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地理资源所等揭示蜿蜒河流所隐藏的水流流向印记

2019-11-13 地理科学与资源研究所
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  在冲积平原上经常遇到蜿蜒曲折的河流,它们不仅带给人们审美的情趣,也具有重要的工程和生态价值。从平面形态来看,河弯往往会出现双向折返,并显示出偏向上游或下游的扭曲特性。

  随着河道曲率的发展,这种扭曲是如何产生,又是如何演变的?迄今为止学术界还未有定论。来自中国科学院地理科学与资源研究所和美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科学家们分析了全世界20个基本不受人类活动干扰的典型蜿蜒河段,发现小曲率弯道倾向于出现偏向下游的扭曲,而随着弯道曲率的增加,上游扭曲则越来越占据主导地位。特别是对一些从极高曲率直接演化而来的颈口裁弯,统计结果表明其84%都出现了偏向上游的扭曲。

  研究人员根据分析成果,结合数学模型的计算,为解释弯道成因和演化引导了一个新的思路:高曲率的河弯以及裁弯后形成的牛轭湖其实都带有形成它们的水流流向印记,这为估算地球及其它行星上的古河流流向提供了重要的参考。相关研究成果发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。

  该研究获得国家重点研发计划(2017YFC0405203)和国家自然科学基金(51779242)的资助。

  论文链接

图:自由曲流及其向上游或下游扭曲的河弯(丘利河, 俄罗斯)(修改自 Guo et al., 2019)

打印 责任编辑:叶瑞优

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