基于物质与能量平衡的冰川消融模型的发展

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangluyuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
青藏高原是中低纬度冰川最多的区域。由于冰川对区域水资源的贡献,冰川快速消融对下游的潜在危害,以及冰川与气候的复杂相互作用,冰川径流的观测和模拟研究十分重要。本文发展了一个基于物质与能量平衡的冰川消融模型,其中包含了反照率优化模块、适用于冰川表面的湍流参数化模块和具有较好性能的降水类型识别模块等。利用藏东南帕隆藏布4号冰川与唐古拉小冬克玛底冰川的站点观测数据,验证模型的适用性;同时对比分析了这两条处于不同气候条件下的冰川的表面消融特征。具体研究结论如下:  (1)利用帕隆藏布4号冰川和小冬克玛底冰川的站点观测资料,发现反照率与降水量、降水类型、表面温度、降雪后日数、云量和太阳高度角等变量有密切关系;并根据前人的研究方案,发展了一个适用性较好的冰雪表面反照率参数化方案。在帕隆藏布4号冰川和小冬克玛底冰川的验证结果表明,新方案能模拟出冰川表面反照率的大致趋势,但模拟性能需进一步改进。  (2)基于中国气象局700多个站点的地面观测资料,分析发现降水类型对气温、相对湿度、海拔等因素具有很强的依赖性,并通过降水类型与这些因素的关系,发展了一套具有广泛适用性的降水类型识别方案。在中国各个气候区域和海拔区间的验证结果表明,本文中新发展的降水类型识别方案的效果要优于以往文献中的方案。  (3)基于冰川表面的物质与能量平衡过程,构建冰川消融模型。模型采用了非均匀分层的方式,在积雪与大气、或积雪与冰层的界面附近进行分层的加密,以更精细地模拟温度梯度变化;同时包含了新发展的冰雪表面反照率模块、在冰川表面具有较好适用性的湍流参数化模块、和在中国区域具有普适性的降水类型识别模块。模型利用焓来表达能量,提高了相变过程计算的稳定性和精度。模型输入数据包括辐射数据(短波向下辐射、长波向下辐射)、气象观测数据(气温、气压、相对湿度、风速、降水量)等,模型的输出主要包括表面冰雪消融量、冰雪层的温度、通量模拟结果等等。  (4)利用帕隆藏布4号冰川和小冬克玛底冰川的站点观测数据,评估了模型的适用性。藏东南帕隆藏布4号冰川是一条典型的海洋性冰川,唐古拉小冬克玛底冰川是一条大陆性冰川。通过这两条冰川表面的观测数据,发现累计消融量的模拟误差小于10%,验证了冰川消融模型的适用性。同时,对比这两条不同类型冰川消融的能量平衡,发现帕隆藏布4号冰川相对小冬克玛底冰川而言具有更强的短波净辐射和长波净辐射以及潜热通量,因此消融更强烈。
其他文献
本文根据1950-2000年河南省东亚飞蝗发生资料和当地环境气象资料,利用多种统计方法,研究了环境气象因子对河南省东亚飞蝗发生影响,并对蝗虫灾害发生级别的确定提出了一种相对客
本文选择了四个不同的土壤水力模式,即Brooks-Corey(BC)模式、Broadbirdge-White(BW)模式、Clapp-Hornberger(CH)模式和van-Genuchten(vG)模式,对它们各自的特性进行了比较研究
以荷兰安祖公司引进的12个红掌切花品种为试材,在遮阳网大棚栽培模式下对周年不同月份花芽的萌发情况、生长发育时间、花葶长度、花葶粗度和掌宽等进行测定,研究了海南气候条
西南低涡是夏半年造成我国西南地区重大降水过程的主要影响系统。它的发展往往引发四川盆地的强降水天气,四川盆地历史上罕见的特大洪涝灾害都与西南低涡的活动密切相关。西南
运用NCEP/NCAR再分析月资料分析研究北极涛动的季节性差异,着重讨论夏季北极涛动的时空特征及冬、夏季北极涛动的水平和垂直结构特征,并在此基础上初步探讨了冬、夏季北极涛
2003年7月9~10日在长江流域的梅雨锋上发生了一次大暴雨天气过程,最大降水中心(200.5ram)在湖南省西北部(武陵山区)的桑植,次大中心(138mm)在湖北麻城(大别山区)。本文对这一次梅雨锋暴
如何在新经济开发区进行发展与环境的协调统一规划在国内尚处于探索阶段.该文主要研究如何进行新经济开发区的大气环境规划.比较、分析了大气环境规划中常用的A-P值法、窄烟
期刊
该文以实况资料作初始场,对西北地区2001年4月8~9日强沙尘暴天气过程的天气形势、风场和温度场进行数值模拟,模拟效果比较理想.并以输出的各预报量作了诊断分析,结果显示:①
皮影艺术是一门集绘画、雕刻、文学、音乐、舞台、表演于一体的综合性民间艺术,是民族精神情感的重要载体,是民俗风情的结晶,更是普通百姓代代相传的文化财富。在随着当代全