热带气旋的生命史最大强度是衡量其强度的核心指标。然而，现有研究多聚焦于热带气旋可能达到的最大强度，对其达到最大强度的具体时间研究较少。为填补这一空白，本研究基于时间依赖的能量动力学推导的热带气旋增强率方程，从理论层面发现热带气旋的生命史最大强度通常出现在最大增强率发生后的36小时内，且最大增强率与最大强度之间的时间差，和最大潜在强度的大小呈反比关系。为验证该理论结论，研究使用WRF理想实验对理论结果进行了验证，通过设置四组不同海温状态控制热带气旋最大潜在强度，并每组进行10次独立运行。
结果显示：模式理想台风的最大增强率与最大强度的时间差和海表温度（即最大潜在强度）大小呈反比，且时间差大都在36小时内。观测数据统计也表明，全球热带气旋的最大增强率与生命史最大强度的时间差普遍在36小时以内，且该结论不受海盆区域和热带气旋强度影响。观测数据、数值模拟与理论分析结果的高度一致性，充分显示了热带气旋最大增强率与生命史最大强度的内在时间关系，这一关系的揭示，对深入理解热带气旋演变规律具有重要科学意义。
最大增强率与最大强度之间的时间差关于最大潜在强度和初始强度的函数。（a）解析解；（b）数值解
（a）数值模式模拟的热带气旋强度时间演变，细线为单次试验，实线为各组集合平均；（b）各组试验最大增强率与最大强度时间差的箱线图
核心PI
吴巧燕 |
南京信息工程大学
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1、热带气旋登陆前增强的物理机制研究, 国家自然基金, 2025/01/01-2028/01/01，在研；
2、热带海气相互作用, 国家自然基金, 2018/01/01-2020/01/01, 结题；
3、台风降雨的日变化研究, 浙江省自然基金, 2015/01/01-2018/01/01, 结题；
4、海洋混合层日变化以及对热带气候的影响, 国家自然基金, 2013/01/01-2016/01/01, 结题；
文章信息：
上述研究成果发表于国际权威期刊《Geophysical Research Letters》。南京信息工程大学海洋科学学院硕士研究生熊清扬为论文第一作者，吴巧燕教授为文章通讯作者。该研究得到了国家自然基金项目（42476013, 42227901）、国家重点研发计划（2024YFC2815703）、浙江省重点研发项目（2024C3257）及南京信息工程大学引才项目的资助。
论文发表：
Xiong, Q., & Wu, Q.(2025). The intrinsic timing relationship between tropical cyclone maximum intensification rate and lifetime maximum intensity.Geophysical Research Letters.
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