近日，国际知名期刊Ocean Modelling在线发表了海洋动力-物理环境与智能感知全国重点实验室/海洋与大气学院最新研究成果“Response of Tidal Shear Front to Wind Forcing and Its Influence on Sediment Transport: Case Study of the Yellow River Estuary（潮汐切变锋对风强迫的响应及其对泥沙输运的影响：以黄河口为例）”。该成果第一作者为海洋与大气学院在读硕士研究生董渊琪，通讯作者为王楠副教授。
潮汐切变锋（Tidal Shear Front，TSF）是河口海岸常见的小尺度海洋锋面，表现为锋面两侧潮流方向或速度差异显著的水平流速梯度，其形成受控于地形及底摩擦的空间差异，对河口水沙输运和污染物扩散具有重要影响，并与生态环境及地貌演变密切相关。黄河口是全球典型的高含沙河口，TSF活跃，前期研究对TSF在潮周期和年际尺度上的变化特征、机制和沉积动力作用已有认识，但其在风强迫下的季节（事件）变化及对泥沙输运的影响，尚未有深入理解。而这一过程又是认识黄河泥沙跨陆架输运及其“源-汇”联系的重要环节，仍需要开展TSF对风、浪强迫响应及其对泥沙输运影响的深入研究。
该成果基于FVCOM浪-流-沙三维耦合模型，模拟了强风和波浪作用下TSF的变化及相应的泥沙输运过程。结果表明，不同类型的TSF对风强迫的响应存在显著差异。当风应力方向与TSF陆侧潮流方向一致时，风生流会增强TSF，反之则会减弱锋面；这种影响与风速呈正相关，直至锋面结构在强风作用下破碎、消散。此外，波浪对TSF也有显著影响，空间非均匀的波生流会放大TSF对风强迫的响应；波浪破碎则会增强垂向混合、削弱锋面稳定性，加速强风过程中的锋面破碎与消散；波流相互作用还通过改变河口前缘水下斜坡上的底应力及其空间梯度，进一步改变TSF的分布和锋区内海床沉积物的再悬浮与输运过程。
TSF在风、浪作用下的增强、减弱与消散，同时改变其对入海泥沙的拦截与释放过程，影响泥沙跨锋区输运的路径和通量。当风、浪作用增强TSF、形成锋面“闸门”时（图1c），锋面可拦截入海泥沙，阻止其跨锋区向海输运。此时，锋面海侧的高浊度可能更多与海床泥沙再悬浮有关，悬沙浓度由口门向外海呈现出非典型的“高–低–高”分布。当TSF在风强迫作用下减弱、破碎或消散时（图1a、b），泥沙跨锋面输运受到的限制减弱，此前口门被拦截的入海泥沙可以进一步向海输运。
该研究首次揭示了河口风-浪-TSF的耦合变化机制及其对入海泥沙输运先抑后扬的“闸门式”锋面调控作用，补全了TSF季节（事件）尺度沉积动力机制认识的短板，完善了冬季大风频繁影响下的黄河口“源-汇”沉积动力机理，丰富了河口锋面沉积动力过程的理论框架。
图1. 强风事件期间的黄河口沉积物输运模式：（a）无锋面或锋面破碎时的输运模式；（b）锋面减弱时的输运模式；（c）锋面增强时的输运模式。粗箭头代表风，细箭头代表海流，虚线和实线的“门框”代表锋面，黄色圆圈代表沉积物。
发表文章列表：
1. Yuanqi Dong#, Yang Ding#, Nan Wang*, Xianwen Bao, Guangxue Li, Ping Dong, Zhigang Yao, Jiulong Li, Hang Yu, Dehai Song. 2026. Response of tidal shear front to wind forcing and its influence on sediment transport: Case study of the Yellow River Estuary. Ocean Modelling, 205, 102833. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2026.102833
2. Nan Wang, Kang Li, Dehai Song*, Naishuang Bi, Xianwen Bao, Shengkang Liang, Guangxue Li. 2024. Impact of tidal shear fronts on terrigenous sediment transport in the Yellow River Mouth: observations and a synthesis. Marine Geology, 469, 107222. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2024.107222
3. Nan Wang, Lulu Qiao*, Guangxue Li, Yi Zhong, Dehai Song, Dong Ding, Fei Gao, Fengying Ji. 2019. Numerical study on seasonal transportation of the suspended sediments in the modern Yellow River Mouth effected by the artificial water and sediment regulation. Journal of Ocean University of China, 18(1), 20-30. https://doi.org/10.1007/s11802-019-3646-7
4. Nan Wang, Guangxue Li*, Lulu Qiao, Jinghao Shi, Ping Dong, Jishang Xu, Yanyan Ma. 2017. Long-term evolution in the location, propagation, and magnitude of the tidal shear front off the Yellow River Mouth. Continental Shelf Research, 137, 1-12. http://dx.doi.org/10.1016/j.csr.2017.01.020