ENSO对印度尼西亚水域热带气旋特征的影响机制及其对海洋安全预警的启示

针对ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）如何调控印度尼西亚水域热带气旋（TC）活动这一科学问题，研究团队通过分析50年热带气旋数据，结合KDE（核密度估计）和ACE（累积气旋能量）方法，揭示了ENSO事件下TC数量、强度及路径的空间分异规律，发现La Ni?a期间区域3和4的TC频率分别增加38.1%和45.7%，而区域2的ACE降低35.3%，研究成果为东南亚海域防灾减灾提供了关键科学依据。

　　

热带气旋（TC）是威胁东南亚沿海地区安全的主要自然灾害之一，而印度尼西亚作为全球最大的群岛国家，其复杂的地理环境和独特的气候背景使得TC活动规律极具研究价值。过去的研究表明，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）通过调控海表温度（SST）和垂直风切变（VWS）等参数影响全球TC活动，但针对印度尼西亚这一多海域交汇区的系统性研究仍存在空白。尤其当ENSO与印度洋偶极子（IOD）事件耦合时，TC的生成机制和移动路径更显复杂，这对当地海洋运输、渔业资源和海岸带防护构成了严峻挑战。

为破解这一难题，印度尼西亚万隆理工学院地球科学与技术学院的研究团队Kadek Krisna Yulianti等人，利用国际最佳路径归档库（IBTrACSv4）1973-2022年的热带气旋数据，结合欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的ERA5再分析资料，首次将印度尼西亚水域划分为4个特征区域（区域1：孟加拉湾；区域2：西太平洋；区域3：东南印度洋；区域4：澳大利亚北部海域），通过核密度估计（Kernel Density Estimation, KDE）和累积气旋能量（Accumulated Cyclone Energy, ACE）量化分析，揭示了ENSO对TC活动的影响机制。

研究主要采用三种关键技术方法：一是基于IBTrACS的风速数据标准化处理，将1分钟平均风速转换为10分钟标准值；二是通过KDE算法计算TC生成点、最强强度点和消散点的空间密度分布；三是利用bootstrapping重采样法统计ENSO事件与中性条件下TC参数的显著性差异。

3.1 热带气旋的时间分布特征

研究发现50年间共有2,885个TC影响印尼水域，其中区域2（西太平洋）占比高达60.5%。ENSO事件导致TC数量呈现区域性反转：La Ni?a期间区域2的月均TC减少12.5%，而区域3和4分别增加38.1%和45.7%。ACE分析显示，El Ni?o使区域1的ACE降低65.4%，但区域2的ACE增加12.4%，表明ENSO对TC强度的影响存在显著空间异质性。

3.2 核密度估计的空间格局

KDE结果显示TC密度中心存在ENSO驱动的系统性偏移：La Ni?a期间区域4的生成点向帝汶海东移632.1公里，而区域2的密度中心则向西移动。特别值得注意的是，区域3在La Ni?a期间的高强度TC集中区向澳大利亚西北海域延伸，这与该区域SST升高和低层涡度增强密切相关。

4.1 环境参数的相关性

通过Pearson相关性分析发现，850 hPa涡度与区域2的TC生成数呈显著正相关（r=0.4），而200 hPa散度对区域3的TC活动具有双重调控作用。垂直风切变（VWS）在区域4表现出独特的"正-负-正"三极相关模式，这解释了为何该区域TC在ENSO期间呈现非对称响应。

4.4 ENSO期间的显著波高变异

复合分析表明，La Ni?a期间区域1（孟加拉湾）引发的显著波高（SWH）异常可延伸至印尼内海，马卡萨海峡的SWH增幅达0.8米。区域2的TC则在El Ni?o期间导致巴布亚西部海域出现+0.35 m的波高异常，这种差异与TC最大强度点的经向位移直接相关。

这项研究首次系统阐明了ENSO影响下印尼多海域TC活动的分异规律，其创新性体现在三个方面：一是建立了ACE指数与ENSO相位的定量关系，二是揭示了TC密度中心东-西向偏移的驱动机制，三是明确了不同MetOcean分区（海洋气象分区）的波浪响应特征。这些成果不仅为改进区域TC预报模型提供了关键参数，更对制定差异化的海洋灾害应对策略具有重要实践价值。特别是研究发现La Ni?a年区域3和4的TC频率激增与澳大利亚西北海域SST异常升高直接相关，这一结论将有助于预警系统提前识别高风险海域。未来研究需进一步耦合IOD事件的影响，并探索TC强度分级与VWS的非线性响应关系。