《山地冰川物質(zhì)平衡和動力過程模擬》以全球山地冰川為研究對象，圍繞冰川物質(zhì)平衡和動力過程，建立物質(zhì)平衡模式和動力學(xué)模式，深入開展冰川變化模擬預(yù)測研究,內(nèi)容包括冰川響應(yīng)氣候變化的關(guān)鍵過程、冰川物質(zhì)平衡模式和冰川動力學(xué)模式原理和在參照冰川上的應(yīng)用、冰川物質(zhì)平衡影響因素和動力學(xué)模式參數(shù)方案、參照冰川變化的模擬預(yù)測和控制因素、國內(nèi)外冰川變化及影響評估等、《山地冰川物質(zhì)平衡和動力過程模擬》系利用長期野外考察、 定位觀測試驗，通過理論與實(shí)際相結(jié)合，針對冰川物質(zhì)平衡和動力學(xué)過程系統(tǒng)研究的**成果和進(jìn)展，有較強(qiáng)創(chuàng)新性，為冰凍圈科學(xué)研究尤其是全球山地冰川研究提供參考。
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冰川,運(yùn)動 (力學(xué)) ,過程模擬
目錄
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1冰川對氣候變化響應(yīng)的關(guān)鍵過程 1
1.2冰川動力過程研究路線 2
1.2.1參照冰川和同區(qū)域冰川 3
1.2.2冰川物質(zhì)平衡模式 4
1.2.3冰川動力學(xué)模式 5
1.2.4參照冰川與區(qū)域冰川尺度轉(zhuǎn)換及區(qū)域冰川變化評估 5
1.3動力學(xué)模式所需參數(shù)和獲取方法 7
1.3.1觀測參數(shù) 7
1.3.2參數(shù)方案 9
1.4本書重點(diǎn)關(guān)注的科學(xué)問題 9
1.4.1前期研究形成的認(rèn)知 9
1.4.2本書重點(diǎn)關(guān)注的科學(xué)問題 10
第2章 參照冰川物質(zhì)平衡觀測與模擬 11
2.1物質(zhì)平衡觀測方法 11
2.1.1花桿／雪坑方法 11
2.1.2大地測量法 12
2.2物質(zhì)平衡模型 13
2.2.1全分量能量平衡模型 13
2.2.2簡化型能量平衡模型 17
2.2.3度日模型 18
2.3天山烏源1號冰川物質(zhì)平衡模擬案例解析 20
2.3.1數(shù)據(jù)來源 20
2.3.2度日模型模擬與驗證 21
2.3.3簡化型能量平衡模型模擬與驗證 27
2.4天山奎屯河51號冰川物質(zhì)平衡觀測與簡化棋擬 29
2.4.1物質(zhì)平衡觀測研究 29
2.4.2物質(zhì)平衡模擬 31
2.5祁連山老虎溝12號冰川物質(zhì)平衡模擬與重建 32
2.5.1數(shù)據(jù)來源 32
2.5.2物質(zhì)平衡梯度變化與模擬 33
2.5.3冰面物質(zhì)／能量平衡與模擬 35
2.5.4物質(zhì)平衡重建 39
2.6青藏高原冬克瑪?shù)妆ㄎ镔|(zhì)平衡的觀測與重建 40
2.6.1數(shù)據(jù)來源 40
2.6.2物質(zhì)平衡梯度特征 41
2.6.3冰川物質(zhì)平衡年際變化 43
2.6.4冰面物質(zhì)／能量平衡 43
2.6.5冬克瑪?shù)妆ㄎ镔|(zhì)平衡重建 44
2.7云南玉龍雪山白水1號冰川物質(zhì)平衡特征 49
2.7.1冰川和觀測資料 49
2.7.2物質(zhì)平衡過程 50
2.7.3物質(zhì)平衡梯度 52
2.7.4年物質(zhì)平衡特征 53
2.8北極Austre Lovenbreen冰川物質(zhì)平衡觀測與計算 54
2.8.1冰川和觀測數(shù)據(jù) 54
2.8.2物質(zhì)平衡插值計算及修正 55
2.8.3物質(zhì)平衡野外觀測改進(jìn) 58
2.8.4物質(zhì)平衡計算結(jié)果 58
2.8.5等值線與等高線法結(jié)果比較 59
第3章 冰川物質(zhì)平衡的大地測墨和關(guān)鍵影響因子 60
3.1地面三維激光掃描儀在物質(zhì)平衡觀測中的應(yīng)用 60
3.1.1儀器介紹 60
3.1.2月尺度物質(zhì)平衡觀測 61
3.1.3累積物質(zhì)平衡數(shù)據(jù)驗證 65
3.2大地測量法對冰川學(xué)法物質(zhì)平衡的驗證 69
3.2.1資料來源 69
3.2.2冰川厚度變化 70
3.2.3兩種方法的物質(zhì)平衡比較 71
3.2.4誤差分析 72
3.3冰川反照率時空變化及其與物質(zhì)平衡的關(guān)系 72
3.3.1冰川反照率時空特征研究 73
3.3.2影響冰川反照率變化的主要因素 75
3.3.3冰川反照率與物質(zhì)平衡 76
3.4吸光性物質(zhì)及其對冰川消融的影響 77
3.4.1全球冰川雪冰中黑碳含量的時空變化 77
3.4.2中國西部冰川吸光性物質(zhì)的時空分布 78
3.4.3吸光性物質(zhì)的雪冰反照率效應(yīng)及其輻射強(qiáng)迫 80
3.4.4吸光性物質(zhì)對冰川消融的定量評估 81
3.5大氣0℃層高度對物質(zhì)平衡的影響 81
3.5.1大氣OoC層高度 81
3.5.2大氣OoC層高度與地面氣溫的關(guān)系 82
3.5.3大氣OoC層高度與冰川物質(zhì)平衡的關(guān)系 84
第4章 冰川變化動力學(xué)模擬預(yù)測和控制因素 86
4.1引言 86
4.1.1研究冰川概況 86
4.1.2動力學(xué)模式種類 88
4.2模型構(gòu)建 88
4.2.1全分量冰流模型 89
4.2.2高階冰流模型 90
4.2.3淺冰近似冰流模型 91
4.3模型數(shù)據(jù) 92
4.3.1烏源1號冰川數(shù)據(jù) 93
4.3.2托木爾青冰灘72號冰川數(shù)據(jù) 93
4.3.3哈密廟爾溝冰帽數(shù)據(jù) 95
4.3.4祁連山十一冰川數(shù)據(jù) 96
4.4預(yù)測結(jié)果與討論 98
4.4.1氣候變化情錄 98
4.4.2烏源1號冰川 98
4.4.3托木爾青冰灘72號冰川 100
4.4.4哈密廟爾溝冰帽 102
4.4.5祁連山十一冰川 104
4.5冰川未來變化及其控制因素 108
4.5.1冰川消亡時間及其控制因素 108
4.5.2變化過程與控制要素 109
4.5.3不同氣候情景和降水變化對冰川的影響 112
4.5.4冰川面積、體積和長度的關(guān)系 114
4.5.5與國外冰川對比 115
第5章 冰川厚度、溫度和速度熱一動力學(xué)過程模擬 119
5.1山地冰川厚度模擬 119
5.1.1模型構(gòu)建 119
5.1.2模型應(yīng)用 122
5.1.3結(jié)果討論和敏感性分析 126
5.2老虎溝12號冰川溫度和運(yùn)動速度模擬 130
5.2.1數(shù)據(jù)來源 132
5.2.2模型介紹 135
5.2.3模型的敏感性實(shí)驗 136
5.2.4模擬實(shí)驗結(jié)果和討論 138
5.3冬克瑪?shù)妆囟群瓦\(yùn)動速度模擬 143
5.3.1數(shù)據(jù)來源 143
5.3.2結(jié)果與討論 145
第6章 中國西北地區(qū)冰川變化及其影響評估 148
6.1阿爾泰山地區(qū)冰川變化及其對水資源的影響 148
6.1.1冰川概況 148
6.1.2冰川近期變化 150
6.1.3冰川未來變化及其對水資源的影響 152
6.2天山地區(qū)冰川變化及對水資源的影響 153
6.2.1冰川概況 153
6.2.2冰川未來變化預(yù)估 154
6.2.3塔里木河流域 155
6.2.4伊犁河流域 157
6.2.5天山北麓諸河 158
6.2.6東疆盆地水系 160
6.3祁連山地區(qū)冰川變化及其對水資源的影響 162
6.3.1冰川概況 162
6.3.2典型流域冰川變化及其對水資源影晌 165
第7章 全球冰川時空變化 168
7.1引言 168
7.2全球參照冰川物質(zhì)平衡變化 169
7.2.1資料來源 169
7.2.2年際和累積物質(zhì)平衡變化 172
7.2.3物質(zhì)平衡10年代際變化 173
7.2.4物質(zhì)平衡空間變化 173
7.3中國境內(nèi)冰川物質(zhì)平衡變化及其與全球冰川對比 175
7.3.1資料來源 175
7.3.2年際和累積物質(zhì)平衡變化 175
7.3.3物質(zhì)平衡10年代際變化 176
7.3.4與全球參照冰川物質(zhì)平衡對比 176
7.3.5冰川加速消融機(jī)理 179
7.4全球不同區(qū)域參照冰川物質(zhì)平衡變化及其影響因素 180
7.4.1高加索與中東地區(qū) 180
7.4.2南安第斯地區(qū) 181
7.4.3斯堪的納維亞地區(qū) 182
7.4.4歐洲巾部地區(qū) 183
7.4.5阿拉斯加地區(qū) 183
7.4.6亞洲北部地區(qū) 184
7.4.7加拿大北極北部地區(qū) 185
7.4.8北美西部 185
7.4.9亞洲巾部地區(qū) 186
7.4. 10斯瓦爾巴群島和揚(yáng)馬延島地區(qū) 187
7.4. 11中國西部地區(qū) 187
7.5全球冰川末端變化 189
7.5.1資料來源 189
7.5.2山地冰川1535年以來末端變化 190
7.5.3中國冰川末端變化 192
7.6全球冰川面積變化 193
7.6.1總體變化 193
7.6.2全球不同區(qū)域冰川分布及變化 194
第8章 結(jié)論與展望 206
8.1山地冰川變化關(guān)鍵過程和模擬研究架構(gòu) 206
8.1.1冰川物質(zhì)平衡和動力過程 206
8.1.2冰川動力過程研究路線 206
8.1.3劫力學(xué)模式所需參數(shù)和獲取方法 206
8.1.4動力學(xué)模型重點(diǎn)解決的科學(xué)問題 207
8.2冰川物質(zhì)平衡的觀測與模擬 207
8.2.1簡化物質(zhì)／能量平衡模式 207
8.2.2中國境內(nèi)參照冰川物質(zhì)平衡觀測、模擬與重建 207
8.2.3北極地區(qū)參照冰川物質(zhì)平衡觀測和計算方案 207
8.3冰川物質(zhì)平衡觀測新方法和關(guān)鍵影響因子 208
8.3.1地面三維激光掃描儀在物質(zhì)平衡觀測中的應(yīng)用 208
8.3.2物質(zhì)平衡的關(guān)鍵影響因子 208
8.4冰川變化的動力學(xué)模擬預(yù)測和控制因素 209
8.4.1模型構(gòu)建 209
8.4.2預(yù)測結(jié)果 210
8.4.3控制要素 210
8.4.4其他結(jié)論 210
8.5冰川厚度和熱一動力學(xué)過程模擬 211
8.5.1冰川厚度模擬方法 211
8.5.2冰川運(yùn)動速度和溫度場模擬 211
8.6中國西北地區(qū)冰川變化及其影響評估 212
8.6.1過去的冰川變化 212
8.6.2冰川未來變化預(yù)估 212
8.6.3冰川變化對水資源的影響及對策 212
8.7全球冰川時空變化 213
8.7.1全球參照冰川物質(zhì)變化 213
8.7.2全球冰川末端和面積變化 213
8.8研究展望 214
參考文獻(xiàn) 215
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