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亚历克斯·莱因哈特博士

水文学副教授

地球与环境科学


我研究水、土壤和岩石如何相互作用,重点是利用表面变形 和重力的变化来了解地下水的运动,机制 水和化学物质对岩石强度的削弱和岩石的渐进破坏 碳固存和地表,以及各种应用的水文地质和 Vadose zone项目. 我从2019年开始在NMT担任教授.
 
 
职业生涯:
 
我获得了数学学士学位(UNM),随后获得了水文学硕士学位(NMT)和博士学位 地球科学(重点是地球物理学,NMT). 我的博士工作是作为研究生完成的 在桑迪亚国家实验室的地质力学部门实习,一段不可思议的经历 从事基础科学研究,为国家和世界做出卓越贡献. 然后我 在新墨西哥州地质局担任了五年的水文地质学家. At 在局里,我为小社区做水文地质研究,全州范围的评估 地下水储量变化和自然灾害的研究,以及配套的实验工作 了解碳捕获和地下储存.
 
为了能够指导年轻人,我在2019年成为了一名助理教授 2024年晋升为副教授. 我在新墨西哥州度过了我的一生,但在智力上 已经在地球科学的各个学科之间移动了吗.
 
研究:
 
我的研究跨越了水文学、地球物理学和岩石力学来理解应用 水文问题,水文测量学,储层和地热耦合过程,以及 水与裂隙在景观发展中的作用. 
 
应用水文
目前,我的团队正在研究流域尺度的地下水资源 使用环境示踪剂和水化学(学生:Ethan Williams)等等 测量土壤的水文特性,以了解气候变化将如何变化 水平衡(学生:凯尔·加兰特).
 
这项工作需要大量的现场和实验室工作. 地下水研究涉及测量 地下水水位,地表水流量,水质样本的收集和 水质样本分析. 通过综合调查,我们可以理解 地下水和地表水的连接方式不同.
 
对渗透带的研究主要包括打开和描述土坑, 然后进行物理、化学和水文性质的实验室分析. 这 工作是支持塞维利亚长期研究所的生态系统气候操纵实验 生态研究站.
 
Hydrogeodesy
正常的水文学方法要么直接测量地下水位 要了解含水层通常在单点,或使用水质等方法 作为稳定的水同位素,地下水年龄定年,或一般化学间接 了解更大的系统是如何工作的.
 
水文大地测量技术将GPS或卫星测量的地表变形联系起来, 或者重力加速度的微小变化对含水层储水量的变化, 有希望彻底改变我们对地下水运动的理解. 因为它们是在大范围内平均的,所以单组测量可以告诉你如何 含水层或分水岭的整个部分——甚至整个山脉.
 
目前,我正在陆地上进行重复重力调查,以了解集中补给 支持丹·卡多尔,并与弗吉尼亚大学费尔班克斯分校的研究人员合作,使用基于卫星的 形变测量(InSAR),以了解整个纽约州的地下水变化 墨西哥. 我也在支持NMT的工作,使用倾斜仪来了解喀斯特的流动 佛罗里达的管道.
 
这 工作 combines data analysis, modeling, and field deployments; something for everyone. 重复的重力工作需要有人能做得非常仔细,详细的领域 工作. 测量结果处于当前仪器极限的边缘.
 
 
环境进行性岩石破坏
最近的研究表明,水介导的压裂在地面起着控制作用 基岩区机械风化和水运动的速率. 前面的 一般认为,裂缝发生在临界(高)应力下. 现在,我们相信 压裂发生在热疲劳和化学控制的应力腐蚀过程中 骨折. 这意味着“标准”岩石性质可能无法预测其力学性质 岩石和地貌的风化作用. 相反,主要是亚临界断裂特性 盐和水作为媒介——意志.
 
这项工作是与地貌学家、地质力学家、水文学家合作完成的 工程师们通过测量和模型将地表年龄与岩石特性联系起来. 我的小组专注于在受控环境下对岩石进行实验室测试 条件,提供关键的观察过程和性质,以告知地貌 解释.
 
我们目前正在与北卡罗来纳大学夏洛特分校和哥伦比亚合作进行测试 大学的研究重点是超干旱、冰冻环境中的机械风化.
 
地下热-水力-机械-化学过程 能源
我们正在回答如何预测像水,二氧化碳和氢这样的流体 相互作用和岩石. 这些问题对当前的努力至关重要 减缓气候变化. 为了进行实验,我们进行了扩展实验模拟 当我们将不同的流体注入岩石并监测变化时,储层条件会发生变化 在化学上,强度和渗透性. 这些信息随后被建模者使用 工程师们要了解一个系统是否适合作为储存器 地热资源.
 
这项工作是实验室密集型的,学生的工作压力很大 温度实验,测量水力和机械性能,执行 化学分析,并利用岩相(薄片)观察来了解 样品怎么了.
 
目前的项目包括
 
  • 美国能源部颁发的压裂速率效应的化学和机械反馈的早期职业奖 (招收分子动力学博士研究生1名)
  • 美国农业部关于南部高地土壤水分平衡变化对经济影响的项目 平原作为农作物的函数,
  • 支持2个美国能源部碳安全项目的实验项目(招聘1-2名硕士或以上) 博士研究生(实验工作)
  • 内部支持的使用重复的类型研究和敏感性分析项目 重力来理解地表水和地下水的相互作用.
  • USBOR WaterSmart应用科学基金专注于表征深层结构控制 研究地下水对圣阿卡西亚河段地表水的通量 以环境示踪剂和势场地球物理(寻1)水文地球化学为重点 学生)
 
 
 
 
当前教学:
  • 水文理论与野外方法
 
过去的教学:
  • hydr5014:水气带水文学
  • HYDR 5055:地质环境下的岩石断裂
  • HYDR 5056:自然复杂性
  • HYDR 5058:水文环境示踪剂
  • GEOL 4082 / HYDR 572:专题:工程地质学
  • GEOP 5005 /数学5087:时间序列分析
  • hydr5007:水文地球化学
 
目前团队成员:
 
Andrew Luhmann(惠顿学院副教授)
Ronni Grapenthin(阿拉斯加大学费尔班克斯分校,助理教授)
 
王赛(中华人民共和国分部负责人)
杰森·西蒙斯(研究助理,PRRC)
 
Marissa Fichera(博士候选人,水文学,E&ES, NMT,从2023年春季开始)
莉莉·牛顿(博士研究生,水文学,E&ES, NMT, 2024年秋季开始)
迪伦莫里森(硕士学生,水文学,E&ES, NMT, 2023年秋季开始,预计毕业 2025年春季)
 
艾米丽·格雷夫斯(博士,地球物理学,UAF)
 
 
毕业小组成员:
 
凯尔·加兰特(理学学士,地质学,E&ES, NMT,正在攻读博士学位)
安东尼奥·查韦斯(学士,环境科学,E&ES, NMT,现攻读MS)
伊桑·威廉姆斯(MS, Hydrology, E&ES, NMT,现为Daniel B. 斯蒂芬斯律师事务所)
Samuel Otu (MS, Hydrology, E&ES/PRRC, NMT,现为水文顾问 采矿作业)
Jason Simmons (MS, Hydrology, E&ES/PRRC, NMT,现为PRRC研究助理)
吴志迪(MS, Hydrology, E&ES/PRRC, NMT,在犹他大学获得博士学位 开始在LANL工作)
 
 
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