全球气候系统中冰冻圈的模拟研究
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作者林岩銮 等
出版社科学出版社
ISBN9787030581358
出版时间2019-01
版次1
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数196页
字数300千字
定价138元
货号SC:9787030581358
上书时间2024-09-16
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内容简介:
介绍气候模式中冰冻圈分量的模拟现状和未来发展趋势，包括海冰，积雪，冻土等模拟的发展历史和存在问题。介绍气候模式中冰冻圈分量的模拟现状和未来发展趋势，包括海冰，积雪，冻土等模拟的发展历史和存在问题。介绍气候模式中冰冻圈分量的模拟现状和未来发展趋势，包括海冰，积雪，冻土等模拟的发展历史和存在问题。
摘要:
章 绪论
图1-1 南北半球极地地区冰冻圈覆盖分布（IPCC，2013）
图中北半球显示的是夏秋季海冰大力度优惠值时期；南半球显示的是秋冬季优选值时期
冰冻圈是指地球表层水以固态形式存在的圈层（秦大河等，2014），包括冰川（山地冰川、冰帽、极地冰盖、冰架等）、冻土（季节冻土和多年冻土）、积雪、海冰、河冰、湖冰和固态降水等（图1-1）。冰冻圈具有显著的时空分布特征。优选有3/4的淡水资源储存在冰冻圈中，陆地表面积约有10%被冰盖和冰山覆盖，另外有14%的陆地表面积受多年冻土影响或处于冰缘地带，而海洋表面积的7%被海冰覆盖（IPCC，2007）。尽管冰川和多年冻土主要分布在高海拔地区和高纬度地区，但还有相当大一部分地区受季节性冰冻圈的影响，如季节性的积雪和海冰。由于冰雪的高反照率和相变潜热以及巨大的冰储量，冰冻圈在地球气候系统中发挥着极为重要的作用。冰冻圈各组分的快速变化对地表能量平衡、大气环流、海洋环流、水循环、海平面变化、碳源、碳汇乃至区域社会经济都有深远影响（秦大河等，2006）。冰雪变化通过影响能量平衡及水循环过程改变区域尺度或优选尺度的气候动力过程进而影响气候变化；海冰冰量变化通过改变海洋盐度和温度影响大洋环流进而改变优选气候格局；多年冻土变化不仅通过改变地-气水热交换过程影响气候系统，而且还会通过改变冻土碳库影响优选碳循环和气候变化；冰盖冰川消融是未来海平面升高很重要的影响因子。因此，近几十年来越来越多的科学家开始关注冰冻圈。
作为一门新兴学科，冰冻圈科学研究的是其各组成部分的形成机理、演化规律、与其他圈层之间的相互作用，以及对经济社会的影响（秦大河和丁永健，2009）。冰冻圈与大气圈、水圈、陆地表层和生物圈共同组成优选气候系统。作为优选气候系统的一个重要组成部分，冰冻圈影响地表能量、水分收支，并进一步影响大气和海洋环流。冰冻圈影响气候的主要因子包括：积雪和冰面的高反射率；冰水相变的潜热；积雪对覆盖陆面和浮冰对下面海水或淡水的保温作用；冰盖和冰川中存储的水；冻土中存储的大量温室气体等。通过这些因子和对应的各种反馈过程，冰冻圈和优选气候系统存在复杂的联系和相互作用。因此，优选气候模式中需要合理考虑各种不同种类和时空尺度的冰冻圈过程，如时间尺度较短的积雪、海冰过程，长时间尺度的冰川和冻土，以及更长时间尺度的冰盖变化过程。
冰冻圈变化及其与其他圈层的相互作用关系是认识气候系统的重要环节，而且冰冻圈对气候变化有高度敏感性和重要反馈作用，在优选变暖背景下，冰冻圈研究受到广泛关注，成为气候系统研究中很活跃的领域之一，也是当前优选变化和可持续发展很关注的热点之一（秦大河等，2006）。冰冻圈对气候变化敏感，响应迅速且具有极强的指示性，被认为是气候
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目录:
目录
总序一
总序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 冰冻圈现状 3
1.2 全球气候模式 9
1.3 全球气候变化和冰冻圈 12
第2章 气候模式冰冻圈分量模拟存在的问题 14
2.1 气候模式极地海冰模拟能力评估 14
2.2 气候模式欧亚大陆积雪的模拟评估 19
2.3 气候模式青藏高原上冻土的模拟评估 26
第3章 气候模式中的积雪参数化 32
3.1 积雪参数化简介 33
3.2 积雪模式参数化的发展 34
3.2.1 积雪模型的发展和分类 34
3.2.2 积雪模型的参数化方案：SAST和SNOW17 35
3.2.3 陆面模式中的积雪参数化方案 47
3.3 积雪模式参数化的近期新进展 54
3.3.1 WEB-DHM水文模型中的三层积雪模块 54
3.3.2 WEB-DHM水文模型中三层积雪模块与冻土模块的耦合 55
第4章 气候模式中的冻土参数化 60
4.1 冻土观测试验 60
4.1.1 国际观测计划 61
4.1.2 我国观测现状 62
4.2 冻土模型研究现状 63
4.2.1 经验-统计关系冻土模型 63
4.2.2 基于物理过程的冻土模型 64
4.2.3 考虑冻融过程的陆面过程模型 65
4.2.4 近期新研究进展 66
4.3 青藏高原冻融过程分析与参数化方案改进 68
4.3.1 冻融过程特点 68
4.3.2 冻融参数化方案的改进 71
第5章 气候模式中的海冰模式及其参数化 80
5.1 气候系统中海冰模式 80
5.1.1 海冰模式的发展简介 80
5.1.2 CMIP模式中采用的海冰模式 82
5.1.3 国内极
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