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(huì)對(duì)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(cè)手段,遙感和地球物理探測(cè)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(duì)于廣袤冰蓋而言,探測(cè)手段對(duì)于冰蓋內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和演化過(guò)程的理解具有一定的局限性,而利用冰蓋探測(cè)數(shù)據(jù)作為支撐,通過(guò)數(shù)值方法模擬冰蓋運(yùn)動(dòng)和演化過(guò)程對(duì)于理解和把握冰蓋的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和演化規(guī)律并預(yù)測(cè)其未來(lái)演化趨勢(shì)具有非常重要的意義,也成為國(guó)際冰凍圈熱點(diǎn)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(lái)模擬山地冰川、南極冰蓋等冰介質(zhì)的動(dòng)力過(guò)程及其演化規(guī)律,從而為預(yù)測(cè)其演化過(guò)程以及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)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(tái)。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(chǎng),并將模擬結(jié)果與遙感實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)取得較好的效果,說(shuō)明PISM模式模擬冰架... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１．全球平均海平面在過(guò)去與未來(lái)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(píng)估報(bào)告：氣候變化??

的動(dòng)為學(xué)特性十分復(fù)雜，宏觀上來(lái)看如圖（２－１）所示：冰蓋上表面蓋的主要物質(zhì)來(lái)源，表面的降雪使得冰蓋不斷增厚壓實(shí)。冰蓋下表觸，受到地?zé)岬挠绊懀w庇卻可能會(huì)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(dòng)下緩慢流動(dòng)，般來(lái)說(shuō)，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(guò)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(huì)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(guò)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��；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(dòng)力學(xué)的場(chǎng)方程化ｎ包含了隨溫度變化??的粗度，因此場(chǎng)方程化１）變成了一個(gè)熱力動(dòng)力學(xué)精合問(wèn)題（ｔｈｅｒｍｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ??ｃｏｕｐｌｅｄ?ｐｒｏｂｌｅｍ）。為了對(duì)其求解，必須要獲得冰蓋溫度場(chǎng)變化方程。通過(guò)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(hào)：3292885