科技日报记者 翟冬冬
热带气旋，也就是人们熟悉的台风，是威胁我国及全球沿海地区的主要自然灾害之一，其移动速度不仅影响预报台风登陆时间的准确性，也关系到强降雨、洪涝灾害和风暴潮风险的评估。然而，在临近靠岸登陆阶段，热带气旋移动速度究竟是变慢还是加快，学界并未形成一致认识。
近日，发表于国际期刊《自然·地球科学》的一项新研究发现：在全球范围内，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%。这意味着，在逼近陆地过程中，台风可能会出现加速运动。若忽略这一加速效应，台风登陆时间的预报也许会出现明显偏差。
台风逼近陆地时不会“减速刹车”
“目前国际上关于热带气旋整体移动速度的研究，多基于全球变暖背景下的长期气候变化展开。”上述论文通讯作者、北京师范大学教授丁瑞强介绍，这类研究主要关注热带气旋移动速度的长期演变特征，普遍认为其年平均移动速度可能呈现长期减慢趋势。不过，由于1980年以前缺乏足够的卫星观测资料，相关观测数据存在一定不确定性，这一结论在学界仍存在争议。
与此同时，对于单个热带气旋在登陆前数小时至数天这一关键阶段，其短期移动速度如何演变，是否存在系统性加速或减速特征，长期缺乏系统认识。
“鉴于国家应急管理和防灾减灾相关部门需要提前部署应对措施，准确预报热带气旋的登陆位置和登陆时间尤为关键。因此，深入认识热带气旋在临近登陆阶段移动速度的变化规律，对于提升路径预报精度具有重要的科学意义和应用价值。”上述论文共同通讯作者、香港城市大学荣休教授陈仲良介绍。
针对这一关键科学问题，研究团队基于1950—2021年全球热带气旋最佳路径资料，筛选出近70年来约1800个登陆热带气旋，从观测角度系统刻画其登陆前60小时内移动速度的演变特征。
研究结果表明，热带气旋在登陆前普遍呈现显著加速趋势，这一特征在南北半球、各大洋海盆以及不同强度和季节条件下均呈现一致性。值得注意的是，虽然1980年前后随着卫星观测条件的显著改善，热带气旋路径数据的精度明显提高，但研究结论并未受到卫星时代前后观测变化的明显影响。“这意味着，与以往基于长期气候变化背景形成的认知不同，热带气旋在逼近陆地时并不会‘减速刹车’，反而往往呈现出‘猛踩油门’式的加速移动特征。”上述论文第一作者、香港科技大学博士后钟权加介绍。
研究明确台风加速“原动力”
为什么台风靠近陆地会悄然加速？研究团队通过数值模拟和动力学分析，找到了背后的“原动力”——海洋和陆地的环境差异。
与陆地相比，海洋表面较为光滑，台风移动时受到的阻力较小；而陆地上分布着山脉、建筑和植被，表面更加粗糙，对台风的阻力明显更大。当台风从海上靠近陆地时，这种海陆“摩擦力”的差异会扰乱台风原本较为均匀的结构，使降雨和风力更容易集中在某一侧，台风因此变得更加不对称。这种不对称结构会在台风内部产生一股额外的作用力，影响气流的组织方式，就像有人在台风背后“推了一把”，从而改变台风的移动特征。
此外，海陆之间的温度差同样起到了关键作用。陆地白天升温快、夜晚降温也快，而海洋温度相对稳定。这种热力差异会增强对流活动的不对称性，进一步推动台风加速。
研究团队利用数值天气预报模式开展了一组对比试验。结果发现，当关闭太阳辐射以减小海陆之间的温度差异时，台风的加速效应会明显减弱；而在只保留海洋、去除陆地的理想化试验中，台风的加速现象甚至几乎消失。这些结果进一步证实，海陆之间的表面粗糙度差异和热力差异，是台风登陆前加速的核心驱动因素。
简单来说，只要台风朝着陆地移动，就会受到海陆差异的影响，从而天然具备加速的条件，这种加速并非由全球变暖直接造成。这一发现不仅刷新了人们对台风运动规律的认识，也为防灾减灾实践提供了直接理论支撑。
过去，气象数值预报模式可能没有充分考虑这种“登陆前加速”效应，从而导致登陆时间预报出现偏差。比如，原本预计台风在第二天中午登陆，但如果忽略了这一加速过程，实际登陆时间可能会提前数小时，使沿海地区在排水系统清理、人员转移和船只回港等方面的准备工作更加仓促。该发现不仅深化了对热带气旋登陆动力学机制的认识，也为提升其登陆路径与登陆时间预报精度提供了新的物理依据，对完善灾害风险评估体系和优化防灾减灾决策具有重要参考价值。
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