埃因霍温理工大学 学分:埃因霍温理工大学 埃因霍温理工大学托什小组的研究人员认为，考虑水密度异常的水相变问题与常见的自然现象有着非常重要的联系
他们的研究计划首先是理解物理学的基本原理，即考虑密度异常的稳定和不稳定分层的耦合问题
目前的工作只是以后探索更有趣但复杂的结冰问题的敲门砖
将来，他们还计划研究冰的融化和形成与海水的关系
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在向系统中添加盐的实验中，以及在模拟中添加浓度标量场与温度场(即“双扩散对流”)来模拟海水
流体动力学可以改变系统行为 冰-水相互作用与凝固/融化结合形成的景观在自然界中无处不在，然而大多数以前的研究没有考虑到由移动的冰锋下的水密度异常引起的丰富的流体动力学，这种异常会极大地改变系统行为
通过实验、数值模拟和理论建模，研究人员研究了水凝固及其与(湍流)对流的动力学耦合
我们揭示了四种截然不同的状态，并开发了一个能够准确捕捉冰层厚度和结冰时标的理论模型
这项研究揭示的物理机制，当应用于湖冰的地质记录时，可以提供气候变化的指标
当前的研究为理解海洋、地球物理和天体物理系统中的相变和分层之间的耦合提供了更深入的见解
四种不同的流动动力学状态 对流加上水体中的凝固或融化在形成地球物理景观中起着重要作用
特别是在全球气候变暖的情况下，能够准确量化水体环境如何动态地与冰的形成或融化过程相互作用是至关重要的
以往的研究揭示了结冰过程的复杂性，但往往忽略了水的一个最显著的特性，即密度异常，以及在湍流存在的情况下，诱导层结层以复杂的方式相互作用和耦合
通过结合实验、数值模拟和理论建模，研究人员研究淡水的凝固，适当考虑相变、水密度异常以及冰和水相的真实物理性质，这对于正确预测不同的定性和定量行为至关重要
随着热驱动的增加，研究人员确定了四种不同的流动动力学状态，在这些状态下，冰面和稳定不稳定的层状水层之间会出现不同程度的耦合
尽管冰锋和流体运动之间存在复杂的相互作用，但理论模型可以很好地捕捉到平均冰层厚度和增长率
结果表明，热驱动对全球结冰过程的时间演变有重要影响，在当前的参数范围内，全球结冰过程的时间演变可以从几天到几小时不等
该模型可应用于不同热条件和几何条件下结冰动力学发生的一般情况
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