理解不同特征的ENSO事件对RI的影响及其相关物理机制.

ENSO事件本身具有显著的多样性和不对称性，因此其演变过程是以往研究的重要内容^［14-16］.Guo and Tan^［17］发现在不同持续时间的ENSO事件的衰减阶段，大尺度环境条件的演变过程存在显著差异，从而调控RI事件发生的初始位置.上述研究表明在年际尺度上，ENSO事件的衰减速率可影响RI位置.然而，ENSO衰减速率与RI发生位置之间的关系具有季节依赖性.Guo and Tan^［18］在后续研究中进一步指出，ENSO与RI经度的关系在秋季较为稳定，但在夏季表现出明显的不稳定性.上述结果暗示，除年际尺度的ENSO变化外，更长时间尺度的气候背景可能通过调制ENSO的演变特征，从而影响夏季ENSO⁃RI关系的稳定性.已有研究表明，西北太平洋TC活动同样受到年代际气候信号的显著调控^［19-22］.例如，Wang et al^［23］发现，西北太平洋RI发生频数与太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation，PDO）指数呈显著的年代际负相关关系：在PDO的暖（冷）位相，西北太平洋的RI频数减少（增多），RI的平均位置更偏向东南（西北）.Zhao and Wang^［24］进一步指出，自1998年转为PDO冷位相后，RI台风的比例显著增加.此外，PDO还可通过调制ENSO事件相关的大尺度大气响应，进而影响ENSO对RI发生位置的调控作用.在PDO暖（冷）位相下，ENSO对赤道太平洋上空大气环流的影响被增强（减弱）^［25］.因此，有必要从年代际气候背景出发，系统探讨ENSO演变过程对夏季 RI 发生位置影响的调控机制.

年代际太平洋涛动（Interdecadal Pacific Oscillation，IPO）是太平洋区域最重要的年代际海温变率模态之一，其对ENSO事件及其衰减过程具有显著的调控作用^［26-28］.Liu et al^［29］指出，在IPO不同位相背景下，ENSO演变速率存在显著差异.然而，现有研究多关注年代际变率信号对ENSO演变过程以及ENSO⁃TC活动关系的调控，缺乏对IPO如何调控ENSO演变速率与RI发生位置之间关系的系统研究.特别是ENSO演变速率与夏季RI经度关系所表现出的不稳定性是否与IPO位相转换密切相关，仍有待进一步探讨.因此，本研究聚焦IPO对ENSO变化率与RI经度关系的年代际调控机制，旨在阐明多尺度气候变率的协同影响.研究结果有望加深对ENSO影响夏季RI的年代际调控作用的物理认识，并为台风RI的季节预报提供科学依据.

1 数据与分析方法

1.1　数据来源

本研究使用国际气候管理最佳路径档案库第四版（the International Best Track Archive for Climate Stewardship version 4，IBTrACS V4） TC最佳路径数据集，该数据集提供了联合台风警报中心（Joint Typhoon Warning Center，JTWC）发布的各TC每3 h的位置及10 m最大持续风速^［30］.研究选取1951-2024年6-8月最大强度达到热带风暴等级（最大持续风速≥34节）、位于西北太平洋区域（0°~40°N，100°~180°E）、非温带气旋及副热带气旋状态的TC记录.

1951-2024年月平均海表面温度（Sea Surface Temperature，SST）数据来源于哈德莱中心海冰与海温的数据集第一版（Hadley Center sea ice and SST version 1，HadISST1）^［31］，其水平分辨率为1°.本文用Niño_{\mathrm{3.4}}来区分ENSO年份，该指数定义为Niño⁃3.4区域（5°N~5°S，120°~170°W）内SST距平的平均值.此外，还使用了欧洲中期天气预报中心第五代再分析数据集（European Center for Medium⁃Range Weather Forecasts Reanalysis version 5，ERA5）^［32］提供的月平均大气再分析资料，包括月平均相对湿度（Relative Humidity，RH）和水平风场.太平洋年代际振荡指数（the Tripole Index for the Interdecadal Pacific Oscillation，简称“TPI”）数据来源于美国国家海洋和大气管理局物理科学实验室在线数据集（https：//psl.noaa.gov/data/timeseries/IPOTPI/）.该数据通过HadISST1数据集计算得出，TPI定义为赤道中太平洋（10°S~10°N，170°E~90°W）的SST异常，与西北太平洋（25°~45°N，140°E~145°W）及西南太平洋（50°~15°S，150°E~160°W）区域平均SST异常之差，用于表征太平洋年代际振荡的位相变化.

月平均海洋温度与三维洋流数据来源于简单海洋数据同化系统（the Simple Ocean Data Assimilation，SODA）第3.15.2版^［33］，该版本采用了ERA5再分析数据作为背景并提供了1980-2024年全球海洋分析数据，其水平分辨率为0.5°×0.5°，垂直分层为50层.

1.2　分析方法

RI定义为TC在24 h内10 m最大持续风速增加至少30节（15.4 m·s^-1），该阈值对应所有位于洋盆上的TC 24 h强度变化值的第95个百分位^［34］.若某个TC经历多次RI过程，则在分析中每个独立的RI过程均计为一次单独的RI事件.快速增强发生经度是指该快速增强事件发生初始时刻TC所在的经度.对于发生过一次或多次RI的TC定义为RI⁃TC.

本研究引入一个新的ENSO指数——ENSO变化率（ENSO Changing Rate，简称“ECR”），用于量化ENSO衰减阶段的演变特征.由于春季是ENSO演变过程最为显著的阶段，因此本研究采用春季（3-5月）平均Niño_{\mathrm{3.4}}差来表征ECR.为了检验该指标定义的稳健性，还使用了其他时段（2-5月和1-5月）的Niño_{\mathrm{3.4}}变化趋势定义的ECR，并在表1中展示了不同时段定义下ECR与所有TC平均生成经度、RI⁃TC平均生成经度以及平均RI发生经度的相关关系.结果显示，不同定义下ECR与RI发生经度的统计关系具有较好的一致性，表明ECR与RI经度之间的关联是稳健的.3-5月平均Niño_{\mathrm{3.4}}差的方差最大（0.07），说明该时段能更清晰地刻画ENSO演变过程的年际差异，且其与TC平均生成经度相关性最为显著；同时，相较其他两种定义的ECR，其与RI发生经度的相关性也最高（见表1）.

因此，本研究采用3-5月平均Niño_{\mathrm{3.4}}差来表征ECR，其计算方法如下：

ECR=\frac{Niño_{\mathrm{3.4}}\left(\mathrm{M}\mathrm{a}\mathrm{y}\right)-Niño_{\mathrm{3.4}}\left(\mathrm{M}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{c}\mathrm{h}\right)}{\mathrm{2}}\left(\mathrm{1}\right)

热带气旋热势能（Tropical Cyclone Heat Potential，TCHP）表示海洋上层水温高于26 ℃的海水的热含量，其公式如下^［35］：

TCHP=C_{\mathrm{p}}\rho {\int }_{D_{\mathrm{26}}}^{\mathrm{0}}\left[T\left(z\right)-\mathrm{26}\right]\mathrm{d}z\left(\mathrm{2}\right)

其中，C_p为定压比热容，其值为4178 J·kg⁻¹·°C⁻¹；ρ为海洋上层海水密度，其值为1026 kg·m⁻³；D₂₆为26 ℃等温线深度；T（z）为海洋温度廓线.TCHP用于量化可供TC增强的海洋上层热含量^［36］.此外，本研究采用U100表示海洋表面至100 m的垂直平均纬向洋流.

为了分析ECR对TC生成环境的调控作用，本研究还计算了Emanuel–Nolan生成潜势指数（Emanuel–Nolan Genesis Potential Index，ENGPI）和动力生成潜势指数（Dynamic Genesis Potential Index，DGPI）.ENGPI计算方法如下^［37］：

ENGPI={\left|{\mathrm{10}}^{\mathrm{5}}\eta \right|}^{\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}}{\left(\frac{RH}{\mathrm{50}}\right)}^{\mathrm{3}}{\left(\frac{PI}{\mathrm{70}}\right)}^{\mathrm{3}}{\left(\mathrm{1}+V_s\right)}^{-\mathrm{2}}\left(\mathrm{3}\right)

其中，\eta为850 hPa绝对涡度，RH为600 hPa相对湿度，PI为潜在强度，V_s表示200 hPa与850 hPa之间的垂直风切变.

DGPI计算方法如下^［38］：

DGPI={\left(\mathrm{2}+\mathrm{0.1}{V}_s\right)}^{-\mathrm{1.7}}{\left(\mathrm{5.5}-\frac{\partial u_{\mathrm{500}}}{\partial y}\right)}^{\mathrm{2.3}}{\left(\mathrm{5}-\mathrm{20}{\omega }_{\mathrm{500}}\right)}^{\mathrm{3.3}}{\left(\mathrm{5.5}+\left|{\mathrm{10}}^{\mathrm{5}}{\eta }_{\mathrm{850}}\right|\right)}^{\mathrm{2.4}}{e}^{-\mathrm{11.8}}-\mathrm{1}\left(\mathrm{4}\right)

其中，V_s为200 hPa与850 hPa之间的垂直风切变，\frac{\partial u_{\mathrm{500}}}{\partial y}表示500 hPa纬向风的经向梯度，{\omega }_{\mathrm{500}}为500 hPa垂直速度，{\eta }_{\mathrm{850}}为850 hPa绝对涡度.

本研究选用Lanczos滤波器^［39］对TPI进行11年的低通滤波.该滤波器计算效率高，适用于处理长期气候序列.

2 结果与分析

2.1　 ECR与夏季RI经度相关性的年代际变化

为了探讨夏季西北太平洋RI发生位置与传统ENSO指数以及ECR之间的关系，图1展示了1951-2024年夏季（6-8月）西北太平洋区域所有TC平均生成经度、RI⁃TC平均生成经度、RI平均发生经度以及ENSO锁相期平均Niño_{\mathrm{3.4}}和ECR的时间序列.结果表明，西北太平洋所有TC平均生成经度、RI⁃TC平均生成经度和RI平均发生经度与传统ENSO指数相关性均不显著（图1a，c，e），然而它们与ECR之间的相关性均高于传统ENSO指数.这说明ENSO成熟期对RI发生经度的影响弱于不同ENSO衰减阶段的影响，ECR作为RI经度季节预报的预测因子相较传统ENSO指数更具潜力.所有TC的平均生成经度与ECR之间存在显著正相关关系（r=0.30，p0.01，图1b）.该结果与现有观测研究一致：在快速衰减型La Niña事件次年的夏季，TC生成位置相较缓慢衰减型La Niña偏东^［40］；快速衰减型El Niño次年夏季，TC生成位置相较缓慢衰减型El Niño偏西^［41］.相比之下，RI⁃TC平均生成经度与ECR之间的相关性明显偏弱（r=0.21，p0.1，图1d），表明尽管ECR能够显著调制整体TC的生成位置，但其对最终发生RI的TC生成位置的影响相对有限.进一步分析发现，西北太平洋RI平均发生经度与ECR之间并不存在显著相关关系（r=0.16，p0.1，图1f）.这意味着RI的发生位置并非简单地由TC生成阶段所对应的大尺度环境条件所决定，而更可能受到TC生成后的移动路径特征及其沿路径所经历的环境因子（如垂直风切变和海洋热含量等）的共同调控.

考虑到ENSO与RI活动可能受到IPO等年代际气候信号的调控，本文进一步分析RI发生经度与ECR之间的相关性是否存在年代际尺度变化.图2给出了表征IPO位相变化的TPI以及RI平均发生经度、RI⁃TC平均生成经度及所有TC平均生成经度与ECR的19年滑动相关系数.结果表明，上述三者与ECR的相关性均呈现明显的年代际波动特征，并与IPO位相转换具有较好的一致性.在IPO负位相期间，ECR与所有TC平均生成经度、RI⁃TC平均生成经度以及RI平均发生经度均表现为正相关（图2）.其中，ECR与RI平均发生经度的相关性表现出最显著的年代际变率，当IPO由负位相转为正位相后，ECR与RI平均发生经度的相关性由显著正相关转为显著负相关，而ECR与RI⁃TC平均生成经度及所有TC平均生成经度之间的正相关性明显减弱，部分时段转为较弱的负相关.需要指出的是，尽管在P1和P3阶段ECR与RI发生经度整体呈正相关，但P3阶段部分滑动窗口未通过95%显著性检验.这表明ECR⁃RI关系除年代际变化外，可能还受到长期趋势等气候信号的影响，从而在2000年以后对原有正相关关系产生一定削弱，导致其统计显著性下降.然而，该特征并不改变本文的总体结论，即IPO对ECR与RI发生经度之间的关系具有显著的年代际调控作用.相比之下，IPO对ECR与TC生成经度关系的调控作用相对较弱，并表现出一定的滞后特征.

2.2　不同时段ENSO变化率对大尺度环境的影响

为了进一步探讨ECR与RI发生经度年代际变率的成因，本文综合考虑IPO位相转换特征及ECR与RI经度相关性的年代际差异，将研究时段划分为三个阶段：P1 （1951-1978年），P2 （1979-1998年）以及P3 （1999-2024年）.在ENSO成熟期（通常指前一冬季）之后，若次年ECR与成熟期平均Niño_{\mathrm{3.4}}符号相反，则该年份定义为ENSO衰减年份（表2）.下文将重点分析ENSO衰减年夏季西北太平洋TC活动的年代际差异.

为了进一步分析导致RI发生经度偏移的相关因素，比较了不同阶段、不同ENSO衰减年份下TC的生成位置、TC移动路径及RI发生位置（图3）.在IPO负位相阶段（P1和P3），El Niño衰减年夏季（ECR0） RI发生经度及TC生成经度整体偏西，而在La Niña衰减年夏季（ECR0）中则相对偏东（图3）.这一特征与ECR与RI发生经度及TC生成经度呈正相关的结果一致（图2）.相比之下，在IPO正位相阶段（P2），RI发生经度在El Niño衰减年夏季相较La Niña衰减年夏季整体偏东，与该阶段ECR与RI发生经度呈负相关的特征相一致.从空间分布一致性来看，在P1和P3阶段，RI发生位置与RI⁃TC生成位置在空间上具有较高的一致性，RI事件多发生在其生成位置附近.然而，在IPO正位相（P2），这种一致性明显减弱，RI发生位置相对于生成位置的距离显著增大，尤其在El Niño衰减年夏季，RI平均发生位置偏向RI⁃TC平均生成位置以东.上述结果表明，TC生成位置对RI发生位置具有一定的空间影响，但该作用随IPO位相而变化，在IPO负位相阶段（P1和P3）较为显著，而在IPO正位相阶段（P2）明显减弱.

为了进一步探究ECR的潜在影响，本文分别分析了P1，P2和P3阶段两种TC生成潜势指数（ENGPI和DGPI）与ECR的相关系数空间分布（图4）.结果表明，在IPO负位相阶段（P1和P3），ECR与ENGPI及DGPI在西北太平洋150°E以东区域呈显著正相关（图4a，b，e，f），该特征表明，在El Niño快速衰减年份，西北太平洋东部海域的热力和动力环境条件整体趋于抑制该区域TC生成，并使TC的平均生成位置偏向西部海域.相应地，RI⁃TC的生成位置及RI发生位置表现出西移特征，这与Guo and Tan^［17］的研究结果一致；并且，在La Niña快速衰减年，RI发生经度相对东移.因此，在IPO负位相条件下，ECR通过影响TC生成环境及其生成位置的空间分布，间接影响RI发生经度，使二者呈现正相关关系（图2）.

在P2阶段，ECR与ENGPI和DGPI的相关性空间分布与P1和P3阶段存在显著差异.ECR与ENGPI和DGPI在西北太平洋130°E以东海域均显著正相关，这意味着在El Niño衰减年，P2阶段相较P1和P3阶段形成范围更广阔的不利于TC生成和发展的环境（图4）.同时，ECR与DGPI在西北太平洋西部仍呈显著正相关（图4d），表明在El Niño快速衰减年夏季，TC生成附近的环境条件并不足以为RI发展提供有利的热力支持，甚至对RI发生形成抑制.因此，ECR在P2阶段对RI发生经度的影响明显减弱，二者相关性随之下降.在P2阶段，ECR对TC生成环境的影响方式发生改变，其对后续TC发展以及RI发生位置的空间约束减弱，TC生成位置与RI发生位置之间的距离显著增加（图3c和图3d）.因此，RI发生位置在P2阶段可能更多受TC生成后移动路径上的大尺度环境条件控制.下一节将进一步对比分析P2阶段与P1和P3阶段大尺度环境因子对ECR的响应差异，以阐明ECR与RI发生经度关系产生年代际变率的物理机制.

2.3　IPO对ECR和RI关系的调控作用

为了探讨IPO对ECR与RI发生经度关系的调控机制，进一步分析不同IPO位相背景下，ECR与影响TC生成及RI发生的主要环境因子的空间相关性（图5）.在IPO负位相，ECR与各环境因子的相关性空间分布具有较高一致性（图5）.在西北太平洋西南部海域，ECR与SST和RH呈显著负相关（图5a，c，g，i），而与垂直风切变（Vertical Wind Shear，VWS）呈显著正相关（图5j，l）.上述特征表明，在El Niño快速衰减阶段（ECR0），西北太平洋西部海域易出现偏暖的SST、更湿润的中层大气以及较弱的VWS，这些大尺度环境条件整体上有利于TC生成及其快速增强.同时，在西北太平洋的10°~25°N近海区域，ECR与低层绝对涡度呈显著正相关（图5d），表明El Niño快速衰减期间该区域低层存在反气旋性涡度异常.该异常在一定程度上抑制TC生成，但可能有助于维持更大尺度上相对稳定、垂直风切变较弱的环境，从而使在该区域生成的TC更易在近海迅速增强.上述环境因子的协同变化有助于解释在IPO负位相阶段，TC生成位置及RI发生位置整体西移，从而导致ECR与RI发生经度呈正相关关系（图2a）.

相比之下，在IPO正位相阶段，ECR与VWS在菲律宾海东北部至日本以南的广阔区域呈显著负相关（图5k），表明El Niño快速衰减年该区域VWS增强，从而抑制RI发生.同时，ECR与中层RH在菲律宾海一带呈显著正相关（图5h），表明El Niño衰减阶段西北太平洋整体缺乏有利于RI发生的水汽条件，低层涡度同样表现为更强的反气旋性异常（图5e）.因此，在IPO正位相下，ENSO快速衰减所激发的大尺度环流与热力响应不利于西北太平洋西部RI的发生，负ECR对RI发生位置西移的调控作用明显减弱.

综上，IPO通过调控ENSO衰减过程中大尺度环境因子对衰减速率的响应，实现其对ECR与RI发生经度关系的年代际调控.在IPO负位相（P1，P3）下，El Niño衰减年夏季西北太平洋西部的热力与动力条件整体有利于RI西移；在IPO正位相（P2）下，El Niño衰减年西北太平洋西部环境不利于RI发生，从而削弱并破坏了ECR与RI发生经度之间的关系.

不同ENSO衰减阶段，大尺度环境演变过程存在显著差异.El Niño快速衰减年夏季的大气环流结构与La Niña衰减年夏季明显不同，同时，在IPO正、负位相主导下，El Niño （La Niña）衰减年夏季的SST演变差异显著（图6和图7）.在IPO负位相，无论是El Niño还是La Niña事件，其衰减年夏季东太平洋东部的SST异常均明显不同于ENSO成熟阶段；在IPO正位相，ENSO衰减年夏季东太平洋东部SST异常仍与成熟阶段一致.IPO正位相下ENSO衰减速率弱于IPO负位相，ECR相应降低.较弱的ECR难以有效调控TC生成位置，导致在P2阶段，ECR与RI⁃TC及所有TC生成经度之间的相关性明显减弱.

进一步分析TCHP与ECR的关系发现，ECR对TCHP的影响同样受IPO调控.在IPO负位相期间，西北太平洋菲律宾以东海域的TCHP从El Niño成熟期至衰减年夏季的演变差异，相较于IPO正位相时更为显著（图8）.该现象与IPO负位相下ENSO演变速率更快的结论相吻合，表明IPO位相可通过调控ECR，进而影响TCHP的演变过程，这一机制最终导致ENSO衰减年夏季TCHP的空间分布在不同的IPO位相下呈现明显差异.在IPO负位相，El Niño衰减年夏季西北太平洋西部TCHP显著偏高，为TC生成位置西移并在该区域发生RI提供了充分的海洋热力支撑（图8f）.然而，在IPO正位相，西北太平洋西部TCHP呈现明显的纬向非均匀分布（图8e），RI的发生更依赖于TC移动路径上的局地TCHP条件，而非生成区域的大尺度环境，使得RI发生位置与TC生成位置之间的距离显著增大（图3c和图3d）.在La Niña衰减年，IPO负（正）位相下，西北太平洋西部存在显著的TCHP正（负）异常，有利于（抑制）TC西移和RI发生（图9）.

在IPO负位相下，东太平洋SST异常更快消退，同时菲律宾海及其以西TCHP显著增强，表明上层海洋热量向西再分配加速，从而提高ENSO衰减效率.该过程低层信风增强并强化Bjerknes负反馈，促进海洋混合层暖水向西输送与混合层热释放，加速东太平洋暖异常衰减.而在IPO正位相下，沃克环流减弱，上层洋流热量再分配效率降低，暖异常滞留时间延长，ENSO衰减减缓.IPO通过协同调控热带太平洋混合层热含量再分布、Walker环流强度及上层海洋动力输送，系统性影响ECR；进一步改变西北太平洋夏季TCHP，VWS和RH的空间分布，进而调控ECR和RI的关系.

3 结论

Guo and Tan^［17］将ENSO对RI影响的研究从传统位相拓展至演变过程，深化了对ENSO⁃RI关系的认知，本研究在此基础上分析了不同ENSO衰减阶段对夏季RI发生经度的影响，提出了一个新的变量——ECR，以便更好地刻画ENSO衰减阶段的特征，并进一步指出ECR对于夏季RI发生经度的影响受制于更长周期的气候信号IPO调控，深化了对多尺度气候变率影响TC活动机理的认识.

IPO对ECR与西北太平洋夏季RI发生位置关系存在显著的年代际调控作用.研究表明，ECR与RI发生经度在IPO负位相（P1和P3）显著正相关，而在IPO正位相（P2）负相关，这表明IPO是调控ECR⁃RI经度关系的重要气候信号.IPO通过调节ENSO事件的衰减速率及其遥相关效应，改变了西北太平洋的环境条件.在IPO负位相下，ENSO倾向快速衰减，协同形成西北太平洋西部“高海温、高湿度、弱垂直风切变”的有利RI发生环境，使ECR能够有效调控TC生成与RI位置同步偏移.相反，在IPO正位相下，ENSO衰减缓慢，其环流响应改变，西部环境条件抑制RI发生，RI位置更多受TC移动路径上的海洋热力条件影响，从而使ECR⁃RI经度关系减弱甚至转为负相关.

本研究的发现为理解与改进RI的季节预报提供了重要的机理依据.传统的季节性RI预测模型常直接使用ENSO指数作为预测因子，但本研究指出，若不考虑IPO的年代际背景，ENSO（尤其是其变化率）对RI位置的预测信号将极不稳定.因此，在实际预测中，有必要将IPO位相作为预测因子纳入统计或动力预测模型，这为发展具有年代际适应性的RI预测方案奠定了科学基础.同时，本研究未考虑海气耦合过程的非线性反馈，未来可结合动力模式模拟深化机制研究.

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基金资助

国家自然科学基金青年科学基金（B类）(42322501)