本書從冰凍圈分量模式與氣候系統(tǒng)的關(guān)系入手，介紹了國際上包括積雪、凍土、海冰、冰川冰蓋等模式的發(fā)展經(jīng)歷以及我國近些年在冰凍圈模式方面取得的一些成果和進(jìn)展；結(jié)合冰凍圈觀測介紹了過去幾十年全球冰凍圈變化事實(shí)，并在此基礎(chǔ)上利用全球和區(qū)域模式的結(jié)果分析評估了模式對冰凍圈要素的模擬能力和改進(jìn)？展望了未來冰凍圈分量模式的未來發(fā)展趨勢。
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目錄
總序一
總序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 冰凍圈現(xiàn)狀 3
1.2 全球氣候模式 9
1.3 全球氣候變化和冰凍圈 12
第2章 氣候模式冰凍圈分量模擬存在的問題 14
2.1 氣候模式極地海冰模擬能力評估 14
2.2 氣候模式歐亞大陸積雪的模擬評估 19
2.3 氣候模式青藏高原上凍土的模擬評估 26
第3章 氣候模式中的積雪參數(shù)化 32
3.1 積雪參數(shù)化簡介 33
3.2 積雪模式參數(shù)化的發(fā)展 34
3.2.1 積雪模型的發(fā)展和分類 34
3.2.2 積雪模型的參數(shù)化方案：SAST和SNOW17 35
3.2.3 陸面模式中的積雪參數(shù)化方案 47
3.3 積雪模式參數(shù)化的最新進(jìn)展 54
3.3.1 WEB-DHM水文模型中的三層積雪模塊 54
3.3.2 WEB-DHM水文模型中三層積雪模塊與凍土模塊的耦合 55
第4章 氣候模式中的凍土參數(shù)化 60
4.1 凍土觀測試驗(yàn) 60
4.1.1 國際觀測計劃 61
4.1.2 我國觀測現(xiàn)狀 62
4.2 凍土模型研究現(xiàn)狀 63
4.2.1 經(jīng)驗(yàn)-統(tǒng)計關(guān)系凍土模型 63
4.2.2 基于物理過程的凍土模型 64
4.2.3 考慮凍融過程的陸面過程模型 65
4.2.4 最新研究進(jìn)展 66
4.3 青藏高原凍融過程分析與參數(shù)化方案改進(jìn) 68
4.3.1 凍融過程特點(diǎn) 68
4.3.2 凍融參數(shù)化方案的改進(jìn) 71
第5章 氣候模式中的海冰模式及其參數(shù)化 80
5.1 氣候系統(tǒng)中海冰模式 80
5.1.1 海冰模式的發(fā)展簡介 80
5.1.2 CMIP模式中采用的海冰模式 82
5.1.3 國內(nèi)極區(qū)海冰模式的發(fā)展 85
5.2 海冰模式的主要物理框架 86
5.2.1 海冰冰厚分布函數(shù) 86
5.2.2 海冰動力學(xué)模型 87
5.2.3 海冰熱力學(xué)模型 89
5.3 海冰物理過程參數(shù)化 90
5.3.1 海冰反照率參數(shù)化 91
5.3.2 冰上積雪參數(shù)化 92
5.3.3 海洋熱通量參數(shù)化 93
5.3.4 側(cè)向融化參數(shù)化 94
5.3.5 融池水量分配參數(shù)化 95
5.3.6 冰面冰底拖曳力參數(shù)化 98
第6章 氣候模式中的陸地冰川參數(shù)化 101
6.1 冰川動力數(shù)值模式的發(fā)展簡介 101
6.2 主要的冰川動力數(shù)值模式的建立及模擬 103
6.2.1 冰川模型的一般形式 103
6.2.2 模型的簡化 105
6.3 一個山地冰川新模型的設(shè)想 111
第7章 區(qū)域模式對南北極冰凍圈的模擬 113
7.1 區(qū)域模式針對南極氣候特征的改進(jìn) 113
7.1.1 區(qū)域氣候模式對南極表面能量平衡的模擬 117
7.1.2 區(qū)域氣候模式對南極表面物質(zhì)平衡的模擬 118
7.2 區(qū)域模式對北極地區(qū)的模擬 121
7.2.1 區(qū)域模式和復(fù)雜熱力學(xué)海冰模式的耦合 122
7.2.2 海冰厚度給定方法對模擬的影響 125
第8章 全球和區(qū)域模式在青藏高原的降水模擬 128
8.1 全球模式和區(qū)域模式對青藏高原夏季降水氣候態(tài)的模擬 128
8.2 全球模式和區(qū)域模式對青藏高原夏季降水變化趨勢的模擬 135
第9章 冰凍圈分量模式的未來發(fā)展趨勢 140
9.1 積雪 140
9.2 凍土 141
9.3 海冰 142
9.4 冰川冰蓋 145
參考文獻(xiàn) 148
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