一九三五年（32岁）
与留法的李慰慈结婚。颇经周折后，被聘为中山大学地理系教授。首开“读图”课程。
当年和第二年，他多次深入西江、北江和连江作实地考察和现场分析，发现肇庆羚羊旱峡为西江所凿。由此形成称誉一时的吴氏旱谷理论。
当年起对军事地理发表多篇论文。对抗战起重要作用。
当年起发表、出版多篇水文地理论文，成为中国水文地理学奠基人。首译M·巴台尔《森林与河流》长篇论文。
一九三七年（34岁）
5月20日，以《十公尺海蚀台地之发现》为题，用中、法两种文字发表在《中山大学日报》上，确立了关于华南海岸上升的科学论断。原因是发现了广州七星岗海蚀平台地形。
发表《广州漏斗湾至杭州漏斗湾之地形》一文，圆满地解释了华南沿海地体成因。
发表《广州附近地形之研究》，是迄今为止研究广州地区最重要的地貌论文。