一个冰盖近表层热传输模式及其对南极DomeA的温度模拟.PDFVIP

中国科学: 地球科学 2010 年 第 40 卷 第 1 期: 84 ~ 93 《中国科学》杂志社 SCIENCE CHINA PRESS 论 文 一个冰盖近表层热传输模式及其对南极Dome A的 温度模拟 陈百炼①③, 张人禾②*, 孙菽芬①, 张廷军⑤, 效存德②④, 卞林根② ① 中国科学院大气物理研究所, 北京 100029; ② 中国气象科学研究院, 北京 100081; ③ 中国科学院研究生院, 北京 100049; ④ 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 兰州 730000; ⑤ The National Snow and Ice Data Center, University of Colorado, Boulder, CO 80309-0449, USA * 联系人, E-mail: renhe@ 收稿日期: 2009-01-21; 接受日期: 2009-10-30 国家科技支撑计划(编号: 2006BAC06B05)、财政部行业专项(编号: GYHY200706005)???国家自然科学基金(批准号:资助 摘要 根据南极大陆冰盖近表层的物理模型设计了一个垂直一维的冰盖近表层能量传 关键词 输模式, 采取合理简化的物理过程参数化方案并构造一套完整的数值求解方法, 实现了 南极冰盖 近表层 对冰盖表面及近表层内能量传输过程的数值模拟. 利用必威体育精装版获取的东南极高原 Dome A 自 热传输模式 动站的气象观测资料 通过计算冰盖表面能量通量作为模式上边界条件驱动模式求解冰 , Dome A 盖表面及近表层内温度的季节变化过程, 将模式模拟结果与 4 个观测深度(0.1, 1, 3 和 10 数值模拟 m)的雪冰层温度进行了对比检验, 取得了与观测较为一致的季节变化过程, 并能够揭示 出比观测更为细致的冰盖近表层内温度垂直分布结构及其季节变化特征. 通过模式结果 分析得到的冰盖表面能量平衡特征表明: 1) 冰盖表面能量平衡全年主要表现为负的净辐 射与正的感热通量之间的平衡, 季节差异显著; 2) 冰气相互作用机制主要是大气以感热 形式输送给冰盖, 并在春季显著增强. 因 Dome A 特殊的地理位置, 研究结果对南极高原 内陆中心地区具有较好的代表意义. 南极冰盖作为地球气候系统中最大的冷源, 其 冰盖的状态进行模拟并估计未来气候变化情形下冰 热状况的变化将对全球气候产生重要的影响, 并影 盖变化对全球海平面的影响[2~4]. 一般冰盖模式都需 响到冰盖的稳定性, 从而导致全球海平面的变化. 由 要以表面物质平衡和能量平衡作为必要的输入,