本成果为广东省科技计划项目（2016A030313155）资助。热液柱是热液系统将自身的能量输入海水的主要形式，是研究现代海底热液活动环境效应的主要物理对象。对热液柱的运动特征和动力学机制的充分认识，是研究热液系统的成矿规律、生物群落分布特征的基础，也是准确地估计全球热液活动输出的热通量和物质通量的前提，进而能够为热液活动对海洋和大气的影响等方面的研究提供坚实的基础。本成果首先结合冲绳海槽、东太平洋等典型海底热液活动区域的现场观测数据，研究了热液柱的基本水文特征，并结合大涡模拟等主流湍流模拟方法，建立了一套完整的热液柱的动力学模型；以此为基础，进一步研究了热液柱的动力过程和湍流耗散率等物理量的分布特征，评估了海底热液系统输出的热通量；同时还运用室内流体力学实验模拟了热液柱的演化过程，获取了热液柱在层结条件下的运动特征和卷挟过程。

    在本项目的资助下，目前已发表了标注课题资助的中文核心期刊论文3篇，申请专利4项，授权4项。该研究较为全面地分析了热液柱的运动特征、湍流混合、物质能量输运等动力过程，是热液模拟与海洋现场观测资料相互结合的有益尝试，为人们对于热液系统的动力过程及其通量变化规律等科学问题的认识提供了理论支持, 在评估热液系统的环境效应等方面的应用也有重要的价值。