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1、题目：天山冰川变化的数值模拟及其对气候变化的响应分析作者：王某①*,李某②,张某①①中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室,兰州730000;②中国科学院大学,北京100049*联系人,E-mail:wangxx@sci.ac.cn资助项目：国家自然科学基金(41190080,40771209）、国家重点基础研究发展计划(2010CB951703)和中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室基金(SKLCS-ZZ-2012-02-03)资助摘要冰川变化的数值模拟及其预测是冰冻圈科学的前沿方向.本文介绍了对山地冰川进行数值模拟的原理和方法,并以天山乌鲁木齐河源１号冰
2、川(以下简称1号冰川)为研究对象,通过数值求解二维的冰川流动方程,对1号冰川的流场进行了模拟.同时通过线性分析构建了一个未来升温情景：2010～2070年1号冰川地区升温速率为关键词：冰川升温速率气候波动数值模拟预测(通常5~8个)山地冰川被喻为高山固体水库,其规模较小而对气候波动变化十分敏感.近年全球大多数山地冰川出现加剧萎缩的趋势[1~3],这是近年气候变暖的直接证据.冰川萎缩的结果影响到水资源和海平面[4,5].在我国西北干旱区,冰川融水是维系下游绿洲的重要水资源,冰川融水平均占内陆河径流的22％,个别河流如塔里木河高达40％[6].因而在未来气
3、候变化情景下,预测山地冰川及其水资源变化不仅有科学意义而且有重要的应用价值[7].1方法与数据冰川在重力作用下,总处于运动状态,其流场分布受冰川形态的控制.因此发生在冰川表面的物质积累和消融不断改变着冰川的形态,进而促使冰川流场的不断调整.如图1所示,当冰川达到平衡状态时,冰川消融区因消融量大于积累量而损失的物质,会由冰川上部积累区向下输送物质而得到补充.当冰川积累区面积缩小,向下输送的物质减少时,冰川消融区因得不到足够物质补给,冰川消融区则会退缩减薄.2冰川运动速度的数值模拟为了计算1号冰川的运动速度,需对方程(2)和(3)式求解.1号冰川平均运动速
4、度小于8m/a,因此方程(2)中非常小,同其它两项相比,可以忽略,则方程(2)变为应力平衡方程.冰川表面压力与大气压力处于平衡状态,冰川底部可以与冰床冻结成固定边界。图1冰川变化数值模拟的流程图表1物质成分组成l(%)（三线表）1物质CSiMnPSCrNiCuAlQ2350.140.010.330.0110.02––––CortenA0.090.30.350.0810.0050.480.270.280.0373讨论和结论由方程(1)可知,冰川变化由两部分组成,即发生在冰川表面的物质平衡变化,和因流动造成物质的辐合辐散.物质平衡变化比较直观,通过测量花杆
5、就可直接观测到物质平衡的变化,而发生在冰川内部的辐合辐散则只能通过计算获得.冰川消融区不断损失物质,而积累区不断获得物质,正是通过冰川内部的辐合辐散而使积累区的物质向消融区输送,使冰川变化处于动态平衡状态.致谢：感谢XXX协助野外调查。注意事项：1.表格和图件随文中出现顺序编排或统一放在参考文献后;2.送审稿件的参考文献可以采用“著者年制”也可以采用“顺序编码制”进行编排，但是录用稿件的参考文献格式应按照“顺序编码制”用阿拉伯数字编排.参考文献1施雅风.中国西北气候由暖干向暖湿转型问题评估.北京:气象出版社,2003.1242SambrookJ,Rus
6、sellD.MolecularCloning:ALaboratoryManual.3rded.ColdSpringHarbor:ColdSpringHarborLaboratoryPress,20013李忠勤,沈永平,王飞腾,等.冰川消融对气候变化的响应—以乌鲁木齐河源1号冰川为例.冰川冻土,2007,29:333-3424BalasubramanianR.Roleofnanophaseoxidesinshort-termatmosphericcorrosionofstructuralsteels.DissertationforDoctoralDegr
7、ee.Norfolk,VA:OldDominionUniversity,2003.45PhillipsNA.TheNestedGridModel.NOAATechnicalReportNWS22.19796ZhangWP.ExperimentApparatusofDiffractionImaging.ChinaPatent,02290557.X,2003-12-037WangDL,ZhuJ,LiZK,etal.UserManualforQTKMapperVersion1.6,19991
