【摘要】：冰面融池的反照率介于海水和海冰之間。在數(shù)值模式中,融池覆蓋率的模擬結(jié)果直接影響到冰面反照率計算的準確性,因此獲得較準確的融池覆蓋率對認識極區(qū)氣冰海耦合系統(tǒng)的熱量收支有重要意義。本文利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)對CICE5.0里的三種融池參數(shù)化方案進行了較系統(tǒng)的比較分析,研究顯示,模擬的融池覆蓋率從7月初開始都逐漸減小,與MODIS反演結(jié)果的差別越來越大。特別的,topo方案(地形方案)的融池覆蓋范圍和融池覆蓋率在整個6-7月份都過小,嚴重偏離實際情況,融池表面再結(jié)冰的判斷條件更換為與cesm方案(簡單半經(jīng)驗式方案)一致的形式后,模擬融池覆蓋率與MODIS數(shù)據(jù)在量值上的一致性得到改善。三種方案模擬多年冰上的融池持續(xù)時間與觀測基本一致,但一年冰上的融池持續(xù)時間過長,三種方案都不能從物理機制上準確地模擬出融池演化四個階段中的第二和三階段。修改代碼漏洞后,融池水的垂向滲透效應(yīng)奏效,但cesm和1v1方案中多年冰上幾乎沒有融池存在,融池覆蓋率演化的第二、三階段依然無法準確模擬。本文也利用最新發(fā)布的CICE5.1.2版本進行模擬,結(jié)果也有類似的問題,但并不能質(zhì)疑該物理過程的合理性,只能說明CICE模式中對于海冰滲透性演化或其他物理機制的處理仍有待改進。本文綜合分析了三種方案的優(yōu)缺點,發(fā)現(xiàn)cesm方案和1vl方案(平整冰方案)的融池覆蓋率模擬能夠體現(xiàn)融池從北冰洋邊緣海向中央?yún)^(qū)域增大的實際演化特征,但北冰洋區(qū)域平均融池覆蓋率的年際變化幅度與觀測不符。topo方案模擬區(qū)域平均融池覆蓋率的年際變化幅度與觀測相符,且融池覆蓋范圍與MODIS數(shù)據(jù)也最接近,但該方案中多年冰上融池出現(xiàn)過早,融池覆蓋率的空間演化規(guī)律不符合實際,本文分析指出,浸雪機制的引入可以解決這一問題。因此topo方案可以作為進一步研究的基礎(chǔ)。本文基于topo方案進行了幾個關(guān)鍵的數(shù)值試驗,結(jié)果顯示,適當減少對薄冰的分類可以引入1vl方案中根據(jù)平整冰的分布分配融池的優(yōu)點,進而改善模式對北冰洋西部融池的模擬；浸雪機制的引入使得融池覆蓋率的空間分布形態(tài)隨時間的演化較之前符合實際,但由于1vl方案中的浸雪機制太強,導致多年冰上融池覆蓋范圍和融池覆蓋率過小；融池覆蓋率的模擬結(jié)果對不同的氣溫強迫場比較敏感,在北冰洋區(qū)域平均的意義下,7月份氣溫升高0.6℃左右后,融池的凍結(jié)時間推后15-20天。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P731.15

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本文編號：2766838