吴晓
- 作品数：46 被引量：151H指数：8
- 供职机构：中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程文化科学自动化与计算机技术更多>>
- 全新世中国大河三角洲沉积演化模式转化及其对人类活动的响应被引量：6
- 2021年
- 中国三大河口三角洲包括黄河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲,在国民经济发展和全球海陆相互作用研究中均扮演着非常重要的角色。因此,全面揭示河口三角洲演化进程,总结河口三角洲演化模式,对指导河口三角洲可持续开发利用具有重要意义。本文结合前人研究进展及近年来海洋区域地质调查资料,系统总结了全新世以来我国三大河口三角洲"三个阶段,三个尺度,各具特色"的演化模式,揭示了全新世初期、两千年前和工业革命后三个阶段千年-百年-年代际时间尺度下河口三角洲演变模式转化的主控因素,认为河口三角洲的演化模式正在由自然演变向人为控制转型,人类活动正剧烈地影响着河口三角洲的自然演化进程。三大河口三角洲沉积演化模式各具特色,黄河三角洲具有超级叶瓣与叶瓣发育演替特色,长江三角洲具有北岸沙岛并岸、南岸不断推展特色,珠江三角洲则表现为河网发育充填、逐级分汊延伸特色。随着河口三角洲演化受人类活动影响的加剧,正确认识河口三角洲演化规律及其主控因素,不仅有助于提升三角洲地区陆海相互作用研究水平,而且将为三角洲可持续开发利用提供科学依据。
- 胡刚张勇孔祥淮吴晓王张华袁忠鹏丛静艺
- 关键词：三角洲海陆相互作用全新世
- 地形地貌变化对调水调沙期间黄河口沉积格局的影响
- 2024年
- 自2002年实施调水调沙以来,由于入海径流、沉积物的通量和组成发生变化,黄河现行河口三角洲叶瓣不断向海淤积造陆,水下三角洲坡度变陡。地形地貌变化对调水调沙期间入海泥沙沉积格局的影响成为黄河口研究的重要科学问题。本文基于Delft3D模型系统,利用岸线、水深和河流水沙数据构建三维水沙数值模型,对2002年、2008年、2014年和2019年调水调沙期间现行河口近岸海域泥沙的输运和沉积过程进行模拟。结果表明,随着水深、岸线的变化,黄河口近岸海域动力环境增强,泥沙的横向输运增强,纵向输运相应减弱;进而导致黄河入海泥沙堆积体的横向长度增加约30%,纵向长度减小约27%,厚度、形态也相应变化。本研究揭示了地形地貌变化条件下,黄河调水调沙期间入海泥沙在河口的沉积格局及动力机制,对深入理解黄河口近岸海域水动力-地貌耦合系统有重要参考价值。
- 毕乃双时义睿葛春海巴旗吴晓王厚杰
- 关键词：地形地貌调水调沙黄河口
- 黄河现行流路与启用刁口流路不同情景下调水调沙期间入海水沙扩散特征与影响因素
- 2024年
- 《黄河流域综合规划(2012—2030年)》中指出,规划期内仍主要利用清水沟流路行河,保持流路相对稳定,清水沟流路使用结束后,优先启用刁口备用流路。为探究黄河启用刁口流路后入海水沙扩散特征及其与现行流路的差异,本研究选取黄河水沙入海的主要时期——调水调沙期,通过FVCOM三维数值模式,模拟研究了黄河调水调沙期间经两条流路入海情况下的盐度、悬沙浓度及河口动力特征,对比发现(1)两条流路沿岸流系总体变化趋势一致,入海径流受地转偏向力影响整体向东偏转,局部流场存在差异,刁口流路入海时无明显环流;(2)两种流路下羽流和悬沙的扩散特征对调水调沙不同阶段的水沙变化存在一致性的响应;然而,受河口地形和岸线的影响,刁口流路情景下羽流和悬沙的扩散范围显著大于现行流路;(3)伴随着流路变化,三角洲不同区域的演化特征将产生快速响应:刁口流路启用后,现行河口三角洲将进入蚀退期,刁口三角洲叶瓣进入快速造陆期。此外,模型结果显示,由于刁口外较浅的水深和平缓的地貌特征,相同条件下刁口流路情景下三角洲的造陆速率在短期内可能高于现行流路。
- 宋怡菲林新怡罗佳贝刘舒徐金亚毕乃双王厚杰王厚杰
- 关键词：调水调沙羽流水沙输运黄河三角洲
- 台风期间东海内陆架跨陆架沉积物输运及其调控机制
- 2024年
- 跨陆架沉积物输运不仅是陆海相互作用的重要组成,而且是陆源沉积物“源-汇”过程的关键环节。作为一种天气尺度事件性过程,台风能够对陆架海洋沉积动力过程以及跨陆架沉积物输运格局产生不可忽视的影响。然而,受限于台风期间现场观测数据的稀缺性以及卫星资料的有效性,有关台风期间跨陆架沉积物输运仍然缺乏系统的研究。本文基于高分辨率FVCOM数值模型,对2015年超强台风“灿鸿”过境期间东海内陆架的跨陆架沉积物输运过程及其调控机制进行了研究。结果显示,台风能够引起东海内陆架海洋沉积动力过程的强烈响应,并产生显著的跨陆架离岸输运现象,悬沙通量较正常天气增加了2~3个数量级。该过程主要受控于两种因素:首先,台风期间持续性的水位堆积在近岸引起正压效应,产生经向上均一的跨陆架离岸输运,这是台风对沉积物跨陆架输运的间接影响;其次,旋转风场所激发的“齿轮效应”在台风路径两侧产生顺风向沉积物输运模式,左侧表现为离岸方向,右侧为向岸方向,此为台风对沉积物跨陆架输运的直接影响。两种机制叠加后共同控制着台风期间东海内陆架沉积物的跨陆架输运过程。
- 丛帅吴晓齐富康毕乃双毕乃双李东义王厚杰
- 关键词：台风数值模拟东海内陆架
- 台风“杜苏芮”远端影响下黄河三角洲沉积特征变化
- 2024年
- 通过原位观测、无人机遥测、野外调查取样和室内测试分析等多种手段,探讨了2023年台风“杜苏芮”外围风圈对黄河三角洲沉积环境的影响。研究结果表明:①台风外围风圈引起黄河三角洲区域风场特征出现快速调整,河口动力增强,导致沉积物再悬浮;②受海洋动力变化影响,河口三角洲不同断面整体呈现出近海一侧高程降低、向陆一侧潮沟增加的特征,受沿海人为工程影响,垦东12附近台风后淤积明显,废弃清水沟河道断面靠海部分侵蚀,靠岸部分淤积;③除高程外,三角洲不同断面位置沉积物粒度发生显著变化,粒度变化受到潮沟侵蚀、河流输沙、河口侵蚀和废弃河道充填等不同因素的影响,呈现出空间差异性。研究结果揭示了未直接过境的台风依然可能通过外围风圈影响三角洲沉积演化过程,在未来三角洲沉积演化研究与防灾减灾应对过程中应予以重视。
- 王媞丛帅陈健斌王瀚锐魏一粟朱朋羽王厚杰吴晓
- 关键词：黄河三角洲
- 黄海冷水团季节性变化对悬浮泥沙输运的影响
- 2024年
- 黄海冷水团是夏季黄海海域典型的水文现象,对区域的环流结构、物质输运和生态系统有重要影响。基于黄海海域不同季节的水文观测数据及悬浮体实测资料,结合HYCOM模型数据,研究黄海冷水团季节性变化对悬浮泥沙输运的影响。结果表明,黄海冷水团存在显著的季节性变化,春季开始形成,夏季最为发育,夏末秋初开始衰减,冬季消失。伴随着冷水团在秋冬季节的衰减,其水文结构也发生调整,表现为垂向温度梯度减弱,温跃层的深度由20 m增加至40 m,边界处的温度锋面由121°E向东移动至123°E。冷水团区域温跃层以及其边界处温度锋面的存在,限制了悬浮泥沙在垂向上跨跃层与水平方向上跨锋面的扩散与输运。黄海冷水团的季节性变化对悬浮泥沙输运产生了重要影响,导致近岸悬浮泥沙向东扩散范围增加,冷水团底部悬沙浓度增加。
- 彭佳程王厚杰吴晓
- 关键词：冷水团悬浮体温跃层
- 长江口叶绿素a年际变化及其对三峡大坝的响应被引量：1
- 2020年
- 通过SeaWiFS和MODIS卫星数据获得1997—2012年长江口区域年均、月均叶绿素a浓度,结合长江入海水沙资料,研究长江口叶绿素a浓度变化与长江来水来沙的关系及对三峡建坝的响应。结果显示,研究区在年均与月均尺度上,长江口叶绿素a浓度与长江径流量均存在较好的线性关系(判定系数分别为0.72和0.89),而与输沙关系较差,说明径流携带溶解态营养盐对浮游植物的贡献大于泥沙颗粒吸附的颗粒态营养盐贡献;三峡建坝后,研究区年均叶绿素a浓度出现下降趋势,月均叶绿素a浓度变化显示,原本的春、夏季峰值出现了一个月左右的滞后期,分析主要与建坝后较多枯水年份导致的春旱和三峡防洪前的排水以及夏季对洪峰的拦截有关;虽然蓄洪排枯增加了枯水月份径流量,但由于枯水月大多温度低、透光性差,不利于浮游植物生长,蓄洪排枯对枯水月份叶绿素影响不大,洪水季由于削峰导致叶绿素浓度较大坝建成前降低,因此,三峡大坝建成后研究区总体年际叶绿素a浓度呈降低趋势。
- 于兰芳吴晓毕乃双刘京鹏王厚杰
- 关键词：长江口叶绿素A输沙量三峡大坝
- 黄河三角洲浅地层扰动的空间差异及其主控机制
- 2024年
- 现代黄河水下三角洲是油气开采、海底管道铺设等基础设施建设的重要地区,随着黄河经历多次改道,不同河口海域的泥沙供应、海洋动力以及人类活动等条件发生显著变化,黄河三角洲不同河口地区沉积演化出现明显差异,其地层结构的变化备受工程人员及研究学者的关注。本文基于2023年浅地层剖面数据,以整个现代黄河三角洲及其分区(刁口-神仙沟河口、现行河口、清水沟河口)为研究对象,研究黄河三角洲浅地层扰动空间分布特征,对比3个河口区浅地层扰动的差异性,结合不同河口区的泥沙供应、海洋动力等资料,揭示地层扰动差异性的主控机制。研究结果表明:(1)从典型地层扰动区的基本特征来看,黄河三角洲地区的扰动地层的总体分布呈现出随水深的增加而逐渐减少的规律。不同河口区扰动地层差异显著,其中刁口-神仙沟河口的扰动地层主要表现为数量多、埋藏深度浅的特征;清水沟河口的扰动地层以聚集分布、埋藏浅、发育规模大等为特征;而现行河口海域扰动地层以埋藏深、数量少为主要特征;(2)黄河三角洲不同区域的地层结构受入海泥沙和海洋动力等因素的影响,具有明显的空间差异性。波浪的高底剪切应力分布与地层扰动高密度区分布高度一致,波致底剪切应力是影响3个河口区域以及不同水深地层结构差异的主要动力因素,而入海泥沙供应则导致不同河口区扰动地层埋深有所差异。
- 孙超巴旗时义睿丛帅祝嵘祺陈颖王盼盼吴晓王厚杰毕乃双
- 关键词：现代黄河三角洲
- 北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏特征被引量：1
- 2024年
- 北黄海西部泥质区沉积环境稳定、沉积记录连续,是重建过去周边流域变化与黄海海洋环境信息的良好载体。目前围绕北黄海西部泥质区沉积有机碳的研究工作多局限于通过表层沉积物揭示其现代分布特征,对于该泥质区长时间尺度沉积有机碳埋藏过程与机制的研究相对薄弱。通过北黄海西部泥质区W03岩芯的总有机碳指标,重建了全新世以来北黄海西部沉积有机碳的埋藏特征,探讨了气候及海洋环境变化对北黄海西部沉积有机碳埋藏的控制机制。研究表明:海平面上升的停滞期(10.3~9.8 cal.kaBP),发育硬质黏土层,有机碳以陆源输入为主(60.7%),动荡的沉积环境导致总有机碳含量相对较低,平均含量仅为0.22%;海平面上升期(9.8~7.0 cal.kaBP),海源有机碳的贡献增加(47.7%),相对稳定的沉积环境有利于该时期有机碳的埋藏;高海平面以来(7.0 cal.kaBP至今),黄海环流体系逐渐形成,陆源有机碳输入随着东亚冬季风驱动的沿岸流强度变化发生相应的改变,海源有机碳的贡献继续增加(50.0%),总有机碳的含量升高至0.58%。北黄海西部泥质区全新世以来沉积有机碳埋藏主要受控于海平面变化和海洋环流体系的运动。
- 王培杰胡利民胡利民王厚杰王厚杰毕乃双王楠张洋
- 关键词：泥质区全新世北黄海
- 水库调控下黄河口沉积有机碳的分布、来源与输运特征
- 2024年
- 黄河是全球输沙量最大的河流之一,陆源颗粒有机碳通量高。然而,近年来流域水库调控对黄河下游水文格局和颗粒有机碳输送产生了重要影响,小浪底水库调水调沙时期成为黄河水沙和有机碳入海的关键时段。为揭示水库调控对河口水动力和有机碳分布的影响机制,基于2020年7月调水期和调沙期黄河口的水动力观测结果,结合沉积物有机碳测试结果,研究了水库调控不同阶段下河口沉积物粒度参数和表层沉积物有机碳的时空分布。研究结果表明,水库不同阶段下悬浮颗粒物的物源和主要扩散、沉积区域的变化,使得黄河口表层沉积物的粒度组成特征发生明显变化;在高径流量的调水期期间,粗颗粒泥沙携带颗粒有机碳在河口距离口门12 km范围内大量埋藏,河口区域表层沉积物的有机碳含量相较于调沙期明显偏低。调水期黄河口陆源有机碳主要来自下游河床冲刷,颗粒较粗,调沙期则转变为水库释放的细颗粒有机碳和流域C3维管植物碎屑。水库调控的不同阶段使得黄河下游河流水动力格局和泥沙运输机制改变,从而引起黄河口沉积有机碳来源和分布的显著变化。因此,人类活动对调节有机碳向海洋的输送及其在近岸海域的分布具有主导性作用。
- 党瑶刘夙睿王厚杰卢泰安吴晓毕乃双胡利民
- 关键词：调水调沙颗粒有机碳沉积物输运黄河口
