马克的人 running 瞬变电磁测量 on the Island of Comino, 马耳他, 2018.
教学
H510水文学定量方法: 这 class provides students with an introduction to analytical 数值方法 用于水文科学. 我们将从相对简单的描述开始 of hydrologic systems using ordinary differential equations (ODEs) where the independent 变量是空间(x)或时间(t). 在微积分的基础上， 我们将找到这些ode的解析解和数值解. 接下来我们将考虑 更复杂的水文系统涉及两个自变量(x & Z或x & t). 这些是用偏微分方程(pde)来描述的。. We 能找到偏微分方程的解析解和数值解吗.
水文建模:hyd547 Introduction to the finite difference (FD), finite element (FE), and Control Volume finite element methods applied to groundwater flow, heat and solute transport equations 二维(2D)和三维(3D)空间. 水文分析与综合 使用数学建模的数据. 涵盖的主题包括模型概念化和 参数化、模型验证、模型验证和模型预测. 学生 将暴露在以下建模包中: MATLAB和MODFLOW. 学生将被期望发展 MATLAB programs to solve a variety of simple 2D finite element and finite difference approximations 流动和运输问题.
地质流体:地下水在地质过程中的作用: 这 class will explore different fluid flow impelling mechanisms within the earth’s 地壳深达10千米. 所涉及的主题将包括地下水的作用 petroleum generation/migration, overpressure/underpressure formation in sedimentary basins, hydrothermal ore deposit formation, contact metamorphism, geothermal systems, 地震活动，边坡破坏，泥沙运输和冰川作用.
研究
主要研究方向: Paleo水文, low-temperature geothermal systems, induced seismicity, hydrogeophysics, 数值方法.
My research interests are primarily focused on studying how groundwater flow systems evolve over geologic time scales and how subsurface flow systems affect geologic processes. One focus of my research has been centered on assessing how Pleistocene glaciations have influenced regional groundwater flow systems within sedimentary basins (人 等. 2007; Bense and 人, 2008) and on the continental shelf (人 等. 2003; Cohen等人. 2009; Defoor 等. 2011; Post 等. 2013). 虽然这个话题听起来 esoteric, it is relevant coastal cities in arid regions of the world as well as to high-level nuclear waste repository siting efforts in countries such as Sweden, Canada, 和瑞士. 我工作的另一个重点是评估地下水的作用 flow in petroleum generation (人 和Garven, 1992; 人 等. 1995),石油 迁移(人 等 .. 2012)，并触发地震活动性(Zhang 等 .. 2013; 2017). I am also interested in how permeable fault systems affect groundwater flow and hot 伸展构造环境下的弹簧形成(Bense 等 .). 2008; 人 等. 2012; Howald 等. 2012; Pepin 等. 2015). 2014年，我的实验室获得了大地电磁测深仪， audio-magnetotelluric (AMT), transient electromagnetic (TEM) system from Zonge International. 宗格国际(http://zonge.com/). 和博士一起. NM地质局的Shari Kelley说 & 矿产资源及 assistant 教授 Jesus Gomez-Velez, we are using these systems to study deep groundwater 里约热内卢大裂谷断裂结晶基岩内的流动系统.
我一直积极参与开发新的水文模型来重建 地质历史时期的地下水流动系统. 在我职业生涯的早期，我毕业了 我和我的学生 RIFT2D (Wieck等人. 1995; Mailloux 等. 1999)，一个基于Fortran的地下水流动代码 模拟盆地演化(i.e. 沉降、下沉、侵蚀)以及热量 演化中的大陆裂谷盆地内溶质运移. 最近，丹尼斯 科恩、王鹏和我一起开发 PGEOFE. 这 three-dimensional groundwater flow model is parallel and represents variable-density 地质时间尺度上的地下水流动、热量和溶质输送. 我们用这个 模型来模拟淡水在大陆架环境中的安置 在冰期的新英格兰(Cohen等人 .). 2009). 目前我正在开发 a control volume finite element model with 教授 Vaughan Voller at the University 张一鹏(博士生). 我们用的是流体力学 code to study the effects of ice sheet loading on groundwater flow and rock failure/permeability 在更新世冰期增加.
(A) Base map showing location of cross sections used to construct a three-dimensional
PGEOFE 新英格兰大陆架地下水流动模型. (B)水文地层交叉
显示粘土(蓝色)、沙子(绿色)和淤泥(红色)沉积物的剖面. (C)当今计算
新英格兰大陆架的盐度模式. 来自Cohen等人. (2009).
Three-dimensional, high-performance hydrogeologic model of the New England continental Cohen等人使用的美国货架. (2009)来估计被隔离的淡水量 within permeable sand horizons during Pleistocene glaciations and sea level fluctuations (1300立方千米). 左下角的图显示了 PGEOFE 数值网格(约1.300万个节点)，水文地层单位(蓝色，绿色，红色) 模式)、测深(上图)和劳伦泰德冰盖厚度(图中) 图)21000年前. 中图为水文地层单元构型 沿7个横断面穿过模型域. 右面板显示 现今计算的盐度分布. 这些模型被校准为离岸 若干井(柱)的盐度剖面.
奖
Birdsall-Dreiss杰出讲师，美国地质学会，1997
新墨西哥技术杰出研究奖，2016年
服务
编辑，geofluid, Blackwell-Wiley, 2011-2016
活跃的资助
国家科学基金会，2美元.1M, 2019-2022, 合作研究:探索海平面变化、沉积物之间的联系 沿海淡水的运输与地貌 Water Sequestration Natural climatic fluctuations have induced sea-level oscillations 在过去的一百万年里，超过了一百米. 随着海平面的上升和下降 海岸线向陆地和海洋方向移动，改变了淡水之间的边界 陆上和近海的咸水. 结果，在地下发现了含盐地下水 海岸带在岸上，淡水在近海. 而盐水入侵 在陆上淡水含水层已被广泛研究，我们所知甚少 the mechanisms responsible for the emplacement of fresh to brackish water in marine 环境. 我们估计有超过10万公里3 储存在世界各地近海沙质沉积物中的淡水. 把这个数字写下来 in perspective, the total estimated annual groundwater withdrawal from on shore aquifers 2015年在美国境内是117公里3. Offshore freshwater represents a vast untapped, albeit non-renewable water resource, 沿海大城市. 本项目将评估如何对陆上进行封存 大陆架环境中的咸水和近海淡水受到影响 by interactions between sea level, the changing landscape, deposition of sediments, 地表水和地下水在一百万年或更长的时间尺度上流动. In order to assess these interactions, we will build a mathematical model to understand 地球系统上述各组成部分之间的动态联系. We 将利用地球科学社区代码开发一个新模型， Landlab, and apply the code at two field sites with vastly different local sea-level, climate, 构造和沉积物运输机制:新泽西州和孟加拉国. 计算泥沙 这些模式的类型和盐度模式将与新的和现有的模式进行比较 从地震数据和电磁(EM)数据中获取图像，以及可用井 测量水的盐度和年龄的样品. EM数据是非常敏感的 咸水和淡水都是. 我们将在孟加拉国进行电磁调查，以确定 distribution of deep onshore saltwater and freshwater in this active deltaic environment. 再加上最近从新泽西州近海收集的电磁图像，这些数据将有助于 用于通知和约束我们的数值建模. 我们还将发展立体 models of groundwater production for New Jersey 和Bangladesh to assess whether or not offshore freshwater can be efficiently produced using horizontal wells over time 30年以上的尺度. 我们的研究对沿海地区有重要的社会影响 孟加拉国的吉大港和巴里萨尔等城市正在迅速发展 水质合格的饮用水是否已用完.
欧洲联盟科学机构, €1.7 .中国地质大学学报(自然科学版)，2017-2022，中国地质大学学报 地貌代理. Dr. Aaron Micallef (PI)，马耳他大学，马克的人 (co-PI)， NM Tech. 这 项目的重点是了解地下水作为一种地貌因子的作用 continental shelf 环境 and the emplacement of submarine freshwater resources 更新世海平面低洼区(www.《ag亚游集团App下载》的.eu). 这项研究主要集中在新西兰近海(南岛)和附近的两个研究地点 马耳他. One specific goal of this project is to develop three-dimensional characterizations 马耳他大陆架上被隔离的淡水的一半.
凯克基金会, $1M, 2017-2020, Evolution of Crustal Paleofluid Systems, $1M, Peter Reiner, University (PI)， 马克的人 (co-PI)， NM Tech. 这个项目的重点是 地流体(油、甲烷、超临界二氧化碳和盐水)作为介质 formation of world class uranium and copper deposits within the Paradox Basin, Utah.
国防威胁减少局(DTRA)， $630K, 2017-2020, Integration of Noble Gas and Seismic Measurements for Small Yield 事件判别与产量估计:多学科实验研究. Anastasia Stroujkova (PI)， Weston 地球物理学ical. 马克·珀森和杰西·戈麦斯-维勒兹(联合检察官)， ag亚游集团App下载. 这个多学科项目的重点是表征天然气运移 (SF6)在断裂的花岗质岩石中也在地下水位上下释放 as seismic wave propagation following the detonation of conventional explosives emplaced 地表以下.
在读研究生
娜塔莉 卡米尔怀俄明大学地质学学士
伊丽莎白 Evenocheck，美国威诺纳州立大学地质学学士
Dolan Lucero，犹他大学地质学学士
船座 Sazeed. 达卡大学灾害科学学士
应届毕业生
梅林达•霍恩2019年，蒙大拿州环境部，
索菲亚 阿根廷2019年，洛斯阿拉莫斯国家实验室
马特·福尔松，理学硕士. 2017年，ORMAT，内华达州里诺市
约翰·奥尔蒂斯理学硕士. 2017年，约翰霍普金斯大学
Dr. 艾米·乔丹博士.D. 2016，海王星有限责任公司，洛斯阿拉莫斯NM
David Bulter，理学硕士. 2014年，华盛顿州西雅图22m - hill
张一鹏，博士.D.，马耳他大学博士后
杰夫·佩平博士.D.美国地质调查局，阿尔伯克基，新墨西哥州
论文引用
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