自然地下水系统中何时出现复杂输运动力学？

在最近一篇论文（Trefry 等，2019）中，我们表明含水层非均匀性与孔弹性的相互作用可在潮汐驱动含水层中产生复杂输运，对溶质输运、混合和反应具有重要影响。然而，未知的是这些输运动力学在自然地下水系统中可多广泛地出现，以及这些动力学如何依赖于含水层属性、潮汐和区域流动特征。在本研究中，我们通过针对这些控制属性的参数研究回答这些问题。我们揭示了控制复杂输运动力学的机制，以及随控制参数变化输运结构之间的分岔，并确定了自然含水层系统中出现复杂动力学的倾向。这些结果清楚地表明，复杂输运结构和动力学可能出现在全球自然潮汐驱动含水层中，产生与传统达西流图像非常不同的溶质输运与混合行为。要点：* 瞬态达西流可在非均匀可压缩含水层中产生复杂输运动力学。* 这种复杂输运可将弥散溶质截留许多年。* 全球潮汐图表明海岸带具有广泛出现复杂输运动力学的潜力。