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新闻 | 浙大学者合作研究揭示沙波中隐藏的秩序，成果在Nature Communications 发表

发布日期：2022-1-17
      浙江大学海洋环境与泥沙团队百人计划研究员Thomas Pähtz 博士，与德国莱布尼茨大学理论物理研究所Tholen博士和Kroy博士、以色列本-古里安大学Yizhaq和Katra等学者合作，在沙波形成和发展机制方面取得创新性研究成果。1月10日，该成果相关论文“Megaripple mechanics: bimodal transport ingrained in bimodal sediments”在Nature Communications 在线发表。浙江大学为该文通讯作者单位。

      沙波（地面形态有规律的起伏和波动）普遍存在于气流作用下的陆地地面、水流作用下的河床和海流作用下的海床。物理上而言，沙波是流体（气流、水流或海流）作用下由泥沙运动（冲刷或淤积）直接导致的。因此，特定的沙波类型往往对应着特定的流体状态。当我们知道了沙波的类型，就能据此推演相应的流体状态。然而，如何准确判定床面形态类型是长期困扰科学家的问题。

      基于严密的计算和理论分析，Thomas Pähtz 和他的合作者发现了巨型沙纹（Mega-ripple）中隐藏的泥沙颗粒组成秩序。Thomas Pähtz 介绍，巨型沙纹的泥沙颗粒级配分布非常不均匀，往往粗粒径和细粒径的泥沙占比会比较多，但介于二者之间粒径的泥沙很少；特别的是，巨型沙纹的粗颗粒与细颗粒尺寸之比总是等于一个常数（自然常数e）。
Thomas Pähtz 的理论结果得到了大量地球和行星地貌沙波数据的支持，这有利于更清楚地界定地球和外行星上地貌沙波的类型。“只要沙波的泥沙颗粒尺寸满足这一秩序，就可以被界定为巨型沙纹，从而基于对巨型沙纹形成和发展的认识来推演流体状态。”Thomas Pähtz 打个比方说，“根据这一成果，能极大促进对外行星床面形态（如天问一号拍摄的火星床面）进行分门别类的研究，并进而基于沙波类型和流体状态之间的科学认识，推演火星上可能的大气状态”。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26985-3

来源：浙江大学海洋学院

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