基于ELMER/ICE冰盖模型的南极冰盖数值模式模拟技术

发布时间：2023-06-05 03:21

　　南极冰盖系统在地球系统中扮演着重要的角色,它的变化以及稳定性将会对全球气候及海平面变化产生重要的影响。目前研究南极冰盖的主要手段包括遥感和地面测量(包括地面布设花杆,冰盖内部钻取冰芯等测量方法),遥感手段可以获得大范围的冰盖表面的信息(冰流速、冰盖海拔),但是其穿透能力较差,所以很难获得冰盖内部信息;地面测量可以获得冰盖内部信息,但是很难获得大范围数据而且还要耗费大量的人力和时间。冰盖数值模式是一种基于冰盖的动量、能量和质量守恒定律,通过求解推导出的冰盖演化方程来理解冰盖运动过程的方式。通过冰盖数值模式可以更好地理解冰盖在不同气候条件下的动力学和热力学特征。应用有关冰盖地貌地形的观测数据,冰盖数值模式可以重建冰盖过去对气候变化的响应,反演冰盖过去的动力学和热力学过程,据此可以对未来不同气候条件下冰盖的演化过程进行预测。与这些传统的南极冰盖研究手段相比,冰盖数值模式可以在缺乏观测数据的情况下对冰盖进行大尺度的研究,这使得冰盖数值模式成为研究和预测冰盖演化的有效手段。Elmer/Ice冰盖模式是一个建立在Elmer流体力学模式基础上的三维有限元冰盖模式,它使用三角网格对研究区域进行划分。相...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 南极冰盖的研究现状
        1.2.2 Elmer/ice冰盖模式的研究现状
    1.3 主要研究内容
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 论文结构
第二章 冰盖模式的基本物理原理和连续性方程
    2.1 冰盖的动力学特征
    2.2 冰盖运动的连续性方程
    2.3 冰盖的流动Glen定律
    2.4 冰盖的温度方程
    2.5 本章小结
第三章 基于Elmer/ice的二维冰盖模拟
    3.1 模型的输入设置
    3.2 冰盖的stokes冰流模型
    3.3 底部滑动的冰流模型
    3.4 热传导的冰盖温度模型
    3.5 耦合温度场的冰流模型
    3.6 本章小结
第四章 基于Elmer/ice的Tete Rousse冰川模拟
    4.1 冰盖模拟的数据来源
    4.2 冰盖模拟的模式设置
    4.3 冰盖模拟的结果与讨论
        4.3.1 Tete Rousse冰盖流速场模型
        4.3.2 Tete Rousse冰盖压力场模型
    4.4 本章小结
第五章 Elmer/Ice冰盖模式的模拟计算
    5.1 研究区域
    5.2 参数设定
        5.2.1 表面温度
        5.2.2 底部滑动
        5.2.3 底部地热
    5.3 数据来源
    5.4 结果分析
        5.4.1 冰盖温度场
        5.4.2 冰盖速度场
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3831587