海院科研动态(22)| 喇叭形河口的水体分层和泥沙输运对轴向风的响应研究取得新进展

发布人:曾瑛

       喇叭形河口是一种广泛存在的河口类型,因其在纵向与横向上均存在较大的地形变化,其河口动力与泥沙输运也表现出较大的时空差异。风作为河口动力和泥沙运动的关键驱动因素,深刻影响着河口动力和水体层化。研究在轴向风的作用下河口及近岸区域的动力过程及变化,为研究河口物质输送、地貌演变和生物地球化学过程提供理论指导,是陆海相互作用研究的基础内容,具有重要的科学价值。另外,系统分析喇叭形河口的动力特征及沉积动力过程,对丰富弱潮喇叭型河口的河口动力学理论体系有重要意义。目前,国际上对风影响喇叭形河口的泥沙输运研究较少。

       学院龚文平教授团队以黄茅海这一弱潮喇叭形河口为研究对象,利用二重嵌套的水动力泥沙模型,分析了轴向风对喇叭形河口不同区段的水体层化、水动力及泥沙输运的影响。研究表明,在轴向风的作用下,风致纵向应变和风致横向应变分别是喇叭形河口上段和下段水体层化变化的主导因素。在水体分层变化和风致底层流的相互作用下,离岸风减弱了河口上段的底切应力,增强下段的底切应力,进而影响泥沙输运中的潮汐震荡项,形成河口上段向陆输沙、下段向海输沙的泥沙输运格局。向岸风在河口上段产生更强的向海输沙,及下段相对较弱的向岸输沙。

       该成果发表在国际知名学术刊物《Journal of Geophysical Research: Oceans》上(Lianghong Chen, Wenping Gong, Malcolm E. Scully, Heng Zhang, Weicong Cheng, Wei Li, 2020. Axial wind effects on stratification and longitudinal sediment transport in a convergent estuary during wet season. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2019JC015254)。论文第一作者陈亮鸿为新奥门31999新奥门319992016级物理海洋学博士研究生,通讯作者为学院龚文平教授。

      上述研究得到了国家自然科学基金中英荷国际合作项目(51761135021)与面上基金项目(41890851,41576089)的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1029/2019JC015254

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图:喇叭形河口对轴向风的响应机理概念图