在强烈火山喷发背景下，热带气旋活动的响应机制仍存在较大不确定性。已有研究表明，热带火山喷发（TVEs）通过向平流层注入大量硫酸盐气溶胶，显著改变全球辐射收支并引发地表降温，但其对区域尺度热带气旋生成的影响尚未形成统一认识。

近日，实验室赵久伟副教授（通讯作者）与硕士研究生李悦（第一作者）等人以 1815 年Tambora火山喷发为研究对象，并结合 1991 年Pinatubo火山事件作为对照，利用高分辨率区域气候模式的集合模拟与再分析资料，系统评估了强火山喷发对西北太平洋（WNP）热带气旋生成频率（TCGF）及路径密度（TCTD）的影响特征。

研究结果表明，Tambora和Pinatubo两次火山喷发发生后，西北太平洋区域的 TCGF 和 TCTD 均呈现出显著增加，且增强信号主要集中于 WNP 东南部海域（图1）。尽管火山喷发导致全球尺度的降温和热力条件削弱，但诊断分析显示，TC 活动的增强主要由动力学因素主导（图2）。火山强迫在赤道中太平洋诱发类厄尔尼诺型增暖，削弱了沃克环流，并在西北太平洋低层激发异常西风和气旋性涡度增强，同时伴随垂直风切变减弱和高层辐散加强。这些有利的动力学环境有效抵消了不利热力学条件的抑制作用，从而促进了热带气旋的生成。生成潜势指数（GPI）分析进一步表明，低层涡度和风切变变化对 TCGF 的正贡献显著强于最大潜在强度等热力因子的负贡献，明确了动力学过程在火山喷发后 WNP 热带气旋增强中的主导作用。

该研究为理解极端火山事件影响区域热带气旋活动提供了新的证据，表明强火山喷发可通过调制大尺度环流结构，显著改变西北太平洋热带气旋的生成环境。相关成果已发表在Weather and Climate Extremes期刊上。

文章信息：

Li, Y., Yang, Y., Zhang, L., Zhao, J., Wu, K., & Liu, S. (2025). Possible increase of tropical cyclone genesis frequency over the Northwest Pacific induced by the Tambora eruption in 1815.Weather and Climate Extremes,50, 100837. https://doi.org/10.1016/j.wace.2025.100837

图 1. 两次火山喷发年份西北太平洋热带气旋生成频率（TCGF）和路径密度（TCTD）的异常分布。（a）1815 年集合平均模拟结果相对于 1816—1844 年气候平均态的西北太平洋 TCGF 差异；（b）同（a），但为西北太平洋 TCTD；（c）1991 年集合平均模拟结果相对于 1984—2013 年气候平均态（不含 1991 年）的西北太平洋 TCGF 差异；（d）同（c），但为西北太平洋 TCTD。图中白色点状区域表示通过 Student’s t 检验、达到 90% 置信水平以上的显著区域。

图 2. DGPI 和 GPI 对火山喷发的响应特征。（a）1815 年 DGPI 相对于气候平均态的异常分布；（b）1991 年 DGPI 异常分布；（c）1815 年 GPI 相对于气候平均态的异常分布；（d）1991 年 GPI 异常分布。（e）1815 年 DGPI 各因子的相对贡献，其中Vshear表示 200–850 hPa 之间的垂直风切变，dudy表示 500 hPa 纬向风的经向梯度，Omega表示 500 hPa 的垂直速度，Abs_vor表示 850 hPa 的绝对涡度，Total表示总体贡献；（f）同（e），但为 1991 年的结果；（g）1815 年 GPI 各因子的相对贡献，其中rhum表示 600 hPa 的相对湿度，MPI表示最大潜在强度，Total表示总体贡献；（h）同（g），但为 1991 年的结果。在（a）–（d）中，白色点状区域表示通过 Student’s t 检验、达到 90% 以上置信水平的显著区域；（e）–（h）中的箱线图展示了 10 个集合成员对应因子相对贡献的分布情况。