一项案例研究探讨了印度洋的一个独特现象。热带气旋（TC）不仅会掀起气团搅动大气，还会搅动沿途的海水。 奥尔登堡大学的 Oliver Wurl 教授和 Jens Meyerjürgens 博士在《Tellus A: 动态气象学和海洋学》上发表的一项研究表明，当两个气旋相撞并合并时，大气和海洋之间的相互作用会变得更加强烈。
2021 年 4 月，热带气旋"塞罗亚"和"奥黛特"在澳大利亚西北部的印度洋交汇。 两个气旋合并后，TC Seroja 突然改变方向 90 度。 图片来源：图片来源 由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）提供，JAXA P-Tree 系统
研究人员调查了 2021 年印度洋上两个相对较弱的热带气旋 TC Seroja 和 TC Odette 之间的遭遇。 他们的分析揭示了通常与更强气旋相关的效应。 该研究强调，随着全球变暖继续增加热带气旋的频率和强度，这种以空气和海洋之间的极端交换为标志的相互作用在未来可能会更频繁地发生。
2021 年 4 月，两个热带气旋"塞罗亚"和"奥黛特"在澳大利亚西北部交汇。 为了研究这次不寻常的会合对海洋的影响，Wurl 和 Meyerjürgens 将卫星数据、ARGO 浮漂和自主漂流器的测量数据与数值建模相结合。 这些数据为研究人员提供了从海面到 2000 米深处的盐度和水温等因素的信息，以及上下（垂直）流速的数据。 除了这些数据，他们还利用数值模型的数据分析了上下（垂直）流速。
两个气旋的相遇持续了大约一周。 4 月 6 日，它们相距大约 1600 公里。位于威廉港的奥尔登堡大学海洋环境化学与生物学研究所海洋界面过程与传感研究小组负责人沃尔报告说："首先，'塞罗亚'使较小的气旋'奥黛特'停滞，三天后与其合并。 两个气旋合并后，TC Seroja 于 4 月 9 日突然改变方向 90 度。"Wurl 解释说："这一连串的事件不仅影响了天气模式，还引发了之前未曾观察到的与海底的相互作用。"
分析表明，由于气旋合并的后效应，海面温度下降了 3 摄氏度，深层冷水团被从 200 米深处向海面搅动，这一过程被称为"上升流"。 研究人员观察到，与气旋的强度相比，冷却效果"特别高"。 4 月 11 日，气旋合并后，最高风速达到每小时 130 公里左右，相当于飓风等级中的 1 级。 另一方面，观测到的降温和上升流深度达到了四级或五级飓风的规模。
Wurl 和 Meyerjürgens尤其对上升流的强度感到惊讶：有一段时间，深水团上升到海面的速度高达每天 30 米。 相比之下，海洋的典型上升速度仅为每天 1 到 5 米。 在这一特殊情况下，在气旋合并前不久，观测到了海洋的下降速度。得益于卫星技术和自主深海 ARGO 浮筒，我们得以展示气旋的旋转是如何将冷水从海洋深处输送到海面的。
虽然热带气旋在其一至两周的生命周期内相遇的情况迄今为止还很少见，但根据气候模型，热带气旋的数量和强度可能会因全球变暖而增加，进而也会增加飓风级气旋相撞的可能性。 论文作者写道，这可能导致"海洋与大气之间最极端的相互作用"。 事实上，两个气旋的合并会导致路径的突然改变，这也使得预测它们之后的行为变得更加困难。
Wurl 还指出了另一个重要后果："由于气旋与海洋的相互作用以及深层冷水的上涌，海洋从空气中吸收了额外的热量，然后将其输送到高纬度地区--这是影响全球气候的一个重要过程。 此外，气旋还将热能转化为机械能，并随着气旋的移动将机械能输送到高纬度地区。 "
明年，两位科学家将乘坐"METEOR"号研究船在地中海和亚热带大西洋进行考察，他们计划在考察期间进一步研究这些相互作用以及与极端天气事件之间的联系。
编译自/scitechdaily