台风降水会引发洪涝和山体滑坡等次生地质灾害，威胁人类生命财产安全。近日，国防科技大学气象海洋学院费建芳教授团队在《npj Climate and Atmospheric Science》上发表了题为“How different is tropical cyclone precipitation over land and ocean?”的研究论文，该研究揭示出登陆台风与海上台风降水率和降水形态存在显著不同的特征，并从下垫面变化角度分析了差异形成机制，为改进登陆台风降水预报模型提供了新的动力学视角
图1 具有相似强度和环境条件的海陆台风地理分布及特征对比
研究基于2001-2020年GPM IMERG卫星降水数据集，采用相似条件匹配方法，通过为每个登陆台风案例匹配强度相当、大气环境条件相近的海洋案例构建控制实验组，有效剥离了除下垫面条件之外的其它因素影响。
图2 海陆台风降水率差异对比
图3 海陆台风降水空间分布和云顶亮温分布差异对比
图4 不同移速等级下的海陆台风降水空间分布差异对比
研究显示，登陆台风区域平均降水率比海上台风降低约三分之一（500 km范围内为27.8%，300 km范围内为35.1%），台风降水空间分布结构也呈现显著海陆差异：海上台风降水呈对称分布且强降水主要集中在风暴中心附近，而登陆台风降水呈现非对称的右偏特征，其右侧降水强度显著高于海上台风。独立的红外亮温卫星数据产品也证实，登陆台风右侧的对流比海上台风更加旺盛。海陆台风降水左右差异会随台风移速的增加变得更加明显，这意味着登陆台风降水右偏与台风的移动有关。研究利用多组敏感性实验进一步验证了结论的稳定性。
图5 理想登陆台风数值模拟演变及降水空间分布海陆差异对比
图6 理想登陆台风表面径向风空间分布海陆差异对比
图7 理想登陆台风角平均地表径向风和低空水汽混合比径向分布海陆差异对比
研究通过理想数值模拟试验分析差异形成原因。模拟的登陆台风与海上台风降水率和降水形态差异与观测结果一致。研究表明，登陆后增强的地表摩擦诱发了更强的径向入流，尤其是在台风的右侧。同时，由于缺乏向上的表面水汽通量，台风内核的水汽含量显著下降。这种水汽供应的切断导致登陆台风内核的降水减弱，而偏右的更强径向入流则导致登陆台风右侧降水增强。
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).
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41612-025-00970-9
