近日，beat365官方网站大氣與海洋科學系胡永雲教授團隊聯合中科院大氣物理研究所燕青團隊和中國地質大學David Kemp和張仲石團隊，結合氣候模拟結果和地質記錄，指出在早侏羅紀極熱事件期間存在強熱帶氣旋（台風），論文以“托爾結早期大氣二氧化碳升高導緻熱帶氣旋增強”（Elevated atmospheric CO2drove an increase in tropical cyclone intensity during the early Toarcian hyperthermal）為題發表在《美國科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）。

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（Toarcian HyperthermalEvent）。在該極熱事件期間，海洋缺氧、海洋生物滅絕、陸地生态系統豐度及多樣性降低，是一次重要的生命滅絕事件。

圖1.逃離特提斯洋風暴（繪制：史愛娟；設計：胡永雲）。

1.83億年前，潘吉亞超大陸剛開始裂解，熱帶存在廣闊的半封閉特提斯洋，恐龍開始成為地球上處于統治地位的動物。托爾階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。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産生的沉積物，這意味着極熱事件期間特提斯洋存在強台風。為驗證是否在托爾階極熱事件期間是否存在超強台風及其與全球升溫之間的關系，胡永雲等使用海氣耦合氣候模式，開展了3類模拟試驗：一類試驗使用560ppm二氧化碳（CO₂）（工業革命前CO₂濃度的2倍），另兩類分别使用1120 ppm和2800 ppm CO₂（分别是工業革命前的4倍和10倍）；第一類代表極熱事件前的CO₂濃度，後兩類代表極熱事件期間的CO₂濃度峰值。

結果表明，在極熱事件期間，特提斯洋存在兩個潛在台風生成中心，分别位于特提斯洋西北部和東南部（圖2）。在特提斯洋赤道北側形成的台風，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；在赤道南側形成的台風，在特提斯洋西南沿岸登陸，這與風暴産生的地質沉積記錄的位置是一緻的。

圖2.早侏羅紀極熱事件期台風潛在生成位置（橘黃色位置）和移動路徑示意圖。彩色标尺為陸地高程，紫色點是強風暴造成的沉積地質記錄的大緻位置（制圖：燕青、胡永雲）。

圖3給出的是三類CO₂濃度條件下，特提斯洋台風潛在強度的概率分布。随着CO₂濃度的升高，特提斯洋台風增強，也就是潛在台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風暴沉積記錄一緻。

圖3.三類不同CO₂濃度下台風潛在強度的概率密度分布（右：北特提斯洋；左：南特提斯洋）。這裡的台風強度是理論推算的，台風實際風速要弱一些。

該項研究從地質記錄和數值模拟揭示了在CO₂濃度較高的暖氣候态下，台風強度是增強的。這一結果對理解現代和未來全球變暖條件下台風的強度變化具有重要的指示意義。

該項研究是在國家自然科學基金委科學中心項目“大陸演化與季風系統演變”資助下完成的。

原文鍊接：https://doi.org/10.1073/pnas.2301018120