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科研动态
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我院孙启良教授在国际期刊《Communications Earth & Environment》发表论文

浏览: 编辑: 来源: 时间:2022年10月20日 16:47

2022 10 19 日,《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment) “Runup of landslide-generated tsunamis controlled by paleogeography and sea-level change”为题在线发表了我院孙启良教授团队关于海底滑坡引发海啸灾害的研究成果。

海底滑坡广泛发育在大陆边缘和岛屿边坡地区,我国南海北部也有大量大型海底滑坡的发育(如白云海底滑坡总体积可达1035 km3)。目前,评估古海底滑坡及其诱发的海啸灾害主要是现今的地形地貌为基础。但是,在地质历史时期,海岸线及海底地形地貌会频繁发生变化;并且海岸线位置和海底地形变化会极大影响海底滑坡物质运动和海啸传播,进而影响其沿海地区的灾害程度。因此,现今常用的海底滑坡诱发灾害的评估方法和思路可能会与真实的灾害情况存在较大偏差。

1:南海北部0.54 Ma时期古地形地貌

本研究中,我们利用高精度地球物理数据、钻孔信息和数值模型对南海北部珠江口盆地 0.54 Ma 时期发生的白云滑坡进行了深入研究。在海底滑坡形成过程重建以及海底滑坡体积精确计算的基础上,考虑相对海平面变化和沉积物供应的影响,恢复了0.54 Ma 时期南海北部古地形地貌和海岸线位置。恢复结果表明,南北北部古岸线向海(距现今海岸线位置)推进180~580 km,北部陆架几乎全部暴露在海平面之上(图1);南海东部大陆架较窄,古岸线在 0.54 Ma 时仅向海迁移 10~30 km(图1)。虽然古白云滑坡发生时,水深仍然较大(大于 1000 m),但与现今地形下同体积滑坡诱发的海啸相比(图2),由 0.54 Ma 古滑坡诱发的海啸能够以更短的时间产生更大的波浪(图3):在古海岸线附近造成约 23 m 的海啸,从滑坡发生到海啸淹没至最近的古海岸线仅需 5 分钟。除此之外,古海啸表现出与现今地形不同的波浪传播和演化模式。与现今地形相比,0.54 Ma 海啸的较大波浪出现在近岸,由于能量耗散较低且波浪浅滩效应显着,大大增强了北部海岸的浪涌现象。此外,东沙群岛在 0.54 Ma地形中增强了反射和衍射海啸波,这一特征导致了东沙群岛背后明显的波高分布。

                                                  2:(a)白云滑坡现今地形引发海啸的最大浪高图;(b)和(c)北部及东部海岸线最大浪高

这项研究表明了古海平面低位期间海底滑坡引发的海啸能够对南海沿岸地区造成灾难性破坏,该研究强调了恢复古地形对于研究古滑坡以及海啸的重要性。类似的海底滑坡触发海啸一旦发生,必将对海洋工程设施及沿海人民生命财产安全带来严重威胁。根据我们的研究结果,在别的因素不变的情况下,气候变暖造成的海平面上升或将降低南海北部海底滑坡诱发的海啸强度。

3:(a)白云滑坡0.54 Ma地形引发海啸的最大浪高图; b)和(c)北部及东部海岸线最大浪高

上述研究由我院孙启良教授(导师、通讯作者)、王庆(博一、共同一作),美国特拉华大学史峰岩教授,英国卡迪夫大学 Tiago Alves 教授,南京大学高抒教授,我院解习农教授,中国科学院深海科学与工程研究所吴时国教授(共同通讯作者),自然资源部第二海洋研究所李家彪院士共同完成。该研究受国家自然科学基金项目(41676051)资助。


论文引用:

Sun, Q.L., Wang, Q., Shi, F.Y., Alves, T., Gao, S., Xie, X.N., Wu, S.G., Li, J.B., 2022. Runup of landslide-generated tsunamis controlled by paleogeography and sea-level change. Communications Earth & Environment 3, 244. https:/


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