研究提出了台风诱导上层海洋热力-动力响应的三阶段演化框架(图1):
初始响应阶段:波浪诱导的湍流混合增强了经典的 “热泵效应”——海表被搅冷,热量被压到混合层底部,形成“上冷下暖”的格局;
快速降温阶段:波浪通过修正海表面粗糙度改变局地风应力旋度;在台风眼壁区域,最大风应力旋度增大约40–50%,与波浪诱导混合协同作用,进一步强化冷尾效应;
台风过境后调整阶段:持续的近惯性振荡、残余波浪混合与上升流共同维持冷却过程,海表最低温度在台风中心过境约16小时后出现。

热量收支诊断显示(图2),波浪同时调控着两个量级相当、方向相反的热力过程:
波浪诱导湍流混合贡献了27% 的次表层扩散增温;
波浪增强的上升流贡献了24% 的次表层平流降温。
两者叠加,在台风中心附近塑造“冷-暖-冷”的垂直温度异常结构,即表层明显变冷,混合层底部相对偏暖,再往深处又转为弱冷。研究指出,如果忽略波浪效应,模式会显著低估台风诱导的海表降温幅度和近惯性响应强度,这凸显了极端天气下海浪在海-气相互作用过程中的重要性。

相关成果于2026年10月,以Mechanisms of wave-induced upper ocean response to Super Typhoon Yagi(2024)为题,发表在海洋模拟领域专业期刊Ocean Modelling。论文第一作者为中山大学海洋科学学院和南方海洋实验室联合培养博士生张旭日,通讯作者为南方海洋实验室朱学明研究员,其他共同作者为中山大学海洋科学学院邱春华教授,南方海洋实验室潘丰工程师、张守文副研究员,自然资源部南海调查中心郭绍敬博士、国家海洋环境预报中心王辉研究员。
研究得到了国家自然科学基金项目、南方海洋实验室自主科研项目等的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2026.102859


