近日，国际地球科学与水资源顶尖期刊《Journal of Hydrology》在线发表了题为“Subaqueous silt ripples measured by an echo sounder: Implications for bed roughness, bed shear stress and erosion threshold”的最新研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室张少同副教授，贾永刚教授，李广雪教授和李三忠教授等与澳大利亚天主教大学、昆士兰大学合作完成。

泥纹是一种广泛分布于海岸带地区的水动力催生微地貌，其存在会影响海底边界层的一系列物理过程。该研究分析了黄河三角洲地区的海床界面高程原位长期监测数据，发现观测期间某些时段的床面高程变化，并非侵蚀-淤积过程，而是泥纹的生成，运移与消亡信号。通常情况下，泥纹被风浪引起的近底水质点轨道运动催生，后随潮流推动运移并随底切应力的增大逐渐消亡。基于同步测量的水动力与沉积物粒径参数，构建了研究区泥纹波高的回归预测模型。泥纹的存在将显著增大地形粗糙度，进而将近底剪切应力增大4倍以上。研究区存在“细颗粒绒毛层（fluffy layer）”，其临界起动切应力接近于0Pa，其下覆固结海床的临界侵蚀切应力约为0.8Pa。该成果对泥纹存在下的底床粗糙度、近底剪切应力与沉积物临界侵蚀切应力的确定具有重要启示。

图1 考虑泥纹影响的（a）近底剪切应力与（b）波浪轨道剪切应力；

不考虑泥纹影响的（c）近底剪切应力与（b）波浪轨道剪切应力，及其相应的临界侵蚀切应力

Zhang, S., Zhao, Z., Nielsen, P., Wu, J., Jia, Y., Li, G., & Li, S. (2023). Subaqueous silt ripples measured by an echo sounder: Implications for bed roughness, bed shear stress and erosion threshold. Journal of Hydrology, 130354

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.130354

该成果受到国家自然科学基金资助：项目号42276215; 42277137; 42121005; U1906230