2026年度第一次海星公开课：张文彦研究员 “泥沙输运、动力地貌及近海生态系统”报名通知-卫星海洋环境监测预警全国重点实验室

2026年度第一次海星公开课：张文彦研究员 “泥沙输运、动力地貌及近海生态系统”报名通知

发布日期：2026-01-28 阅读：550

为促进学科融合和实验室对外开放，卫星海洋环境监测预警全国重点实验室举办一系列“海星公开课”。2026年度SOED第一次公开课将邀请德国亥姆赫兹Hereon海岸系统研究所张文彦研究员讲授课程“泥沙输运、动力地貌及近海生态系统”。课程授课时间为2026年3月31日—4月3日，报名截止时间为2026年3月23日18:00。欢迎相关领域的硕士生、博士生及青年科研人员积极报名参与！

专家介绍

张文彦研究员现任德国赫姆霍兹协会Hereon海岸系统研究所泥沙输运与动力地貌学部门主任。他的专长是泥沙输运及沉积-生态-动力地貌耦合。张文彦在海洋地球科学领域有广泛涉猎，他的研究尤其推动了学界深入理解水动力、生物物理与生物地球化学过程共同控制下碎屑沉积物与颗粒有机碳的源汇与输运过程。张文彦及他的团队研发并应用混合数值模型探究颗粒物（有机与无机）输运及动力地貌在近海生态系统中的作用以及人类活动对近海泥沙及碳通量的影响。该团队的特色方法在于混合建模：面向过程的数学模型结合基于数据的人工智能。张文彦于2010年获得流体力学博士学位以来，已在《Nature Geoscience》《Nature Communications》《Communications E&E》《Earth Science Reviews》等主流期刊发表近100篇论文，包括87篇同行评审SCI期刊论文与12个同行评审专著章节(Google Scholar: H-index=31; i10-index=62；Scopus and WOS: H-index=26)。他是赫尔辛基委员会(HELCOM)波罗的海气候变化专家组成员（沿海沉积物输运的主要作者）、国际海洋考察理事会(ICES)渔业底栖生物影响及权衡工作组(WGFBIT)和渔业对海洋碳循环影响工作组(WGFISHCARBON)的成员、地中海气候变化中心(CMCC) Future Earth Research School客座教授，他为联合国教科文组织UNESCO提供欧洲-非洲候鸟迁徙通道(Flyway)重点保护区域的水文生态建模及气候变化影响评估。

（一）课程信息

1.课程名称：泥沙输运、动力地貌及近海生态系统

2.授课时间：2026年3月31日—4月3日

3.课程语言：中文/英语

4.线下授课地点：浙江省杭州市保俶北路36号，自然资源部第二海洋研究所，具体教室另行通知。

5.课程简介：

本课程的教学目标是教授以下领域研究的历史发展与最新进展：

· 泥沙输运，动力地貌学及它们在近海生物地球化学循环中的作用；

· 海岸带地貌应对海平面上升的韧性；

· 人类活动（渔业、海上风电场、沉积物疏浚及倾倒等）对海岸地貌、生态系统及碳循环的影响；

· 相关过程与相互作用如何植入主流数值模式及耦合模式的应用；

· 目前研究的主要调整与待解决的问题。

本次课程结束前，将提供用于分析海岸带地貌应对海平面上升的韧性以及求解动力地貌与生物扰动共同影响下有机碳分布的小型测试程序，以提高学员运用Fortran，Python或Matlab编程的能力。

本课程共分为6个部分：导论、生态地貌及韧性，近海有机碳循环及沉积过程，人类活动影响，人工智能的应用及三维数值模拟。导论部分主要介绍近海环境泥沙输运的观测事实、基本状态和运动的描述、数学物理基础。生态地貌及韧性主要介绍动物植物群落跟泥沙输运及地貌演变之间的相互作用，基于生态系统的海岸防护概念以及如何定量评估海岸地貌应对海平面上升的韧性等。近海有机碳循环及沉积过程部分主要介绍水动力，泥沙输运及生态过程对有机碳循环及埋藏的控制。人类活动影响主要介绍对海底拖网捕捞，海上风电场，沉积物疏浚及倾倒对泥沙输运，地貌演变以及有机碳循环，沉积及埋藏的影响。人工智能应用主要介绍机器学习在识别海岸带地貌单元，栖息地类型及其时空变化的应用。三维数值模拟主要介绍目前主流数值模式对生态系统-泥沙输运-动力地貌-人类活动-有机碳循环及埋藏过程的参数化及实例应用。课程期间还包括上机测试以及参与一个名为海岸管理策略的线上游戏。

6. 课前准备：

1）课程参考书籍：

[1] Anthony, E., & Aagaard, T. (2020). The lower shoreface: Morphodynamics and sediment connectivity with the upper shoreface and beach. Earth-Science Reviews, 210, 103334. doi: 10.1016/j.earscirev.2020.103334

[2] Arlinghaus, A., Zhang, W., Wrede, A., Schrum, C., & Neumann, A. (2021). Impact of benthos on morphodynamics from a modeling perspective. Earth-Science Reviews, Volume 221, 103803, doi:10.1016/j.earscirev.2021.103803

[3] Arlinghaus, P., Schrum, C., Kröncke, I., & Zhang, W. (2024): Benthos as a key driver of morphological change in coastal regions. Earth Surf. Dynam., 12, 537–558, doi:10.5194/esurf-12-537-2024

[4] Porz, L., Zhang, W., Christiansen, N., Kossack, J., Daewel, U., & Schrum, C. (2024): Quantification and mitigation of bottom-trawling impacts on sedimentary organic carbon stocks in the North Sea. Biogeosciences, 21, 2547–2570, doi:10.5194/bg-21-2547-2024

[5] von Storch, H., Fennel, K., Jensen, J., Lewis, K., Ratter, B., Schlurmann, T., Wahl, T., & Zhang, W. (2021): Climate and Coast: Overview and Introduction. Oxford Research Encyclopedia of Climate Science, doi:10.1093/acrefore/9780190228620.013.816

[6] Zhang W. & Wirtz K. (2017): Mutual dependence between sedimentary organic carbon and infaunal macrobenthos resolved by mechanistic modeling. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 122. DOI:10.1002/2017JG003909

[7] Zhang, W., & Arlinghaus, P. (2022): Climate, Coast, and Morphology. In: Oxford Research Encyclopedia of Climate Science. Oxford University Press, doi:10.1093/acrefore/9780190228620.013.814

[8] Zhang, W., Porz, L., Yilmaz, R., Wallmann, K., Spiegel, T., Neumann, A., Holtappels, M., Kasten, S., Kuhlmann, J., Ziebarth, N., Taylor, B., Ho-Hagemann, H.T.M., Bockelmann, F.-D., Daewel, U., Bernhardt, L., & Schrum, C. (2024): Long-term carbon storage in shelf sea sediments reduced by intensive bottom trawling. Nat. Geosci., doi:10.1038/s41561-024-01581-4

[9] Miao, B., Arlinghaus, P., Ho-Hagemann, H.T.M., Schrum, C., & Zhang, W. (2025): Misconception of coastal morphological resilience caused by inconsistent resolution in bathymetry mapping. Commun Earth Environ 6, 904. https://doi.org/10.1038/s43247-025-02974-y

[10] Porz, L., Chen, J., Yilmaz, R., Kuhlmann, J., Zhang, W. & Schrum, C. (2026): Dredging and dumping impact coastal fluxes of sediment and organic carbon. Nat Commun 17, 216. https://doi.org/10.1038/s41467-025-68105-5

2）本次公开课所需设备（笔记本电脑等）需学员自备。

（二）申请指南

1. 招生对象：海洋或大气方向的硕士研究生、博士研究生及青年科技工作者，拟招收50人，其中所外学员30人。