08美国数学建模比赛a题

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1、Team#3694Page29of29不可忽视的事实：一个海平面上升预测模型杜克大学：JasonChen，JoonhahnCho，BrianChoi目录目录........................................................1问题介绍....................................................2II．模型建立................................................4海平面上升模型..........................................4温度

2、数据分析............................................5冰原模型................................................5物质平衡---积累模型.....................................6物质平衡---消融模型......................................7物质平衡与海平面上升模型.................................9热膨胀模型...............................................9

3、局域化说明...............................................9III.结果....................................................11海平面上升模型输出数据...................................11淹没模型仿真结果.........................................12IV.讨论与结论...............................................17V．建议...........................

4、...........................18参考文献.....................................................20附录A海平面上升仿真代码....................................21附录B地质图点矩阵脚本.....．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25附录C淹没模型仿真代码......................................27附录D佛罗里达城市数据初值..................................29Team#3694Pag

5、e29of29I．问题介绍据有力证据表明全球变暖趋势已经存在，目前已经建立了很多有效模型来预测将来的气候变化。在近15年内，全球气温上涨了大约0.5℃，全球温度达到了过去一千年以来的最高水平。虽然变暖的趋势相当明显，但人们对这种大规模的气候变化仍然是知之甚少。全球变暖带来的最令人担心的后果之一便是海平面的上升。TOPEX/Poseidon卫星测高仪观测出，在1993-1998年期间，海平面每年上涨3.2±0.2毫米。泰特斯等人估计，仅在美国，海平面上升1米，就可能会导致270-475亿美元的赔偿金。若干复杂的因素促成了海平面的上升。人们一直认为，因温度变化而导致的水的热膨胀是海平面上升的重要组

6、成部分；然而，近期研究表明，单是热膨胀并不能解释已观察到的大多数海平面的上升。大块冰原的物质平衡，特别是格陵兰冰原的物质平衡，现在被认为是海平面上升的主要因素。物质平衡是由2个主要过程控制的，积累（冰块汇集到冰原）和消融（冰块脱离冰原）。积累主要是由于降雪，消融主要是由于水分的升华和冰体的融化。与大家普遍的认识恰恰相反的是，浮冰对海平面的上升并没有发挥重大的作用。根据阿基米德原理，重量为W（假设淡水的密度为ρwater）的浮冰融化成密度为ρocean的水体，其体积的增量为ΔV，即：（1）海水的密度大约是1024.8kg/m3；北极海冰的重量大约是2x103kg。因此，如果北极所有的海冰都融化，

7、体积变化将由下式给出：（2）近360吨水可以导致海平面上升1毫米。（3）海平面如此微小的变化对我们的模型来说是无关紧要的，因为精度已经低于千分之一毫米。我们也忽略了南极冰原的影响，因为其总体影响海平面上升的量是极少的，难以量化。在1978到1987年之间，卫星微波辐射的数据表明，北极的冰体减少了3.5%，然而同时，南极的冰体却没有可统计的显著变化。卡瓦列利等人已经预测出未来50年内，南极冰体融化的