极端气旋，即超强温带气旋，常伴随着极端高温和极端降水等天气事件。由于此类气旋大多集中在中高纬度地区，作为气候系统中能量、动量和水汽运输的重要载体，其活动强烈影响着冰冻圈及该地区生态系统，目前对极端气旋气候效应的研究已较为丰富。然而，随着全球变暖和极端事件的日益增多，极端气旋会否产生相应的改变仍是未知数。2022年10月，一个破纪录的南太平洋极端气旋海平面中心气压突破900 hPa，成为近40年来全球范围内的最强气旋。在全球变暖背景下，探究该气旋的发展机制则显得尤为重要。

本研究利用欧洲中期天气预测中心ERA5再分析资料探究了本次气旋事件的发展过程，并进一步评估南大洋极端气旋以及相关环境因子的长期变化趋势。研究发现，该气旋形成时南太平洋出现了异常低压。高空急流和对流层顶折叠带来的上层动力强迫触发了气旋的爆发性发展，而表面热通量通过影响低层不稳定环境促进了潜热释放，进一步驱动气旋加强。自1980年以来，阿蒙森-别林斯高晋海和南印度洋的极端气旋数量显著增加，其中前者的海平面低压、高层风场和低层相当位温在过去43年中也观察到了有利于气旋发展的一致增强趋势。

图1 （a）气旋轨迹和海平面中心异常气压（填色）。2022年10月16日15时高空图（b）与垂直剖面图(c)，其中（b）250 hPa水平风场，位涡场（填色）和辐散场（蓝线）；（c）位涡（填色），相当位温（黑色实线）与比湿（蓝色虚线）。（d）南大洋35°S以南的极端气旋数量线性趋势。打点区域表示趋势满足99%置信水平（蓝色）和95%置信水平（黑色）。

研究成果于2023年7月15日在高水平期刊Geophysical Research Letters发表，题目为“A record-breaking cyclone over the Southern Ocean in 2022”。中山大学大气科学学院19级本科生林培仪为文章的第一作者，我实验室创新团队核心成员、中山大学大气科学学院杨清华教授为通讯作者，合作者包括中山大学大气科学学院博士生钟锐，实验室主任陈大可院士，以及新西兰惠灵顿维多利亚大学Kyle Clem博士。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。

原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023GL104012