本文關(guān)鍵詞：南極冰蓋表面冰雪過(guò)程變化綜合監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本課題是在“南北極環(huán)境綜合考察與評(píng)估”極地專項(xiàng)(編號(hào):CHINARE2015-02-02)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):41176080)資助下對(duì)南極冰蓋表面冰雪過(guò)程變化進(jìn)行定點(diǎn)綜合監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)研究應(yīng)用。南極大陸98%被冰雪覆蓋著。研究南極冰蓋的物質(zhì)平衡不僅對(duì)重建古氣候歷史有重大意義,而且對(duì)探究全球變暖導(dǎo)致冰川消融等現(xiàn)象也有很大的貢獻(xiàn),因此作為象征冰蓋過(guò)去與現(xiàn)在狀況的一個(gè)重要參考指標(biāo),對(duì)南極物質(zhì)平衡的研究在國(guó)內(nèi)外已成為熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于冰物質(zhì)平衡的測(cè)量方法有很多,實(shí)地測(cè)量法主要包括測(cè)量某區(qū)域內(nèi)雪面高度差得到積累的雪面數(shù)據(jù)的花桿法,利用超聲波測(cè)量雪面高度的雪深儀測(cè)距法,通過(guò)挖采雪坑或鉆取冰雪芯樣品測(cè)量其化學(xué)含量得出物質(zhì)平衡信息的雪坑/冰雪芯法等。盡管這些技術(shù)手段受南極環(huán)境的影響,在一定程度上存在不足之處,但已在不斷改進(jìn)并成為比較成熟的測(cè)量方法被廣泛使用;對(duì)于大空間尺度的物質(zhì)平衡信息的獲取主要依靠衛(wèi)星遙感技術(shù),為物質(zhì)平衡的計(jì)算提供大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)�？傊�,由于冰物質(zhì)平衡信息隨時(shí)間與空間多尺度變化,對(duì)其信息的獲取很難做到全面細(xì)致,因此其測(cè)量方法多種多樣。本文主要是利用物質(zhì)平衡的某一影響因素對(duì)其物理量進(jìn)行測(cè)量估算,為物質(zhì)平衡的研究貢獻(xiàn)一份微不足道的力量。冰蓋的物質(zhì)平衡包括冰物質(zhì)的輸入和輸出,其輸出分為冰蓋表面冰雪升華與冰下消融等;冰物質(zhì)輸入主要是降雪的積累。當(dāng)環(huán)境氣溫長(zhǎng)時(shí)間低于雪的融點(diǎn)時(shí),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的演化,積雪轉(zhuǎn)化成冰融為冰蓋的一部分。因此,雪的積累量是研究物質(zhì)平衡重要的參數(shù),這一參數(shù)對(duì)南極氣候的變化反應(yīng)迅速。而冰蓋表面溫度、風(fēng)、太陽(yáng)輻射,海拔等都會(huì)影響雪的積累量,比如隨著風(fēng)對(duì)冰蓋表面不斷的風(fēng)蝕使雪的積累量發(fā)生很大變化,近地面的太陽(yáng)輻射也對(duì)雪積累量有非常重要的影響,所以對(duì)這些物理量的測(cè)量并加以分析也可以在一定程度上反映出冰蓋的物質(zhì)平衡狀況。針對(duì)上述問(wèn)題,本課題研發(fā)了專用于南極冰蓋淺冰層的10m長(zhǎng)溫度鏈,集成了風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、光照度傳感器、超聲波傳感器,開發(fā)出一套冰雪過(guò)程變化綜合監(jiān)測(cè)站,對(duì)溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽(yáng)輻射、冰雪積累量等物理量進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳回國(guó)內(nèi),并開發(fā)監(jiān)測(cè)軟件,實(shí)現(xiàn)了南極冰蓋冰雪過(guò)程變化的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看、查詢數(shù)據(jù)及趨勢(shì)曲線變化。在中國(guó)第32次南極科學(xué)考察期間,該監(jiān)測(cè)站已由本課題科研人員在中山站到昆侖站途中成功安裝了5套,第33次南極考察期間安裝了3套。本文分別對(duì)安裝于昆侖站和泰山站的綜合監(jiān)測(cè)站采集的太陽(yáng)輻射量、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣溫度、相對(duì)于積雪表面的高度變化、冰蓋淺冰層10m深溫度進(jìn)行分析、比較,得出該區(qū)域一年的冰雪積累量變化及影響冰雪積累量的主要因素,反映南極冰蓋物質(zhì)平衡,進(jìn)而為預(yù)測(cè)全球氣候變化提供一些基礎(chǔ)理論支撐。
[Abstract]:In this paper , it is very important to study the changes of ice and snow in the Antarctic ice cover by means of the method of measuring the surface height of the ice cover . The method of measuring the material balance includes the input and output of ice material , and the fact that the ice cover surface temperature , wind , solar radiation , altitude and so on can influence the accumulation of snow . This paper analyzes and compares the solar radiation quantity , the wind speed , the wind direction , the atmospheric temperature , the height change of the ice cover shallow ice layer 10m and the main factors that affect the ice and snow accumulation amount in the region during the 32nd Antarctic scientific investigation .

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P343.6;P941.61

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