在沖積平原上經常遇到蜿蜒曲折的河流，它們不僅帶給人們審美的情趣，也具有重要的工程和生態價值。從平面形態來看，河彎往往會出現雙向折返，并顯示出偏向上游或下游的扭曲特性。
隨著河道曲率的發展，這種扭曲是如何產生，又是如何演變的？迄今為止學術界還未有定論。來自中國科學院地理科學與資源研究所和美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的科學家們分析了全世界20個基本不受人類活動干擾的典型蜿蜒河段，發現小曲率彎道傾向于出現偏向下游的扭曲，而隨著彎道曲率的增加，上游扭曲則越來越占據主導地位。特別是對一些從極高曲率直接演化而來的頸口裁彎，統計結果表明其84%都出現了偏向上游的扭曲。
研究人員根據分析成果，結合數學模型的計算，為解釋彎道成因和演化引導了一個新的思路：高曲率的河彎以及裁彎后形成的牛軛湖其實都帶有形成它們的水流流向印記，這為估算地球及其它行星上的古河流流向提供了重要的參考。相關研究成果發表于《美國國家科學院院刊》（PNAS）。
該研究獲得國家重點研發計劃（2017YFC0405203）和國家自然科學基金（51779242）的資助。
圖：自由曲流及其向上游或下游扭曲的河彎（丘利河, 俄羅斯）(修改自 Guo et al., 2019)