近日，广州海洋实验室杨华勇教授团队在深海声学反演热带气旋内核结构研究中取得原创性进展。相关成果以“Inverting Tropical Cyclone Eye Geometry via the Deep-Ocean Acoustic Notch”为题，发表于美国地球物理学会海洋科学领域权威期刊《Journal of Geophysical Research: Oceans》。广州海洋实验室科研骨干崔小明为论文第一作者，杨华勇教授为论文通讯作者，中山大学胡青教授为论文合作者。

热带气旋最大风速半径是刻画风暴内核结构和影响范围的重要参数，与强风破坏潜势、风暴潮、海浪发展及海气相互作用密切相关。然而，在开放海域和强风暴条件下，热带气旋眼区与眼墙区的精细结构仍难以实现连续观测。围绕这一关键问题，研究团队构建了融合参数化热带气旋风场、风致与雨致海面噪声、抛物方程声传播模型及深海垂直阵列响应的物理分析框架。研究发现，热带气旋眼区风速相对较低、风致噪声较弱，眼墙区域则形成较强的低频噪声源；这种声源差异经海洋传播后，可在深海垂直阵列响应中形成局部低值，即“声学凹口”。进一步分析表明，声学凹口的位置与热带气旋最大风速半径之间具有近似线性关系，理想化条件下反演均方根误差约为1.2千米。基于ERA5再分析资料开展的三个热带气旋个例研究显示，声学凹口位置与最大风速半径的相关系数达到0.83，展现出利用深海低频环境噪声识别风暴内核尺度的应用潜力。

该研究为热带气旋结构监测、海洋灾害风险防范及海气相互作用研究提供了新的分析框架和技术路径。该研究获国家重点研发计划项目（2021YFF0501200）资助。

论文信息：Cui, X., Hu, Q., & Yang, H. (2026). Inverting tropical cyclone eye geometry via the deep-ocean acoustic notch. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2026JC024147.

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图1. 深海声学凹口形成机制示意图

图2. 基于ERA5数据的声学凹口距离反演最大风速半径的验证