南极冰盖运动、演化过程数值模拟技术研究
发布时间:2021-07-20 13:10
作为全球气候系统非常重要的一环,极地冰盖的变化以及稳定性将会对全球气候以及海平面变化产生显著的影响。作为传统冰盖考察和监测手段,遥感和地球物理探测技术为冰盖模式提供非常重要的数据支撑;受人力物力限制,对于广袤冰盖而言,探测手段对于冰盖内部运动和演化过程的理解具有一定的局限性,而利用冰盖探测数据作为支撑,通过数值方法模拟冰盖运动和演化过程对于理解和把握冰盖的运动过程和演化规律并预测其未来演化趋势具有非常重要的意义,也成为国际冰冻圈热点研究方向之一。本文尝试应用最新的数值模拟技术来模拟山地冰川、南极冰盖等冰介质的动力过程及其演化规律,从而为预测其演化过程以及稳定性评价提供技术支持。本文基于目前世界上的极具潜力的两款冰盖数值模拟软件PISM与Elmer/Ice为研究平台。从冰盖模式的理论基础开始,分别介绍基于SIA/SSA假设、Full Stokes方程以及有限差分与有限元方法,详细阐述PISM与Elmer/Ice模式的理论基础和应用背景。然后利用PISM模拟了南极三大冰架Ross,Ronne与Amery的表面流速场,并将模拟结果与遥感实测数据进行比对取得较好的效果,说明PISM模式模拟冰架...
【文章来源】:浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-1.全球平均海平面在过去与未来的变化(W?1980年全球平均诲平面为基准)??基于IPCC?2007年第四次评估报告:气候变化??
的动为学特性十分复杂,宏观上来看如图(2-1)所示:冰盖上表面盖的主要物质来源,表面的降雪使得冰盖不断增厚压实。冰盖下表触,受到地热的影响,冰盖庇却可能会发生敲化,造成物质的流由于冰下山峰或者是峡谷影响,冰盖将在重为的驱动下缓慢流动,般来说,冰盖最高处(冰夸)的冰流基本是垂直向下的,而两侧的水平方向过渡。因此,冰流将导致冰盖逐渐变薄并且在水平方向最后,水平延伸的冰盖会在边缘处融入海洋形成冰架并最终崩解弹上。??
To?-3b?-2b?-i?U??湯度"c]??图2-2.比例因子巧ate化ctor)与温度关系图??通过比例因子A?W及公式(2.2),最终将冰的粧度与温度及有效应为联系到一??起,其直观表现如图(2-3)所示。从图中可W看到,一方面在相同温度下,冰所承??受的有效应力越大,冰的粗度越小;另一方面,在所承受的有效应力相同的情况??下,冰的温度越高,冰的巧度小。巧W冰的粗度与温度W及有效应力都呈负相关??关系。??I:??化。1?.——??0?20?40?60?孤?100??有效应力口e?[kPa]??图2-3.冰的粗度与有效应为及温度关系图??从么式化2)与化3)可W看到,冰川动力学的场方程化n包含了随溫度变化??的粗度,因此场方程化1)变成了一个热力动力学精合问题(thermo-mechanically??coupled?problem)。为了对其求解,必须要获得冰盖温度场变化方程。通过肉能??守恒定理
【参考文献】:
期刊论文
[1]Ice radar investigation at Dome A, East Antarctica:Ice thickness and subglacial topography[J]. CUI XiangBin1,2, SUN Bo2, TIAN Gang1, TANG XueYuan2, ZHANG XiangPei2, JIANG YunYun2, GUO JingXue2 & LI Xin21 Department of Earth Science, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 2 Polar Research Institute of China, Shanghai 200136, China. Chinese Science Bulletin. 2010(Z1)
本文编号:3292885
【文章来源】:浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-1.全球平均海平面在过去与未来的变化(W?1980年全球平均诲平面为基准)??基于IPCC?2007年第四次评估报告:气候变化??
的动为学特性十分复杂,宏观上来看如图(2-1)所示:冰盖上表面盖的主要物质来源,表面的降雪使得冰盖不断增厚压实。冰盖下表触,受到地热的影响,冰盖庇却可能会发生敲化,造成物质的流由于冰下山峰或者是峡谷影响,冰盖将在重为的驱动下缓慢流动,般来说,冰盖最高处(冰夸)的冰流基本是垂直向下的,而两侧的水平方向过渡。因此,冰流将导致冰盖逐渐变薄并且在水平方向最后,水平延伸的冰盖会在边缘处融入海洋形成冰架并最终崩解弹上。??
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【参考文献】:
期刊论文
[1]Ice radar investigation at Dome A, East Antarctica:Ice thickness and subglacial topography[J]. CUI XiangBin1,2, SUN Bo2, TIAN Gang1, TANG XueYuan2, ZHANG XiangPei2, JIANG YunYun2, GUO JingXue2 & LI Xin21 Department of Earth Science, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 2 Polar Research Institute of China, Shanghai 200136, China. Chinese Science Bulletin. 2010(Z1)
本文编号:3292885
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3292885.html
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