康奈尔大学土木与环境工程学科，凭借深厚的学术积淀与前沿的科研视野，在研究生培养阶段，为学生提供丰富且多元的研究方向，具体如下：
1. 环境流体力学与水文方向
在这一方向，聚焦于地球表面水及其他流体分布与运动的探索。其在土木工程领域的传统应用颇为广泛，如河流工程的规划与实施、地表排水和径流的水文分析、管道及输送系统的设计、地下水的勘探与利用、洪水的防治、沿海区域海洋动力学的研究、水力发电系统的构建，以及水供应与分配体系的优化等。近年来，随着全球对环境保护的关注度持续攀升，这一学科衍生出诸多新任务。环境流体力学与水文方向的科研人员，开始致力于污染物在地表、地下以及大气中运动与扩散的量化分析。
当下，这一领域的前沿研究涵盖：大气与水体的相互作用机制；内波与海底的交互影响；河口地区水动力学与沉积物输移过程；湖泊分层现象中的湍流特性与热力过程；波浪与海洋结构物的相互作用；海啸的生成、传播与登陆过程的数值模拟；风暴潮引发的洪水预警与防治；运用遥感技术对海况、水质及海底特征进行精确探测等。在此方向，学生可攻读理学硕士与博士学位，深度探究相关科学问题。
2. 环境过程方向
该方向旨在推动环境科学基础知识的拓展，同时研发可持续技术，助力应对人类社会面临的能源资源危机、气候变化等紧迫环境挑战，实现环境治理范式的转变。在培养过程中，注重训练学生运用多学科工具的能力，引导学生采用更具可持续性的策略，降低化学和生物污染物对环境和健康造成的负面影响。
学院教师既精通实验研究，又擅长理论建模。他们深入探究地球系统过程的演变、元素循环的基本规律、新兴化学与微生物污染物的环境行为与转化路径、生态种群的进化动力学，以及从废物流中回收有价值资源的有效方法。此外，教师团队还积极投身技术创新，研发用于监测环境污染的先进工具，以及可持续的污染治理与生态修复技术，从而保障公众健康，减少污染物暴露风险，并探索清洁能源的生产新工艺。学生可在该方向攻读硕士和博士学位，在科研实践中提升专业素养。
3. 环境与水资源工程方向
在环境与水资源系统研究中，科研工作与课程设置紧密围绕定量方法的开发与应用，以此实现对水资源和环境系统的科学评估、规划与高效运营。这一方向致力于解决水资源、土地、空气和人力资源管理过程中面临的工程和经济政策难题，并推动环境修复工作的顺利开展。支撑这一领域分析的基础科学，涵盖水文学、水力学、环境科学、生物学以及环境工程等多个学科。因此，该领域的科研人员不仅需要与土木与环境工程学院内其他环境相关研究团队紧密合作，还需与农业与生命科学学院的相关系所进行广泛交流。学生在这一方向，同样可以选择攻读硕士与博士学位，为解决复杂的环境与水资源问题贡献智慧。
4. 结构工程方向
在结构工程领域，康奈尔大学聚焦于学科前沿，研究范畴横跨土木、航空航天、生物以及机械等多个应用领域。当前，结构工程团队凭借在材料力学、计算力学、概率力学、结构健康监测以及高性能计算等方面的深厚专业知识，致力于对复杂系统进行建模、分析、模拟与设计。这些复杂系统具有多种物理过程相互耦合的特点，其时间尺度从皮秒跨越到数十年，空间尺度从原子级别延伸至航空母舰规模。
此外，该团队注重通过物理实验观察结构行为现象，精确测量材料属性与作用机制，验证计算模型的准确性。同时，借助计算模拟为实验设计提供指导，构建实验与计算之间的良性互动关系。值得注意的是，该方向仅招收博士研究生，为有志于深入探索结构工程前沿理论与技术的学生，提供广阔的科研平台。
5. 交通系统工程方向
多式联运系统的规划、设计与管理，是交通系统工程研究的核心领域。工程师通过该领域的研究，为解决交通拥堵、提升交通安全、减轻环境影响等诸多交通难题提供创新方案。交通系统由车辆、网络基础设施和信息技术构成，信息技术不仅用于交通系统的监测与控制，还为系统用户提供实时信息服务。人与交通系统之间的互动复杂且重要，是该领域研究的关键方向之一。
目前，学院教师针对自动旅客信息系统、货运与交通安全问题、危险品运输管理，以及城市交通中的空气质量问题展开深入研究。交通系统工程的研究，通常融合经济学、运筹学、系统工程、城市与区域规划以及管理学等相关学科的理论与方法。学生在这一方向，可攻读硕士与博士学位，为构建更加高效、安全、绿色的交通系统贡献力量 。
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