二氧化碳升高，臺風增強

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全球變暖條件下，臺風發生的強度和頻率該如何變化？或許我們能從古氣候研究中獲得啟示。

7月11日，北京大學物理學院大氣與海洋科學系教授胡永云團隊與合作者，結合氣候模擬結果和地質記錄，指出在早侏羅紀極熱事件期間存在強熱帶氣旋，即臺風。隨著二氧化碳濃度升高，臺風增強。相關研究成果發表在美國《國家科學院院刊》。

約1.83億年前的早侏羅紀，曾出現過一個時間尺度約幾十萬年的極熱時期，被稱為“托爾階”極熱事件，該極熱事件持續了幾十萬年。極熱事件前的全球平均溫度大約是19°C，在極熱事件期間，全球平均溫度高達25°C。

在該極熱事件期間，海洋缺氧、海洋生物滅絕、陸地生態系統豐度及多樣性降低，出現了一次重要的生命滅絕事件。

為什么溫度會突然升高？

胡永云表示，這與當時大量二氧化碳排放到其層有關。但什么原因導致了二氧化碳的突然大量排放？具體原因并不清楚，與當時的地質活動有關。該問題的研究對我們理解何應對今天全球變暖有著重要意義。

地質證據表明，該極熱事件期間，在特提斯洋沿岸存在強風暴產生的沉積物，這意味著極熱事件期間特提斯洋存在強臺風。

2.5億年前，整個大陸匯聚在一起，而在赤道附近存在著一個大的海洋，呈半封閉狀態，這就是特提斯洋。

“但地質記錄并不能直接告訴我們強臺風與溫度升高之間的關系。”胡永云告訴《中國科學報》。

為了驗證托爾階極熱事件期間，強臺風與全球升溫是否有關系以及有著怎樣的關系，胡永云等使用海氣耦合氣候模式，開展了3類模擬試驗：一類試驗使用560 ppm二氧化碳，濃度為工業革命前二氧化碳濃度的2倍，另兩類分別使用1120 ppm和2800 ppm二氧化碳，分別是工業革命前的4倍和10倍。

第一類代表極熱事件前的二氧化碳濃度，后兩類代表極熱事件期間二氧化碳濃度的可能峰值。

結果表明，在極熱事件期間，特提斯洋存在兩個潛在臺風生成中心，分別位于特提斯洋西北部和東南部。在特提斯洋赤道北側形成的臺風，在副熱帶高壓引導氣流作用下，在特提斯洋西北部沿岸登陸；在赤道南側形成的臺風，在特提斯洋西南沿岸登陸，這與風暴產生的地質沉積記錄的位置是一致的。

研究顯示，隨著二氧化碳濃度的升高，特提斯洋臺風增強，也就是潛在臺風強度的概率分布向大值方向偏移。這種概率分布的右移在北特提斯洋更為顯著，這與西北特提斯洋在托爾階極熱事件期間的較多風暴沉積記錄一致。

這也就意味著隨著二氧化碳濃度升高，臺風增強。

“極熱極冷事件對生命的沖擊力很大，事實上，多次生物大滅絕都與氣候環境密切相關。”胡永云表示，研究古氣候，首先，就是為了研究重建地球歷史氣候演化，了解其對生命演化的影響；其次，了解過去全球變暖后，天氣氣候如何響應，對于理解現代和未來全球變暖條件下天氣氣候變化具有重要的指示意義。

相關論文信息：

　　 逃離特提斯洋風暴 繪制：史愛娟；設計：胡永云（受訪者供圖）

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 早侏羅紀極熱事件期臺風潛在生成位置（橘黃色位置）和移動路徑示意圖。彩色標尺為陸地高程，紫色點是強風暴造成的沉積地質記錄的大致位置 制圖：燕青、胡永云（受訪者供圖）