臺風降水會引發洪澇和山體滑坡等次生地質災害，威脅人類生命財產安全。近日，國防科技大學氣象海洋學院費建芳教授團隊在《npj Climate and Atmospheric Science》上發表了題為“How different is tropical cyclone precipitation over land and ocean?”的研究論文，該研究揭示出登陸臺風與海上臺風降水率和降水形態存在顯著不同的特征，并從下墊面變化角度分析了差異形成機制，為改進登陸臺風降水預報模型提供了新的動力學視角

圖1 具有相似強度和環境條件的海陸臺風地理分布及特征對比

研究基于2001-2020年GPM IMERG衛星降水數據集，采用相似條件匹配方法，通過為每個登陸臺風案例匹配強度相當、大氣環境條件相近的海洋案例構建控制實驗組，有效剝離了除下墊面條件之外的其它因素影響。

圖2 海陸臺風降水率差異對比

圖3 海陸臺風降水空間分布和云頂亮溫分布差異對比

圖4 不同移速等級下的海陸臺風降水空間分布差異對比

研究顯示，登陸臺風區域平均降水率比海上臺風降低約三分之一（500 km范圍內為27.8%，300 km范圍內為35.1%），臺風降水空間分布結構也呈現顯著海陸差異：海上臺風降水呈對稱分布且強降水主要集中在風暴中心附近，而登陸臺風降水呈現非對稱的右偏特征，其右側降水強度顯著高于海上臺風。獨立的紅外亮溫衛星數據產品也證實，登陸臺風右側的對流比海上臺風更加旺盛。海陸臺風降水左右差異會隨臺風移速的增加變得更加明顯，這意味著登陸臺風降水右偏與臺風的移動有關。研究利用多組敏感性實驗進一步驗證了結論的穩定性。

圖5 理想登陸臺風數值模擬演變及降水空間分布海陸差異對比

圖6 理想登陸臺風表面徑向風空間分布海陸差異對比

圖7 理想登陸臺風角平均地表徑向風和低空水汽混合比徑向分布海陸差異對比

研究通過理想數值模擬試驗分析差異形成原因。模擬的登陸臺風與海上臺風降水率和降水形態差異與觀測結果一致。研究表明，登陸后增強的地表摩擦誘發了更強的徑向入流，尤其是在臺風的右側。同時，由于缺乏向上的表面水汽通量，臺風內核的水汽含量顯著下降。這種水汽供應的切斷導致登陸臺風內核的降水減弱，而偏右的更強徑向入流則導致登陸臺風右側降水增強。

引文信息：

Chen, L., Ma, Z. & Fei, J. How different is tropical cyclone precipitation over land and ocean? npj Clim Atmos Sci 8, 1–10 (2025).

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41612-025-00970-9