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末次盛冰期气候模拟及青藏高原冰盖的可能影响 被引量:28
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作者 姜大膀 王会军 郎咸梅 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期323-331,共9页
在国际古气候模拟比较计划设定的边界条件下 (其中包括 :海洋表面温度、陆地冰盖、CO2 浓度、地球轨道参数等变化 ) ,本文汇报了利用中国科学院大气物理研究所的 9层全球大气环流格点模式对末次盛冰期气候进行数值模拟的研究成果。结果... 在国际古气候模拟比较计划设定的边界条件下 (其中包括 :海洋表面温度、陆地冰盖、CO2 浓度、地球轨道参数等变化 ) ,本文汇报了利用中国科学院大气物理研究所的 9层全球大气环流格点模式对末次盛冰期气候进行数值模拟的研究成果。结果表明 :末次盛冰期全球年平均温度比现在低 5 .3℃ ,降雨量下降 9% ,其中大陆年平均降水量仅为目前的 71 %。通过与其他模式模拟结果和重建古气候资料的对比表明 ,该模式捕捉到了末次盛冰期干、冷的冰期气候特征。在此基础上 ,我们根据刘东生等的科研成果 ,初步探讨了青藏高原在末次盛冰期倘若存在一定范围的冰盖 ,那么该冰盖会对东亚区域古气候模拟结果产生怎样的冲击。 展开更多
关键词 末次盛冰期 青藏高原冰盖 数值模拟 古气候 年平均气温 海洋表面温度 降水量
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冰温度膨胀力室内模拟及影响因素试验研究 被引量:1
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作者 汪恩良 冷玉鹏 +2 位作者 韩红卫 肖尧 富翔 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-10,共10页
东北地区冬季气候寒冷,河渠、水库等水工建筑物在冬季由于结冰形成的冰盖会产生作用于水工建筑物上的静冰荷载。随着温度升高,冰盖板产生冰温度膨胀力,会对野外水工建筑物造成破坏。由于野外观测周期长,且多种条件限制野外实地观测,因此... 东北地区冬季气候寒冷,河渠、水库等水工建筑物在冬季由于结冰形成的冰盖会产生作用于水工建筑物上的静冰荷载。随着温度升高,冰盖板产生冰温度膨胀力,会对野外水工建筑物造成破坏。由于野外观测周期长,且多种条件限制野外实地观测,因此,为了研究冰盖的冰温度膨胀力及其相关影响因素,在低温环境模拟实验池内进行了冰温度膨胀力室内模拟试验,并对冰温、冰厚等相关影响因素进行了分析。结果表明:冰温度膨胀力产生于气温升高阶段,且随着温度的升高,冰温度膨胀力呈增大趋势。冰温度膨胀力发展到峰值时,对应冰温为-1.9℃,环境温度接近0℃,与野外实际观测结果相符。室内试验的最大冰温度膨胀力为118.7 kPa,试验的最大冰厚为10.65 cm,冰温度膨胀力的最大峰值出现在冰盖板的3.5 cm处,表明冰温度膨胀力的作用点在最大冰厚的1/3处,且冰温度膨胀力沿冰厚呈先增大后减小的分布。 展开更多
关键词 冰盖 冰温度膨胀力 冰温 冰厚 室内模拟
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南极冰盖GLIMMER模式移动边界试验研究 被引量:2
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作者 唐学远 孙波 +2 位作者 张占海 李院生 杨清华 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2007年第6期905-913,共9页
利用欧洲冰盖比较计划(EISMINT)的移动边界条件EISMINT-1测试集,通过三维有限差分南极冰盖GLIMMER模式,采用浅冰近似计算了一个定义在方形冰盖积分区域的流场特征量,研究了冰盖在大尺度长时间序列条件下对气候变化的反馈,考察了稳定态... 利用欧洲冰盖比较计划(EISMINT)的移动边界条件EISMINT-1测试集,通过三维有限差分南极冰盖GLIMMER模式,采用浅冰近似计算了一个定义在方形冰盖积分区域的流场特征量,研究了冰盖在大尺度长时间序列条件下对气候变化的反馈,考察了稳定态下冰盖演化的周期性行为.试验表明:GLIMMER模式在EISMINT-1移动边界条件下可以模拟出气候强迫下的冰盖演化趋势,在长时间尺度上可以刻画出气候变化的反馈机制.同时,对南极冰盖数值模拟面临的问题、GLIMMER模式以及EISMINT冰盖比较计划的内容和框架做了说明,对EISMINT比较计划目前的发展状况和遇到的问题做了分析,并且对GLIMMER模式下一步的研究方向做了一些探讨. 展开更多
关键词 南极冰盖 EISMINT比较计划 GLIMMER模式 数值模拟
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GLIMMER Antarctic Ice Sheet Model,an experimental research of moving boundary condition
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作者 唐学远 孙波 +2 位作者 张占海 李院生 杨清华 《Chinese Journal of Polar Science》 2008年第1期23-35,共13页
A 3-D coupled ice sheet model, GLIMMER model is introduced, and an idealized ice sheet experiment under the EISMINT-1 criterion of moving boundary condition is presented. The results of the experiment reveal that for ... A 3-D coupled ice sheet model, GLIMMER model is introduced, and an idealized ice sheet experiment under the EISMINT-1 criterion of moving boundary condition is presented. The results of the experiment reveal that for a steady-state ice sheet profile the characteristic curves describe the process of evolution which are accordant with theoretical estimates. By solving the coupled thermodynamics equations of ice sheet, one may find the characteristic curves which derived from the conservation of the mass, energy and momentum to the ice flow profile. At the same time, an agreement, approximate to the GLIMMER case and the confirmed theoretical results, is found. Present study is explorihg work to introduce and discuss the handicaps of EISMINT criterion and GLIMMER, and prospect a few directions of the GLIMMER model. 展开更多
关键词 Antarctic ice sheet GLIMMER model EISMINT Numerical simulation.
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冰期指数法模拟北半球冰盖演化的不确定性研究
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作者 张宇翱 张旭 +1 位作者 昝金波 方小敏 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期619-630,共12页
IPCC第六次评估报告(AR6)显示,自20世纪起极地冰盖持续消融,全球海平面不断上升。目前对于地球冰盖未来的预测以及过去的演变历史尚不明确,而数值模拟能够提供一种有效的解决方案。在冰盖模拟研究中,冰期指数法可依据古气候代用指标将... IPCC第六次评估报告(AR6)显示,自20世纪起极地冰盖持续消融,全球海平面不断上升。目前对于地球冰盖未来的预测以及过去的演变历史尚不明确,而数值模拟能够提供一种有效的解决方案。在冰盖模拟研究中,冰期指数法可依据古气候代用指标将离散的气候强迫转化为连续的气候强迫,用于冰盖演变的瞬态模拟。基于该方法,利用2组(共6条)分别代表全球海平面和温度变化的代用指标,开展末次冰期旋回北半球冰盖的时空演变模拟研究,结果表明:①模拟的冰量演变特征受指数的变化趋势控制;②在指数变化特征(轨迹和变幅)相似时,千年尺度气候突变事件的存在会导致模拟的总冰量偏少;③在同一气候强迫下,不同指数模拟的最大冰盖范围受夏季0℃等温线的约束,同时指数的演变轨迹与变幅也会影响末次冰期盛冰期冰盖模拟的空间分布。因此,在利用冰期指数法开展冰盖瞬态模拟研究时,需根据关注的研究区域选取有代表性的指数并考虑古气候代用指标(即冰期指数)的不确定性对模拟结果的影响。 展开更多
关键词 冰盖模拟 末次冰期旋回 冰期指数法
原文传递
基于Polar WRF模型的南极冰盖气温、风速和气压数值模拟 被引量:1
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作者 张玉伦 王叶堂 侯书贵 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2022年第3期843-862,共20页
在全球变暖的背景下,南极已成为全球气候变化研究的热点,然而其区域内的观测站点稀疏且缺乏较长的时间序列,限制了人们对南极气候变化机制的分析与理解。Polar WRF作为目前最先进的极地区域气候模型之一,有力弥补了观测资料不足的缺陷,... 在全球变暖的背景下,南极已成为全球气候变化研究的热点,然而其区域内的观测站点稀疏且缺乏较长的时间序列,限制了人们对南极气候变化机制的分析与理解。Polar WRF作为目前最先进的极地区域气候模型之一,有力弥补了观测资料不足的缺陷,然而模式存在误差,在应用之前有必要对其定量评估。本文利用Polar WRF3.9.1对2004-2013年南极冰盖2m气温、10m风速和地表气压进行了数值模拟,并与28个气象站数据进行了对比分析,结果表明:模式对气温的模拟值在东南极沿岸偏低,在内陆偏高,在南极半岛既存在冷偏差也存在暖偏差,而对风速和气压的模拟整体呈高估。而从均方根误差和平均绝对误差的空间分布来看,模式对气温和气压的模拟结果在东南极沿岸的精度高于内陆和南极半岛,而风速则在内陆的精度要高于沿岸地区。但总体来说模拟效果较为理想,在2004-2013年间气温、风速、气压的模拟值的变化趋势与实测值的变化趋势相同。模式模拟的年平均2m气温和近地面气压在所有站点都通过了α=0.1的显著性检验,季节误差和月误差整体较小,且所有月份的相关系数都分别大于0.90与0.79。模式对10m风速的模拟精度要略低,部分沿岸站点的年平均误差超过了7.5m·s^(-1),但整体而言其在四季和各个月份的相关性均大于0.5且误差小于4.5m·s^(-1)。虽然Polar WRF作为天气模式,但在模拟长时间尺度的气候方面仍然表现较好。 展开更多
关键词 南极冰盖 Polar WRF 数值模拟 温度 风速 气压
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航行气垫船激励均匀水深浮冰层位移响应的数值模拟
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作者 丁志勇 李宇辰 +1 位作者 张志宏 卢再华 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第10期20-24,共5页
在均匀水深条件下,基于ALE算法对匀速航行气垫船激励浮冰层的位移响应问题进行数值模拟。计算不同气垫船速度和河道岸壁宽度条件下的冰层位移响应,获得对应于冰层最大垂向位移变形情况下的气垫船临界速度。计算结果与理论解和试验结果... 在均匀水深条件下,基于ALE算法对匀速航行气垫船激励浮冰层的位移响应问题进行数值模拟。计算不同气垫船速度和河道岸壁宽度条件下的冰层位移响应,获得对应于冰层最大垂向位移变形情况下的气垫船临界速度。计算结果与理论解和试验结果符合良好,验证计算方法的有效性。计算结果表明:在临界速度时冰层下陷位移达到最大,而河道岸壁的存在将会使临界速度减小。 展开更多
关键词 气垫船 冰层 数值模拟 临界速度
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基于ANSYS的引水工程冰期冰盖数值模拟研究
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作者 蔡玲玲 《水资源开发与管理》 2017年第2期68-71,共4页
本文以冰力学的模型为研究课题,通过数值模拟的方法研究长距离引水工程,探究如何提高冬季冰期引水的安全性和效率、效益。选取了冰盖稳定性试验过程中模型参数,对模型的网格进行合理的划分,通过fluent数值模拟的方法研究了不同冰厚时的... 本文以冰力学的模型为研究课题,通过数值模拟的方法研究长距离引水工程,探究如何提高冬季冰期引水的安全性和效率、效益。选取了冰盖稳定性试验过程中模型参数,对模型的网格进行合理的划分,通过fluent数值模拟的方法研究了不同冰厚时的冰盖等效应力情况。 展开更多
关键词 长距离 输水工程 冰盖 数值模拟
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冷能利用片冰机海水淡化动态仿真 被引量:2
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作者 曹文胜 徐建壮 +2 位作者 郭兆春 林文胜 BLUTH Christoph 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期61-68,共8页
介绍了一种新型的冷冻海水淡化技术。到2019年末,液化天然气(LNG)生产能力已达4.3亿吨/年。LNG从再气化过程中释放出的巨大冷能量可用于冷冻脱盐过程,以最大限度地降低总能耗。本文采用HYSYS软件设计并仿真了利用LNG冷能的片冰机冷冻海... 介绍了一种新型的冷冻海水淡化技术。到2019年末,液化天然气(LNG)生产能力已达4.3亿吨/年。LNG从再气化过程中释放出的巨大冷能量可用于冷冻脱盐过程,以最大限度地降低总能耗。本文采用HYSYS软件设计并仿真了利用LNG冷能的片冰机冷冻海水淡化(FD)过程。采用片冰机上的制冰桶作为海水结晶器,主要是由于其连续制冰和除冰无热源。利用gPROMS软件建立了冻结段的动态模型并进行了仿真。结果表明,用1kg当量液化天然气冷能可获得1.9~2.1kg的冰融水,该混合工艺的制冷剂泵功率能耗为3.725Wh/100kg,可忽略不计。 展开更多
关键词 冷冻海水淡化 片冰机 液化天然气冷能 动态建模 数值模拟
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