山地冰川物质平衡和动力过程模拟
作者：李忠勤等 著
出版时间：2019年版
内容简介
　　《山地冰川物质平衡和动力过程模拟》以全球山地冰川为研究对象，围绕冰川物质平衡和动力过程，建立物质平衡模式和动力学模式，深入开展冰川变化模拟预测研究,内容包括冰川响应气候变化的关键过程、冰川物质平衡模式和冰川动力学模式原理和在参照冰川上的应用、冰川物质平衡影响因素和动力学模式参数方案、参照冰川变化的模拟预测和控制因素、国内外冰川变化及影响评估等、《山地冰川物质平衡和动力过程模拟》系利用长期野外考察、 定位观测试验，通过理论与实际相结合，针对冰川物质平衡和动力学过程系统研究的新成果和进展，有较强创新性，为冰冻圈科学研究尤其是全球山地冰川研究提供参考。
目录
目录
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1冰川对气候变化响应的关键过程 1
1.2冰川动力过程研究路线 2
1.2.1参照冰川和同区域冰川 3
1.2.2冰川物质平衡模式 4
1.2.3冰川动力学模式 5
1.2.4参照冰川与区域冰川尺度转换及区域冰川变化评估 5
1.3动力学模式所需参数和获取方法 7
1.3.1观测参数 7
1.3.2参数方案 9
1.4本书重点关注的科学问题 9
1.4.1前期研究形成的认知 9
1.4.2本书重点关注的科学问题 10
第2章 参照冰川物质平衡观测与模拟 11
2.1物质平衡观测方法 11
2.1.1花杆／雪坑方法 11
2.1.2大地测量法 12
2.2物质平衡模型 13
2.2.1全分量能量平衡模型 13
2.2.2简化型能量平衡模型 17
2.2.3度日模型 18
2.3天山乌源1号冰川物质平衡模拟案例解析 20
2.3.1数据来源 20
2.3.2度日模型模拟与验证 21
2.3.3简化型能量平衡模型模拟与验证 27
2.4天山奎屯河51号冰川物质平衡观测与简化棋拟 29
2.4.1物质平衡观测研究 29
2.4.2物质平衡模拟 31
2.5祁连山老虎沟12号冰川物质平衡模拟与重建 32
2.5.1数据来源 32
2.5.2物质平衡梯度变化与模拟 33
2.5.3冰面物质／能量平衡与模拟 35
2.5.4物质平衡重建 39
2.6青藏高原冬克玛底冰川物质平衡的观测与重建 40
2.6.1数据来源 40
2.6.2物质平衡梯度特征 41
2.6.3冰川物质平衡年际变化 43
2.6.4冰面物质／能量平衡 43
2.6.5冬克玛底冰川物质平衡重建 44
2.7云南玉龙雪山白水1号冰川物质平衡特征 49
2.7.1冰川和观测资料 49
2.7.2物质平衡过程 50
2.7.3物质平衡梯度 52
2.7.4年物质平衡特征 53
2.8北极Austre Lovenbreen冰川物质平衡观测与计算 54
2.8.1冰川和观测数据 54
2.8.2物质平衡插值计算及修正 55
2.8.3物质平衡野外观测改进 58
2.8.4物质平衡计算结果 58
2.8.5等值线与等高线法结果比较 59
第3章 冰川物质平衡的大地测墨和关键影响因子 60
3.1地面三维激光扫描仪在物质平衡观测中的应用 60
3.1.1仪器介绍 60
3.1.2月尺度物质平衡观测 61
3.1.3累积物质平衡数据验证 65
3.2大地测量法对冰川学法物质平衡的验证 69
3.2.1资料来源 69
3.2.2冰川厚度变化 70
3.2.3两种方法的物质平衡比较 71
3.2.4误差分析 72
3.3冰川反照率时空变化及其与物质平衡的关系 72
3.3.1冰川反照率时空特征研究 73
3.3.2影响冰川反照率变化的主要因素 75
3.3.3冰川反照率与物质平衡 76
3.4吸光性物质及其对冰川消融的影响 77
3.4.1全球冰川雪冰中黑碳含量的时空变化 77
3.4.2中国西部冰川吸光性物质的时空分布 78
3.4.3吸光性物质的雪冰反照率效应及其辐射强迫 80
3.4.4吸光性物质对冰川消融的定量评估 81
3.5大气0℃层高度对物质平衡的影响 81
3.5.1大气OoC层高度 81
3.5.2大气OoC层高度与地面气温的关系 82
3.5.3大气OoC层高度与冰川物质平衡的关系 84
第4章 冰川变化动力学模拟预测和控制因素 86
4.1引言 86
4.1.1研究冰川概况 86
4.1.2动力学模式种类 88
4.2模型构建 88
4.2.1全分量冰流模型 89
4.2.2高阶冰流模型 90
4.2.3浅冰近似冰流模型 91
4.3模型数据 92
4.3.1乌源1号冰川数据 93
4.3.2托木尔青冰滩72号冰川数据 93
4.3.3哈密庙尔沟冰帽数据 95
4.3.4祁连山十一冰川数据 96
4.4预测结果与讨论 98
4.4.1气候变化情录 98
4.4.2乌源1号冰川 98
4.4.3托木尔青冰滩72号冰川 100
4.4.4哈密庙尔沟冰帽 102
4.4.5祁连山十一冰川 104
4.5冰川未来变化及其控制因素 108
4.5.1冰川消亡时间及其控制因素 108
4.5.2变化过程与控制要素 109
4.5.3不同气候情景和降水变化对冰川的影响 112
4.5.4冰川面积、体积和长度的关系 114
4.5.5与国外冰川对比 115
第5章 冰川厚度、温度和速度热一动力学过程模拟 119
5.1山地冰川厚度模拟 119
5.1.1模型构建 119
5.1.2模型应用 122
5.1.3结果讨论和敏感性分析 126
5.2老虎沟12号冰川温度和运动速度模拟 130
5.2.1数据来源 132
5.2.2模型介绍 135
5.2.3模型的敏感性实验 136
5.2.4模拟实验结果和讨论 138
5.3冬克玛底冰川温度和运动速度模拟 143
5.3.1数据来源 143
5.3.2结果与讨论 145
第6章 中国西北地区冰川变化及其影响评估 148
6.1阿尔泰山地区冰川变化及其对水资源的影响 148
6.1.1冰川概况 148
6.1.2冰川近期变化 150
6.1.3冰川未来变化及其对水资源的影响 152
6.2天山地区冰川变化及对水资源的影响 153
6.2.1冰川概况 153
6.2.2冰川未来变化预估 154
6.2.3塔里木河流域 155
6.2.4伊犁河流域 157
6.2.5天山北麓诸河 158
6.2.6东疆盆地水系 160
6.3祁连山地区冰川变化及其对水资源的影响 162
6.3.1冰川概况 162
6.3.2典型流域冰川变化及其对水资源影晌 165
第7章 全球冰川时空变化 168
7.1引言 168
7.2全球参照冰川物质平衡变化 169
7.2.1资料来源 169
7.2.2年际和累积物质平衡变化 172
7.2.3物质平衡10年代际变化 173
7.2.4物质平衡空间变化 173
7.3中国境内冰川物质平衡变化及其与全球冰川对比 175
7.3.1资料来源 175
7.3.2年际和累积物质平衡变化 175
7.3.3物质平衡10年代际变化 176
7.3.4与全球参照冰川物质平衡对比 176
7.3.5冰川加速消融机理 179
7.4全球不同区域参照冰川物质平衡变化及其影响因素 180
7.4.1高加索与中东地区 180
7.4.2南安第斯地区 181
7.4.3斯堪的纳维亚地区 182
7.4.4欧洲巾部地区 183
7.4.5阿拉斯加地区 183
7.4.6亚洲北部地区 184
7.4.7加拿大北极北部地区 185
7.4.8北美西部 185
7.4.9亚洲巾部地区 186
7.4. 10斯瓦尔巴群岛和扬马延岛地区 187
7.4. 11中国西部地区 187
7.5全球冰川末端变化 189
7.5.1资料来源 189
7.5.2山地冰川1535年以来末端变化 190
7.5.3中国冰川末端变化 192
7.6全球冰川面积变化 193
7.6.1总体变化 193
7.6.2全球不同区域冰川分布及变化 194
第8章 结论与展望 206
8.1山地冰川变化关键过程和模拟研究架构 206
8.1.1冰川物质平衡和动力过程 206
8.1.2冰川动力过程研究路线 206
8.1.3劫力学模式所需参数和获取方法 206
8.1.4动力学模型重点解决的科学问题 207
8.2冰川物质平衡的观测与模拟 207
8.2.1简化物质／能量平衡模式 207
8.2.2中国境内参照冰川物质平衡观测、模拟与重建 207
8.2.3北极地区参照冰川物质平衡观测和计算方案 207
8.3冰川物质平衡观测新方法和关键影响因子 208
8.3.1地面三维激光扫描仪在物质平衡观测中的应用 208
8.3.2物质平衡的关键影响因子 208
8.4冰川变化的动力学模拟预测和控制因素 209
8.4.1模型构建 209
8.4.2预测结果 210
8.4.3控制要素 210
8.4.4其他结论 210
8.5冰川厚度和热一动力学过程模拟 211
8.5.1冰川厚度模拟方法 211
8.5.2冰川运动速度和温度场模拟 211
8.6中国西北地区冰川变化及其影响评估 212
8.6.1过去的冰川变化 212
8.6.2冰川未来变化预估 212
8.6.3冰川变化对水资源的影响及对策 212
8.7全球冰川时空变化 213
8.7.1全球参照冰川物质变化 213
8.7.2全球冰川末端和面积变化 213
8.8研究展望 214
参考文献 215