本期观点: 

■ 热带气旋在登陆前约60小时内移动速度会显著加快，平均增幅接近50%，使其 登陆时间较平均移速提前约10小时。 

■ 热带气旋在登陆前约 60 小时平均降雨率增幅逾 20%，降水主要集中在离岸一 侧，呈现出不对称分布。 

■ 其物理成因主要为海陆热力与动力差异。 

本期嘉宾：

北京师范大学教授 丁瑞强 

亚太台风研究中心科学顾问 陈仲良 

香港科技大学教授 甘剑平 

香港科技大学研究助理教授 钟权加 

热带气旋是全球沿海地区最具破坏性的自然灾害之一，其登陆前的移动速度和降雨强度变化，直接影响登陆时间预判、风雨影响范围以及风暴潮等次生灾害风险，是防灾减灾部署和应急调度的重要参考依据。

长期以来，学界对热带气旋气候变化特征的研究多聚焦于长期趋势，而对其临近登陆的短时间尺度变化缺乏系统认识。近期，两项分别发表于《自然·地球科学》和《自然·通讯》的研究，揭示了热带气旋登陆前的重要变化特征，即其在临近海岸时会显著加速，并伴随降雨强度增强。

“过去的许多研究指出，全球变暖背景下，热带气旋的整体移动速度呈减缓趋势，这可能导致登陆后强降雨在局地滞留时间延长，加剧洪涝风险。然而，现有研究主要关注热带气旋年平均移动速度的变化，对于单个热带气旋在登陆前，特别是数小时至数天尺度的移动速度变化，尚缺乏系统认识。”《海—陆热力和粗糙度差异驱动登陆热带气旋加速运动》论文共同通讯作者、北京师范大学教授丁瑞强介绍。

因此，他带领研究团队，联合亚太台风研究中心科学顾问陈仲良，基于1950—2021年全球热带气旋最佳路径数据集，筛选出约1800个登陆热带气旋，对其登陆前移动速度变化特征展开系统研究。结果发现，热带气旋在登陆前约60小时内，其移动速度会显著加快，平均增幅接近50%；相较于平均移动速度，在相同离岸距离下，热带气旋的加速效应使其登陆时间平均提前约10小时。这种加速现象普遍存在于不同强度、不同季节和不同海域的热带气旋中，但其加速幅度存在差异。

通过数值模拟与动力学分析，研究发现，海洋与陆地下垫面之间显著的热力差异与地表粗糙度差异，是热带气旋加速的“幕后推手”。海洋表面较为光滑、阻力较小，而陆地地形起伏明显，建筑和植被密布，地表粗糙度更高，因此对热带气旋产生更强阻力。这种粗糙度差异会扰乱热带气旋原本较为均匀的结构。同时，海陆热力差异还促使热带气旋内部激发非对称环流和对流活动，进一步改变热带气旋内部的动力平衡，进而影响位势涡度趋势，形成指向陆地的“牵引力”，最终驱动热带气旋在近岸阶段发生系统性加速。

随后，香港科技大学研究助理教授钟权加及教授甘剑平团队的《热带气旋登陆前降雨率的全球增强》研究揭示：热带气旋在登陆前约60小时内，平均降雨率从约1.8毫米/小时增加到约2.2毫米/小时，增幅超过20%。该研究整合1980—2020年全球约1500个登陆热带气旋个例，结合多套相互独立的卫星降水数据系统分析，结果表明，这一降雨增强特征在不同半球、不同海盆、不同强度等级以及不同纬度带中普遍存在。

进一步分析表明，这种降雨增强也是由于海陆热力与动力差异。具体而言，当热带气旋靠近海岸时，白天陆地比海洋升温更快，导致近地面空气在陆地上方更暖、更湿，海陆热力对比激发了局地环流，使得富含水汽的空气从陆地流向海洋。同时，陆地粗糙的地表与平滑海面的巨大摩擦差异，破坏了气旋原本对称的结构，在其靠近陆地的一侧产生了更强的辐合、上升运动和大气不稳定性。水汽供应增加和对流触发条件优化这两个过程，如同一场“双重奏”，共同导致气旋在登陆前夕的降雨率显著提升，并且降水分布呈现明显的不对称性，主要集中在离岸一侧。

钟权加表示，由于全球不同沿海地区的地表特性存在显著差异，海陆热力差异强弱也各不相同，因此需要结合不同下垫面的实际情况，对数值天气预报模式进行针对性优化，以更加准确地捕捉影响热带气旋发展的关键物理过程。

两项研究结果意味着，热带气旋在登陆前短时间尺度上呈现出“跑得更快、雨下得更猛”的特征，并非仅由全球变暖驱动，而是一种普遍存在的物理过程。这种双重变化显著增加了沿海地区暴雨洪涝、风暴潮等复合灾害风险，进一步加大了沿海防灾减灾压力。该发现对于提升热带气旋路径与降水预报精度提供了新的物理依据，对优化防灾减灾决策具有重要参考价值。

（作者：蒲秀姝 赵宇扬 闫辰宇 责任编辑：郭曼如）