物理湖泊与水文研究室

【研究室简介】 

  以光、热、水动力等物理湖泊学为核心,面向湖泊气象、水文等物理要素与过程及其生态环境效应的基础理论与应用技术学科前沿,通过野外观测、室内和原位试验及数值模型模拟,阐明湖泊物理环境变化过程与格局对湖泊生源要素迁移转化、生态系统结构与功能演化的影响,揭示物理要素与过程对湖泊生态环境的驱动机制,厘清关键湖泊物理要素与生态环境状态的定量关系及其相关的湖泊生态修复与调控策略,构建物理要素驱动生态环境变化的湖泊生态环境模型,开发湖泊关键生态环境过程的模拟、预测与预警系统,推动物理湖泊学与湖泊水文学理论与技术发展。 

【研究队伍】 

  现有研究人员25名,其中研究员6名,副研究员7名,助理研究员及特别研究助理12名,博士后及在读研究生50余名。 

  研究员:龚志军、胡维平、秦伯强、施坤、张运林、朱广伟。 

  副研究员:邓建才、邓建明、胡春华、李未、吴挺峰、许海、周永强。 

【主要研究内容】 

  ·湖泊光学与水色遥感应用 

  ·湖泊热力学与全球气候变化 

  ·湖泊及流域水文过程及效应 

  ·湖泊水动力学及其生态环境效应 

  ·湖泊营养盐动力学过程与生态效应 

  ·浅水湖泊生态系统动力学 

【典型研究成果】 

  创新发展了湖泊光学、湖泊热力学及其生态环境效应研究,拓展了水色遥感在水环境监测和蓝藻水华预测预警中的应用。 

开发的湖泊营养状态指数遥感反演模型Shi et al., Remote Sensing of Environment, 2019 

  初步阐明了大型浅水湖泊水动力结构及驱动机制,构建了耦合风浪和湖流的三维水动力数值模型。 

构建的浅水湖泊波浪模型结构示意图 

  揭示了大型浅水富营养化湖泊水动力过程的生态环境效应,发展了以湖泊水动力为基础的富营养化湖泊蓝藻水华的预测预警模型。 

太湖蓝藻水华及湖泛预测预警系统技术路线图 

  揭示了近40年来太湖等大型湖泊温度升高、近地面风速下降,尤其是冬季气温升高、低风速持续时间延长,造成水华蓝藻的物候期延长,湖底间歇性缺氧/厌氧的概率增加,加剧湖泊蓝藻水华问题的现象。 

太湖2003-2017年蓝藻水华强度变化及其水华启动时间与环境条件的关系Shi et al., Environmental Science & Technology, 2019 

  利用周年观测揭示了浅水湖泊中不同生态类型湖区风浪扰动对底泥再悬浮及营养盐内源释放的强度和关键因素,发现了强风扰动过程对蓝藻水华情势的综合效应。 

太湖草、藻型湖区底泥再悬浮通量的周年变化(Zhu et al., PlosONE 2015