本研究由 Wei Zhang（爱荷华大学 IIHR—水力科学与工程研究所）、Gabriel A. Vecchi（普林斯顿大学地球科学系及普林斯顿环境研究所）、Hiroyuki Murakami、Thomas L. Delworth、Xiaosong Yang（美国国家海洋和大气管理局/地球物理流体动力学实验室，及普林斯顿大学大气与海洋科学项目）、Gabriele Villarini（爱荷华大学 IIHR—水力科学与工程研究所）、Liwei Jia（美国国家海洋和大气管理局/国家气象局/国家环境预报中心气候预测中心及 Innovim, LLC）等作者完成，发表于《Geophysical Research Letters》2018 年第 45 卷，文章标题为“Dominant Role of Atlantic Multidecadal Oscillation in the Recent Decadal Changes in Western North Pacific Tropical Cyclone Activity”。该研究属于气候动力学与热带气旋（tropical cyclone, TC）变率研究领域，旨在回答一个重要的科学问题：1997–2014 年西北太平洋（western North Pacific, WNP）热带气旋频率相较于 1980–1996 年显著减少约 18% 的成因。此前已有研究提出太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation, PDO）、气溶胶变化、全球变暖相关的对流层上层增暖等可能机制，但尚无共识。作者注意到北大西洋海表温度（sea surface temperature, SST）异常，尤其是大西洋多年代际振荡（Atlantic Multidecadal Oscillation, AMO），可以调制太平洋气候和西北太平洋热带气旋频率，因此本研究旨在系统评估 PDO 负位相（negative PDO, nPDO）、AMO 正位相（positive AMO, pAMO）以及人为强迫对 1980 年以来西北太平洋热带气旋频率年代际变化的相对贡献。

在研究方法上，作者综合使用了观测资料、GFDL FLOR 耦合气候模式的多类数值试验以及热带气旋追踪算法。观测热带气旋数据来自国际气候管理最佳路径档案（IBTrACS），包括联合台风警报中心（JTWC）、日本气象厅（JMA）和上海台风研究所（STI）的最佳路径资料，分析时仅保留热带风暴及以上强度（强度不低于 17.2 m/s）的热带气旋。大尺度环境场（如纬向风和经向风）来自 ERA-Interim 再分析资料，海表温度来自 HadISST1。模式方面，GFDL FLOR 的大气和陆面分量水平分辨率约 50 km，海洋和海冰分量分辨率约 1°，热带深层区加密至 0.333°。热带气旋识别采用基于 6 小时输出的追踪算法，要求风暴在至少连续 36 小时内保持暖心结构和至少 15.75 m/s 的风速。作者设计了多组数值试验：第一类是海表温度和海表盐度恢复/ nudging 试验，恢复时间尺度为 5 天和 10 天，共 6 个集合成员，用于评估观测海温变化对热带气旋频率的影响；第二类是大集合多年代试验，包括 35 个成员的 all_forcing 试验和 30 个成员的 natural_forcing 试验，时间覆盖 1941–2050 年，用于分离人为强迫与自然变率的作用；第三类是控制试验（climo）和扰动试验（pAMO、nPDO），通过在 AMO 区域或热带太平洋区域叠加观测的海温异常型，分别考察北大西洋增暖和太平洋年代际振荡负位相对西北太平洋热带气旋的影响。此外，还设计了 35 个成员的 all_forcing_stress 试验，以评估 1979 年以来观测到的热带太平洋风应力增强的作用。数据分析流程主要包括：计算 1980–1996 年和 1997–2014 年两个时段热带气旋生成频率和生成密度的差异，分析垂直风切变（850 hPa 与 200 hPa 之间的风差）和 850 hPa 风场的变化，以及通过对比不同试验与控制试验的结果来归因。

研究结果显示，观测中西北太平洋热带气旋频率从 1980–1996 年的平均 22.4 个/年下降至 1997–2014 年的 18.4 个/年，两个时段之间减少了 4.1 个/年，差异在 0.01 显著性水平上通过 Student’s t 检验。在 GFDL FLOR 的海温 nudging 试验中，1980–1996 年平均为 24.8 个/年，1997–2014 年平均为 22.1 个/年，减少了 2.7 个/年，说明模式能够较好地再现观测中的年代际减少，且表明海温变化在其中起重要作用。大集合试验中，all_forcing 试验的热带气旋频率从 23.1 个/年下降到 22.4 个/年，仅减少 0.7 个/年；natural_forcing 试验则从 23.0 个/年略微增加到 23.2 个/年。all_forcing 与 natural_forcing 之间的差异仅为 0.9 个/年且不显著，表明人为强迫只起次要作用。热带气旋生成密度的差异显示，观测中热带气旋生成在西北太平洋东部显著减少，在西部有弱的增加；海温 nudging 试验能较好地再现这一空间型，而 all_forcing 与 natural_forcing 之间的差异幅度远小于观测。在扰动试验中，pAMO 试验相比控制试验平均减少 4.2 个/年，显著性达到 0.01 水平，与观测中的 4.1 个/年减少量非常接近；nPDO 试验仅减少 0.7 个/年且未通过显著性检验。热带气旋生成密度方面，pAMO 减去 climo 的异常与观测相似，表现为西北太平洋东部显著抑制；nPDO 减去 climo 的异常明显较弱。all_forcing_stress 减去 all_forcing 的生成密度异常很小，说明 1997 年后增强的信风应力对热带气旋生成影响不大。这些结果一致表明，北大西洋海温增暖（pAMO）是西北太平洋热带气旋频率年代际减少的主导因子。

在物理机制上，观测中 1997–2014 年与 1980–1996 年相比，西北太平洋东部垂直风切变显著增强，同时 850 hPa 风场呈现反气旋式环流异常，这些条件抑制了热带气旋生成。西北太平洋西部则出现小范围负垂直风切变异常和气旋式环流异常，有利于局地热带气旋生成增加。海温 nudging 试验可以很好地再现观测中的垂直风切变和 850 hPa 环流异常。pAMO 试验显示，北大西洋海温增暖通过改变 Walker 环流，使西北太平洋东部垂直风切变增强，并产生强的反气旋式低层环流，从而显著抑制热带气旋生成；其垂直风切变异常的幅度与观测相当。nPDO 试验产生的垂直风切变异常明显弱于 pAMO 试验和观测，并且其在西北太平洋的 850 hPa 环流表现为气旋式异常，与观测不符。对纬向风和垂直速度的垂直廓线分析进一步表明，观测中西北太平洋东部出现了高层西风增强和低层东风增强，这与增强的垂直风切变及热带气旋生成抑制一致；pAMO 试验能大体再现这一特征，而 nPDO 试验的相应异常明显偏弱。总体而言，pAMO 引起的垂直风切变增强和反气旋式低层环流是导致 1997–2014 年西北太平洋热带气旋减少的主要物理途径。

文章的结论强调，1980–1996 年至 1997–2014 年间西北太平洋热带气旋频率的减少主要受北大西洋海温增暖（pAMO）驱动，具体通过增强西北太平洋东南部垂直风切变来实现；与热带太平洋负 PDO 相关的海温异常和人为强迫仅起次要作用；1997 年后增强的热带太平洋风应力对热带气旋变化的影响也很小。这一结论基于观测和 GFDL FLOR 的多组高分辨率耦合模式试验，具有较高的可信度。该研究的科学价值在于明确了大西洋多年代际振荡在太平洋热带气旋年代际变率中的重要作用，深化了跨海盆遥相关的认识，也为解释近二十余年西北太平洋热带气旋偏少提供了新的机制和归因框架。在应用价值方面，该研究表明，要提高西北太平洋热带气旋活动的季节至年代际预测能力，需要重点关注北大西洋海温和 AMO 的状态及其演变；如果 AMO 在不久的将来发生位相转换，西北太平洋的台风数量可能再次增加。文章的亮点包括：首次通过多组海温扰动试验将北大西洋 AMO 正位相与热带太平洋 PDO 负位相的作用进行定量分离，发现 pAMO 的净影响远大于 nPDO，并且与观测减少量高度一致；利用 35 个成员的大集合试验有效区分了人为强迫与自然变率的贡献；通过机制诊断将垂直风切变、低层环流与 Walker 环流的变化联系起来，形成了从海温异常到热带气旋生成的较为完整的物理逻辑链。此外，作者也指出，模式中 pAMO 引起的垂直风切变异常在幅度和空间型上仍与观测存在一定偏差，这可能与模式偏差以及高纬度地区等其他影响因子有关，为后续研究提供了方向。