近日，国际知名期刊Journal of Geophysical Research: Oceans在线发表了海洋与大气学院的最新科研成果“Estuarine Sediment Dynamics Influenced by Successive Typhoons: Turbidity Maximum Zone Response and Mechanisms in the Pearl River Estuary”（连续台风影响下的河口沉积动力：珠江口最大浑浊带的响应和机制），该成果第一作者是海洋地球科学学院已毕业博士生厉梦琪，通讯作者是海洋与大气学院王楠副教授。
在全球变暖背景下，热带气旋的发生频率正在增加，双台风甚至三台风“共舞”已不罕见，对河口海岸的安全、环境和生产生活形成更大的灾害风险。现有研究对于多台风过程的认识主要集中于同时存在的台风-台风相互作用过程，或间隔短暂的连续台风对大气和海洋水体的影响，尚未有从河口海岸泥沙运动的角度对连续台风影响过程与机制的认识。而考虑到泥沙运动的滞后性和恢复缓慢等特性，间隔时间更长的两个台风仍可能对海岸泥沙运动产生连续性影响，而这种相对长间隔后出现的第二个台风，即使强度小于前一个，也可能形成“1+1＞2”的影响，其产生的更强的泥沙输运和海床冲刷容易被低估。
因此，本研究选取了2017年8月连续登陆珠江口西岸的“天鸽”（15级）和“帕卡”（12级）两个台风，结合观测数据和高分辨率海洋数值模型，以珠江口最大浑浊带（TMZ）为切入点，研究了连续台风过程中珠江口水文、泥沙和海床的变化特征、机制与通量（图1）。结果表明，“天鸽”过后，水动力条件在50小时内恢复，短于4天的台风间隔，但“天鸽”引发的沉积物再悬浮持续了约10天，导致随后较弱的“帕卡”引发的向海沉积物输送通量（STF）高达“天鸽”的2
。“天鸽”期间，风力引起的悬浮泥沙成为TMZ沉积物的主要来源，通过侵蚀使TMZ的空间范围扩大了三倍（“破坏过程”）。随后，“帕卡”在早于悬沙浓度恢复的盐水楔密度跃层处形成了水平压缩了7.8公里，而垂直增厚高达4.4米的“新”TMZ（“重建过程”）。从驱动力看，强风是驱动STF的主要因素，其通过潮泵作用和水平剪切，对台风期间STF的输运贡献率超过60%（图2）。
本研究强调了连续台风引发的“快速水文响应和恢复”与“延迟泥沙响应和恢复”的差异性动力过程，使后续较弱的台风直接作用于仍在悬浮状态的泥沙，从而放大了泥沙输运作用，形成显著的“1+1＞2”的连续性影响。研究也首次从河口海岸沉积动力学的视角，将连续台风影响的时间间隔延长至10天以上，为认识全球变暖下的近岸极端过程提供了新的见解。
图1 连续台风“天鸽”和“帕卡”于2017年8月先后登陆珠江口西岸的研究区域示意图。
图2 珠江口最大浑浊带在（a）台风前，（b）台风“天鸽”期间，（c）台风“帕卡”期间的沉积动力机制示意图。虚线表示不同的数值实验条件。
发表文章列表：
Mengqi Li, Nan Wang*, Guangxue Li, Dehai Song, Lei Zhang, Shidong Liu, Xianwen Bao. 2025. Estuarine sediment dynamics influenced by successive typhoons: Turbidity maximum zone response and mechanisms in the Pearl River Estuary. Journal of Geophysical Research: Oceans, (8), 130, e2024JC022301.
Mengqi Li, Nan Wang*, Guangxue Li, Dehai Song, Yanzhen Gu, Xianwen Bao, Shidong Liu, Lei Zhang. 2023. Plume bulge observed in the Pearl River Estuary in summer: Spatiotemporal characteristics and influencing factors. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 282: 108242.
文章链接：https://doi.org/10.1029/2024JC022301