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本文针对热带气旋(TC)如何影响海表盐度(SSS)这一关键科学问题，系统研究了2002-2021年间南海TC事件对SSS的时空影响机制。研究发现，降水、风致混合和上升流在不同阶段和空间区域对盐度变化贡献各异。例如，TC右侧的盐度增加由降水（通过不稳定效应）和风致混合共同驱动，而后方的盐度增加则由穿透混合层的上升流主导。该研究量化了不同过程的相对贡献，揭示了TC引发的海洋盐度响应不对称性及多阶段特征，为理解和预测TC强度变化提供了重要的物理依据。
每当热带气旋（台风）席卷而过，留给海洋的绝不仅仅是惊涛骇浪和狂风暴雨。在其巨大的能量扰动下，海洋上层的温度和盐度结构也会发生深刻而复杂的变化。海表盐度（Sea Surface Salinity, SSS）作为海水的基本物理属性，其变化能够通过影响上层海洋的层结稳定性，进而调制台风引起的海表温度冷却响应，最终影响台风自身强度的发展。然而，尽管学术界已认识到多种物理过程（如降水、混合、上升流等）都可能影响SSS，但对于它们在台风过程中各自扮演的角色、贡献大小以及时空演变规律，一直缺乏系统性的量化评估。特别是在地理环境独特的南海，相关研究更为欠缺。为了破解这一难题，厘清不同机制在台风影响下的SSS变化中究竟发挥了多大作用，本研究应运而生。
为了回答这些问题，研究人员利用2002年至2021年间多源卫星遥感与再分析数据，针对南海地区的热带气旋事件，采用一种改进的、基于网格的最大响应合成分析方法，系统研究了SSS对TC响应的时空模式及其背后的物理机制。研究最终揭示了一个不对称且多阶段的响应过程：在台风路径的左侧和后方，强烈的降水主导了表层海水的淡化（freshening）；而在右侧和后方，延迟的盐化（salinization）则主要由上升流和风致混合驱动。研究定量指出，上升流是导致盐化的首要驱动因子（约占51%），而降水则是导致淡化的主导机制（约占42%）。这项成果深化了对台风-海洋相互作用物理过程的理解，为改进相关数值模型的参数化方案、提升台风强度预报的准确性提供了关键的观测依据和量化参考。相关研究发表于《Atmospheric and Oceanic Science Letters》期刊。
本研究主要采用了以下关键技术方法：首先，基于国际最佳路径资料集（IBTrACS）筛选了2002-2021年间经过南海（0°–25°N，105°–120°E）的232个TC样本。其次，应用经过改进的网格化最大响应（Grid-based Maximum Response, GMR）合成分析方法，该方法通过用TC的34节风半径（R34）对距离进行归一化（r = L/R34），并依据海洋响应的最大时刻调整时间窗口，以更准确地捕捉TC强迫与海洋响应之间的滞后关系。第三，综合利用了来自哥白尼海洋环境监测服务（CMEMS）的GLORYS12V1再分析产品（提供SSS、温度剖面和海流数据）、ERA5再分析风场数据以及NASA的全球降水测量（GPM IMERG）降水数据。第四，采用了等温线位移法估算50-150米层的上升流强度。
3.1. SSS response to TCs
研究发现，SSS异常（SSSA）的演变呈现出明显的“双峰双谷”时间序列特征。台风来临前（Day -2至Day -1），SSS快速下降。随后，从Day -1到Day 2，SSS迅速上升，并在Day 2左右在台风路径右侧达到峰值（约+0.03 PSU），而左侧则持续淡化，形成清晰的空间不对称性。此后，响应减弱并进入一个相对稳定的调整恢复期（Day 3至Day 7）。从Day 8开始，SSS再次上升直至Day 15，此阶段的高盐度异常主要分布在台风的右后方区域。
3.2. Spatiotemporal patterns of different mechanisms
不同强迫场的时空分布各异：降水在台风过境日（Day 0）急剧增加并达到峰值，空间上最强降水位于台风路径的前左侧。混合层深度（Mixed-Layer Depth, MLD）在Day 1达到最大加深，空间上在台风中心附近最浅，而周围区域（尤其是右侧）因风致混合和上升流而显著加深。上升流在台风过境后持续增强，于Day 7达到峰值，其最大响应中心略微偏向台风路径的后左侧。
3.3. Correlation analysis between different mechanisms and SSS
通过滞后相关分析，揭示了各机制与SSS变化的关系。在台风左后方象限，降水与SSS呈强负相关（相关系数最大达-0.9），且滞后时间为0天，表明该区域的降水对SSS有即时稀释效应。在台风右侧，降水后约2天观测到SSS增加，这可能是由于降水形成的“冷池”增强了海洋不稳定性，促进了高盐度次表层水与低盐度表层水的交换。SSS对混合过程的响应也呈现空间不对称性：在台风右前方象限，MLD与SSS呈显著正相关（r > 0.6）；而在左后方及近中心区域则呈强负相关（r < -0.6）。上升流与SSS的关联同样复杂：在左后方象限呈强正相关（最大系数接近0.8，滞后1-2天），表明上升流带来了高盐度水；在右前方象限则观测到负相关，暗示该区域上升的水体盐度较低。
在讨论与结论部分，本研究通过计算每个格点上SSS异常与各驱动因子（降水、MLD、上升流）在0-7天滞后窗内的最大显著相关系数，并将其幅值归一化，量化了三种机制对SSS正负变化的相对贡献百分比。结果表明：
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对于盐化（SSS增加）：上升流是首要驱动因子，在台风后方区域贡献了约51%的盐度增加，主要通过将深层高盐水带至表层实现。风致混合是重要的次要途径，主要在边缘区域贡献了约37%。降水通过其引发的“冷池”效应破坏层结稳定性，在台风右侧对盐化有约12%的贡献，但其作用较弱且高度局地化。
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对于淡化（SSS减少）：降水是主导机制，在左侧和后方区域具有广泛的空间影响，贡献了约42%的淡化。混合导致的淡化在台风尾迹区达到峰值（约26%），这可能是因为当存在障碍层时，湍流混合会均质化低盐度的表层水。上升流引起的淡化则集中在台风前方，贡献了约32%的负SSS变化，这可能是由于较弱的上升流和层结状态阻碍了高盐水上升。
这项研究系统性地阐明了降水、风致混合和上升流在塑造南海热带气旋引起的海表盐度响应中的不同角色和时空贡献。其重要意义在于，首次在区域尺度上定量分离了这些相互耦合的物理过程对SSS变化的相对重要性，揭示了以往研究中常被忽视的降水对盐化的间接促进作用（通过破坏稳定性）。这挑战了“盐度增加主要归因于混合”的传统认知，强调在未来模型中明确纳入降水相关效应，可以提升对SSS响应模拟的准确性。同时，研究指出的响应不对称性和多阶段特征，以及机制贡献的空间依赖性，为深入理解台风-海洋双向反馈、改进海洋模式参数化、乃至提升台风强度预报技巧提供了关键的科学依据和观测约束。未来，结合层结诊断和风应力旋度等指标，有望进一步阐明混合或上升流在何种条件下会导致淡化或盐化，从而增强SSS归因的物理真实性和预测能力。
