密度羽流构型特征、控制因素及其对深水沉积的启示
——对河口和其他环境中密度羽流进行的全球卫星调查

SHANMUGAM G

（Department of Earth and Environmental Sciences, The University of Texas at Arlington, Arlington, TX 76019, USA）

1 问题的提出

1999年以来，美国国家航空和航天局（NASA）[1]在线发布“地球观测站”（Earth Observatory）存储的大量密度羽流卫星图像。NASA用多种卫星拍摄了这些照片，但未对世界各大洋和湖泊中密度羽流的自然构型变化进行系统的梳理和汇总。本文首次对全球 45个密度羽流实例的自然变化进行梳理（见图1）[2-32]。Forel首先报道了瑞士日内瓦湖的密度羽流现象[33]，在此基础上Bates[34]提出在河口三角洲环境中有3种类型的密度羽流：河水密度低于盆地水密度的低密度羽流（见图2a）、河水密度与盆地水密度相等的等密度羽流（见图2b）及河水密度大于盆地水密度的高密度羽流（见图2c）。尽管人们更关注河口高密度羽流[35-36]，但其他环境中的羽流同样重要。

本文的卫星图像记录了密度羽流在河口及其他环境下的自然变化及其复杂性，有助于理解羽流的外部控制因素及羽流对异重流、海底扇和深水石油储集层的影响。本文不仅采用NASA的卫星图像，也采用了一些其他公开发表的图像。

图1 海洋和湖泊环境45个密度羽流实例的位置图

在实际研究中，倾向于将“重力流”和“羽流”这两个术语看做同义词。但是，这两个术语并非完全一样。在流体动力学中，羽流被定义为一种流体在另一种流体中的流动，本文采用羽流的广义定义，即一种富含沉积物、灰分、生物或化学物质的流体进入另一种流体。本文将证明自然界中存在多种羽流类型。其中，河流羽流是最常见的。NOAA（美国国家海洋和大气管理局）渔业术语表[37]将河流羽流定义为“通常位于河口或河道外的河流（河口）远端，从陆地流出的浑浊淡水。……