海底沙波是一种常见的近岸海域或受潮汐影响的大陆架及海峡中的规则分布的沙波形态（例如，Anthony, 2013; Barnard et al., 2006; Krabbendam et al., 2021; Martorelli et al., 2023; van Dijk and Kleinhans, 2005; Yang et al., 2022; Zhang et al., 2019）。沙波的形成与非粘性沉积物以及残余潮汐流引起的垂直环流相互作用有关（例如，Besio et al., 2006; Blondeaux and Vittori, 2011; Gerkema, 2000），并且在潮汐流的作用下，沙波还会发生迁移或形状变化（Franzetti et al., 2013; Knaapen, 2005）。由于沙波迁移引起的海底动力学和形态变化对航行安全及海上设施（包括电缆、管道、护套桩或海上风电场结构）构成了潜在威胁（例如，Games and Gordon, 2015; McCave, 1971; Németh et al., 2002; Santoro et al., 2004），因此准确测量海底特征参数在地层动力学研究中起着至关重要的作用。多波束回声测深仪（MBES）数据可以提供高分辨率的数字地形模型（DTM），用于沙波动力学的地貌分析（Damen et al., 2018; Droghei et al., 2016; Duffy and Hughes-Clarke, 2005; Franzetti et al., 2013; van Dijk et al., 2008）。
以往在台湾海峡的研究已经描述了沙波的形态及其相关环境。通过现场调查分析和数值建模，这些研究探讨了沙波分布及其与环境强迫和气候事件的复杂相互作用（例如，Bao et al., 2020; Zhou et al., 2018）。然而，由于重复观测较为罕见，追踪沙波的短期运动仍然是一个重大挑战。这意味着许多模型预测尚未得到充分验证。此外，由于缺乏详细的地层数据，我们仍不完全了解沙波场对海平面变化和沉积环境变化的响应。
在台湾海峡，沙波的存在最早于20世纪70年代被报道（Boggs Jr., 1974）。后来的研究指出，台湾海峡中存在大量形状和大小各异的沙波（图1），尤其是在台湾沙洲（Taiwan Banks）和长云沙脊（Changyun Sand Ridge）区域（图1b；Chen et al., 2021; Liao and Yu, 2005; Liao et al., 2008）。由于大量陆地沉积物的排放（Huh et al., 2011; Kao and Milliman, 2008; Hsu et al., 2021, Hsu et al., 2023; Shan et al., 2024）、水动力效应（Wang et al., 2003）以及季节性水流（Jan et al., 2002）的影响，长云沙脊成为台湾海峡中部一个复杂的沙波场。
自2015年以来，台湾海峡中部的长云沙脊海域开始建设海上风电场（图1），因此进行了海洋地球物理和岩土工程调查，以支持风力涡轮机的设计和安装（Kuo et al., 2021）。基于这些新的调查，我们在2016年至2018年间进行了五次高分辨率的水深测量，收集了高分辨率的火花震源地震反射剖面，并整合了现有的物理海洋学和地质数据。
本研究通过考察沙波从台湾海峡近岸区域背景环境开始时的迁移和演化过程，扩展了时间框架。研究结果对于预测海底水平变化对海上风电场运营的影响具有关键参考价值，尤其是在全球海上基础设施不断扩展的背景下。此外，该研究还有助于更全面地理解在高能量水动力条件下的沉积物动力学，对沿海稳定性和长期海底演化具有重要意义。
