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Aarthi塞卡让
海洋工程系研究助理教授Aarthi Sekaran博士|图片来源:德州农工工程

有一层将天空和海洋分开。它很小——最厚的时候只有一毫米——然而,这个海洋表面的微层在天气预测和空气和海洋之间的关系中起着重要作用。

虽然人们对海洋表层的了解已有几十年,但它的动态和更大的影响在很大程度上是未知的。为了解决这一问题,德州农工大学加尔维斯顿校区海洋工程系的两位研究助理教授Aarthi Sekaran博士和Noushin Amini博士正在深入研究这一微层的流动不稳定性。他们的研究将更好地理解海洋表面微层的变化如何影响风速和温度变化等天气模式。

Sekaran说:“隐藏在这个微层中的科学既迷人又具有挑战性,因为我们看到了温度、盐度和有机物组成等性质的巨大变化。”“从本质上讲,在很小的厚度上发生了很多事情,这是一个令人兴奋的流体动力学设置。”

Sekaran解释说,随着极端天气条件发生率的增加,了解海洋表面微层变得更加重要,它在预测天气和气候变化中起着关键作用。那么问题就变成了在微层中发现的变化如何影响全球条件。

Sekaran说:“我的研究旨在使用最先进的计算机模拟来揭示流动不稳定性、相干结构动力学和其他相关过程对海面微层发展的作用。”

海面微层的图形模拟
显示海面微层波动及其与上方空气相互作用的模型|图像:Aarthi Sekaran博士

在德州农工大学(Texas A&M University)读本科和研究生时,Sekaran接触到了水动力不稳定性。水动力不稳定性——研究运动中的流体及其流动是如何被中断的——研究这种不稳定性如何导致系统中大规模的动态变化(如天气模式)。Sekaran将这些概念应用于海洋工程,她发现可以在海面微层中模拟不同的流动模式和不稳定性,为发现基本过程打开了一扇门。

Sekaran和Amini专注于海洋表面微层的热和质量传递,他们正试图做到这一点:发现微层的基本过程和理解,以及它如何影响天气预报和其他系统。

Sekaran说:“海洋工程部门是一个令人兴奋的工作场所。“经验丰富的教师总是愿意指导年轻人,我们都对系里的新方向发展充满热情。我也有机会参与一些独特的部门项目,比如工程设计中的自然海洋过程项目,我相信我们很快就会有一群无与伦比的Aggie海洋工程师毕业。”

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