作為全球氣候系統(tǒng)非常重要的一環(huán),極地冰蓋的變化以及穩(wěn)定性將會對全球氣候以及海平面變化產(chǎn)生顯著的影響。作為傳統(tǒng)冰蓋考察和監(jiān)測手段,遙感和地球物理探測技術(shù)為冰蓋模式提供非常重要的數(shù)據(jù)支撐；受人力物力限制,對于廣袤冰蓋而言,探測手段對于冰蓋內(nèi)部運動和演化過程的理解具有一定的局限性,而利用冰蓋探測數(shù)據(jù)作為支撐,通過數(shù)值方法模擬冰蓋運動和演化過程對于理解和把握冰蓋的運動過程和演化規(guī)律并預(yù)測其未來演化趨勢具有非常重要的意義,也成為國際冰凍圈熱點研究方向之一。本文嘗試應(yīng)用最新的數(shù)值模擬技術(shù)來模擬山地冰川、南極冰蓋等冰介質(zhì)的動力過程及其演化規(guī)律,從而為預(yù)測其演化過程以及穩(wěn)定性評價提供技術(shù)支持。本文基于目前世界上的極具潛力的兩款冰蓋數(shù)值模擬軟件PISM與Elmer/Ice為研究平臺。從冰蓋模式的理論基礎(chǔ)開始,分別介紹基于SIA/SSA假設(shè)、Full Stokes方程以及有限差分與有限元方法,詳細(xì)闡述PISM與Elmer/Ice模式的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用背景。然后利用PISM模擬了南極三大冰架Ross,Ronne與Amery的表面流速場,并將模擬結(jié)果與遙感實測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對取得較好的效果,說明PISM模式模擬冰架... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１．全球平均海平面在過去與未來的變化（Ｗ?１９８０年全球平均誨平面為基準(zhǔn)）??基于ＩＰＣＣ?２００７年第四次評估報告：氣候變化??

的動為學(xué)特性十分復(fù)雜，宏觀上來看如圖（２－１）所示：冰蓋上表面蓋的主要物質(zhì)來源，表面的降雪使得冰蓋不斷增厚壓實。冰蓋下表觸，受到地?zé)岬挠绊�，冰蓋庇卻可能會發(fā)生敲化，造成物質(zhì)的流由于冰下山峰或者是峽谷影響，冰蓋將在重為的驅(qū)動下緩慢流動，般來說，冰蓋最高處（冰夸）的冰流基本是垂直向下的，而兩側(cè)的水平方向過渡。因此，冰流將導(dǎo)致冰蓋逐漸變薄并且在水平方向最后，水平延伸的冰蓋會在邊緣處融入海洋形成冰架并最終崩解彈上。??

Ｔｏ?－３ｂ?－２ｂ?－ｉ?Ｕ??湯度＂ｃ］??圖２－２．比例因子巧ａｔｅ化ｃｔｏｒ）與溫度關(guān)系圖??通過比例因子Ａ?Ｗ及公式（２．２），最終將冰的粧度與溫度及有效應(yīng)為聯(lián)系到一??起，其直觀表現(xiàn)如圖（２－３）所示。從圖中可Ｗ看到，一方面在相同溫度下，冰所承??受的有效應(yīng)力越大，冰的粗度越小；另一方面，在所承受的有效應(yīng)力相同的情況??下，冰的溫度越高，冰的巧度小。巧Ｗ冰的粗度與溫度Ｗ及有效應(yīng)力都呈負(fù)相關(guān)??關(guān)系。??Ｉ：??化。１?．——??０?２０?４０?６０?孤?１００??有效應(yīng)力口ｅ?［ｋＰａ］??圖２－３．冰的粗度與有效應(yīng)為及溫度關(guān)系圖??從么式化２）與化３）可Ｗ看到，冰川動力學(xué)的場方程化ｎ包含了隨溫度變化??的粗度，因此場方程化１）變成了一個熱力動力學(xué)精合問題（ｔｈｅｒｍｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ??ｃｏｕｐｌｅｄ?ｐｒｏｂｌｅｍ）。為了對其求解，必須要獲得冰蓋溫度場變化方程。通過肉能??守恒定理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[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)



本文編號：3292885