南极冰盖仍在融化

南极冰盖仍在融化

一、南极冰盖仍在消融(论文文献综述)

唐学远,孙波,马红梅,赵励耘,乔刚,田一翔,郭井学,崔祥斌,李霖[1](2021)在《南极冰盖深部结构、冰下过程及其对冰盖稳定性和海平面的影响》文中提出冰盖结构、冰下过程对冰盖稳定性、气候环境变化和全球海平面上升的影响正成为南极科学研究的前沿与热点。然而,目前针对不同时空尺度上影响南极冰盖稳定性的关键物理过程及其效应仍缺乏系统研究,致使多年来国际极地科学界在有关南极冰盖冰下过程对全球气候变化的影响机理的议题上存在广泛的争议。利用中国自2015年以来开展的东南极冰盖伊丽莎白公主地考察及其航空地球物理探测资料,通过归纳最近南极冰盖研究的新认识,厘清南极冰盖深部结构与冰下过程涉及的关键科学问题,阐述将冰盖典型区域的强化观测和冰盖数值模拟相结合来研究南极冰盖冰下深部结构与冰下过程的物理机理可能遇到的问题和解决方式,并提炼出与冰盖稳定性变异机制及其对海平面上升影响相关的研究目标、核心内容、有效途径及科学价值。期望对定量估算南极冰盖的物质平衡及其对未来海平面上升的影响这一人类迄今认识最少的南极冰盖研究领域作出科学贡献。

邹小伟,孙维君,杨堤益,王英珊,李延召,晋子振,杜文涛,秦翔[2](2021)在《云量对祁连山老虎沟12号冰川表面能量平衡的影响》文中认为为探讨云量对冰川表面能量平衡(SEB)的影响,利用架设在老虎沟12号冰川(简称12号冰川)消融区(4 550m a. s. l.)的自动气象站资料,结合能量平衡模型计算各能量分量并分析其季节变化,通过云量参数化方案获取云量因子并量化其对冰川表面能量收支的影响。结果表明:净短波辐射为冰川表面主要的能量来源(92%),净长波辐射为主要能量支出(61%),二者均受云量影响,但云的短波辐射效应更强(-37W·m-2)。云量通过影响辐射收支和湍流通量进而影响冰川表面能量收支,随云量的增加,冰川表面获得的能量减少,冰川消融速率降低。与其他区域的冰川表面能量收支对比,除地理位置、反照率、气温等因素外,海拔和云量的影响也非常显着。

段怡如[3](2020)在《基于深度学习的Sentinel-1 SAR影像在冰盖上的冰裂隙检测方法》文中研究表明冰裂隙作为冰川冰架表面一类典型特征,对于研究全球温室效应、冰架运动趋势、冰架稳定性具有重大意义,同时也是直接研究冰盖崩解的最直观因素,并且存在大量的冰裂隙以及被雪覆盖的隐伏裂隙,对研究人员的人身安全产生了巨大的威胁,因此冰裂隙的探测至关重要。目前主要的冰裂隙探测手段包括探地雷达、光学遥感、SAR影像以及雷达测高技术。其中SAR影像具有可全天时、全天候工作,穿透性强,不受云层干扰和太阳光照影响等优点,对于冰裂隙观测具有强大优势。神经网络因为拥有较强的学习能力,且能适用于复杂场景地物提取的优势,可以在冰裂隙提取中发挥重要作用。U-net网络作为编码器-解码器结构可减少池化层的空间维度,利用之间存在的快键连接可更好的修复目标信息,且可通过较少数据集得到精细的分割结果。本文对U-net网络进行改进,提出了一种新的冰裂隙检测方法,可适用于大范围场景应用,分类结果具有更高的精度。论文的主要研究结果如下:1)由于SAR影像存在特有的斑点噪声,在预处理阶段需要在对斑点噪声进行去除,增强图像中的边缘信息,以保证裂隙边缘信息得到较好的保留,为后期裂隙识别提供清晰的纹理信息。为此,本文结合MuLOG滤波算法和Probabilistic Patch-Based Weights滤波算法对SAR影像进行处理,该方法可以在有效保留裂隙边缘信息的同时对残余噪声进行平滑。2)针对南北极冰盖冰裂隙检测,需处理大范围的SAR影像,而传统的冰裂隙检测方法只满足小范围提取的问题,本文改进了 U-net网络,通过在U-net网络中添加跳过连接,减少模型训练参数和网络的计算时间,将低层次和高层次的特征连接起来,提高了网络的精确度,以得到较为精确的冰裂隙检测结果。本文将改进的U-net网络应用于两极地区的冰裂隙检测并生成两极地区的冰裂隙产品图。3)针对初步裂隙检测结果存在较多噪声点的情况,基于冰裂隙几何特征和噪声的差异,提出采用窗口遍历的方法进行图像后处理,可较好的去除噪声点。4)以南极LarsenC冰架冰裂隙检测为例,利用该区域目视解译结果对本文算法提取的冰裂隙结果进行对比验证,依据精确度、准确度、召回率以及F1评分进行结果判定,结果表明达到了较高的精度。

陈国栋,张胜军[4](2019)在《利用ICESat数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化》文中认为两极冰盖消融是造成海平面上升的重要原因,作为世界第二大冰盖,格陵兰冰盖消融速度在进入21世纪以后明显加快,引起了广泛关注.本文利用ICESat卫星激光测高数据,探讨了坡度改正的方法,通过改进平差模型解决了病态问题,并采用重复轨道方法计算了2003年9月至2009年10月间格陵兰冰盖的体积和高程变化趋势,对格陵兰冰盖各冰川流域系统的变化情况进行了详细分析.结果表明,格陵兰冰盖在这6年间平均高程变化趋势为-16.79±0.84cm·a-1,体积变化速率为-301.37±15.16km3·a-1,体积流失主要发生在冰盖边缘,其中DS1、DS8等流域的体积损失正在加剧,而高程在2000m以上的冰盖内陆地区表现出高程积聚的状态,但增长速度明显减缓.与现有研究成果的对比表明,算法优化后的本文结果更具可靠性.

沈明[5](2019)在《翻译转换理论视角下科技文本翻译中句式转换法的应用 ——以《气候变化:人人都应该知道的事》为例》文中指出近数十年,全球气候变化受到世界各地人们的重视。引进海外气象科技方面的作品有益于传播气象科技的基础知识。笔者选取约瑟·罗姆所着《气候变化:人人都应该知道的事》第一章《气候科学基础》和第二章《极端天气与气候变化》部分内容作为翻译材料。该部分介绍了气候基础知识,各种极端天气现象以及产生气候变化的原因。原文本是气象科技文本,属于科技英语(EST)范畴,原文本中有大量复杂句,翻译中涉及英汉语言中句子结构之间的转换,增加了翻译的难度。为了避免理解的偏差以及误译,根据原文本特点,本文以卡特福德提出的翻译转换理论中的结构转换为理论框架,对文本中句子结构转换的翻译采用了不同的处理方法,研究了科技文本翻译中句式转换法的应用。主要包括:肯定句与否定句转换、被动句转换主动句、后置定语转换前置定语。通过案例分析,得出以下结论:在科技英语英汉翻译过程中,为达到准确传递信息的目的,译者应考虑英语和汉语的句子结构差异,翻译时进行适当的句子结构转换,将原文中的句式表达清晰地在汉语中展现出来,使得译文通顺流畅,更加符合汉语的句式表达。本翻译报告共包括五章。第一章讲述了原文本特点、选题理由以及本文布局。第二章描述了翻译过程,包括译前、译中和译后三个部分。第三章对理论框架进行描述,介绍了卡特福德的翻译转换理论及该理论对原文本翻译的指导作用。第四章为本报告的核心章节。在卡式翻译转换理论中的结构转换理论的指导下,通过具体案例分析,对原文本中所涉及的英译汉句子结构转换的翻译策略展开研究。第五章对翻译过程中的发现与经验进行总结,并指出本报告的不足之处。

王权[6](2019)在《湖北落水洞石笋记录对同位素11阶段与1阶段相似性的启示》文中研究表明依据米兰科维奇冰期理论,太阳辐射变化是冰期-间冰期气候旋回的主要驱动力。因此,要预测自然条件下当前间冰期何时结束,过去具有相似太阳辐射背景的间冰期具有很大的参考价值。深海氧同位素(MIS)11期(约420-360ka)与全新世(MIS1)及未来具有高度相似的太阳辐射特征,但两者类比关系一直是学术界争议问题。目前提出的各种“相似型”方案大多基于轨道背景下的太阳辐射特征、冰消期倾斜率控制和区域性气候变化特征,导致了对未来气候变化的不同认识。本研究拟采用中国洞穴记录为MIS11与MIS1对比提供新的解决方案。所用石笋样品采自中国湖北省咸丰县落水洞(29°44’N,109°7’E),洞穴所在区域受副热带季风气候控制。洞穴石笋记录具有分辨率高和可绝对定年等特点,获取跨越MIS11的石笋记录有利于加深对MIS11轨道-千年尺度气候变化的认识。基于230Th定年和年代调谐(调谐至三宝洞记录),本研究建立了跨越中布容事件前后(MIS12-10)和末次冰期以来(MIS4-1)两个时段的石笋δ180和δ13C序列。洞穴的监测是解释石笋气候代用指标的基础。本文对湖北永兴洞(距离落水洞约300km)进行了为期3年的降水、洞穴水文过程和沉积的现场监测。观测数据显示中国季风区石笋δ18O主要继承夏季降水δ18O信号,并反映了大尺度季风环流变化,因此可以作为亚洲季风强度指标。在年际-年代际尺度,石笋δ180值主要受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)控制。此外,落水洞石笋δ13C主要反映洞穴上覆土壤CO2产率,因此可以作为当地生态系统生物量指标。研究结果显示落水洞附近生物量轨道-千年尺度变化主要受北半球温度控制。这些结论为研究落水洞的石笋记录提供了扎实基础。落水洞记录显示MIS12-10存在一系列千年尺度季风突变事件,在MIS12中晚期可识别出4个弱季风事件,在MIS11-10可识别出7个弱季风事件。这些千年尺度事件在年代误差范围内与北大西洋海表温度变化一一对应,表明北高纬气候与亚洲季风气候的紧密联系。基于两极“跷跷板”(bipolar seesaw)机制以及亚洲季风与南半球气候的气候动力学联系,这些千年尺度事件可与南极冰芯记录的暖事件相联系。亚洲季风与两半球气候的联系表明石笋记录在同步南北半球突变事件上具有重要作用。此外,记录对比和频谱分析表明MIS11-10与末次冰期的千年尺度事件具有相似的频率。与末次冰消期(T-I)相比,倒五冰消期(T-V)不存在与BA-YD(B(?)lling/Aller(?)d-Younger Dryas)类似的事件组合。但是落水洞石笋δ13C指示的生物量变化在MIS11c与MIS1具有一致的轨道变化趋势,这一区域环境变化特征为两个间冰期的对比提供了一个新的视角。晚全新世CO2浓度提高(工业革命前已达到280ppm)是否完全可归因于自然变化似乎是预测自然条件下当前间冰期长度的关键。模拟结果显示在280ppm的CO2浓度下,即使没有人类影响,当前间冰期也还将持续5万年。而如果“早期人类驱动假说”成立,自然条件下工业革命前的CO2只会稍高于240ppm,那么下一次冰期将会在几千年之内到来或已经到来。然而,完全处于自然条件下的MIS11冰期开始时CO2浓度却接近280ppm,这一结果可能表明CO2浓度并非是影响下次冰期到来的决定性因素。岁差与地轴倾斜率变化的特殊相位关系导致了一些间冰期(如MIS11c)跨越了两个太阳辐射峰值。在MIS11c期间,地轴倾斜率与太阳辐射呈现反相位关系,增强的温盐环流阻碍了冰期在第一个太阳辐射峰值结束后发生,从而延长了间冰期持续时间。由于当前间冰期太阳辐射与地轴倾斜率不存在类似关系,因此当前间冰期在自然条件下只会跨越1个太阳辐射峰值。此外,过去80万年里的间冰期长度从未超过1个地轴倾斜率周期,而冰期开始总是发生在地轴倾斜率减小期间,而我们目前即处于这一阶段。根据这些经验证据,自然条件下当前间冰期会在1万年内结束。千年尺度事件的两极“跷跷板”现象是冰期气候的重要特征,间冰期之后第一个“跷跷板”事件的发生可能暗示着气候已经进入冰期状态。发生于MIS11c之后的第一个弱季风事件(约392ka)振幅与末次冰期典型的“跷跷板”事件(Heinrich事件)振幅类似(约29‰),与之对应的南极暖事件振幅也与末次冰期相当。因此该事件可看作是MIS11c之后第一个两极“跷跷板”事件。在末次冰期,海平面下降提前第一个“跷跷板”事件约3ka,据此可以判断MIS11冰期开始时间大约为395ka。冰期气候条件下北半球夏季太阳辐射发挥着千年尺度事件的“节拍器”作用,即7月65°N太阳辐射的上升支均会伴随着弱季风事件的发生。未来太阳辐射变化与MIS11太阳辐射变化非常相似,因此MIS11c之后第一个“跷跷板”事件对未来的冰期开始时间具有重要的暗示作用。本研究综合了太阳辐射、千年尺度事件和区域性气候等在MIS 11 c和MIS 1两个阶段的变化特征,提出了一个新的对比两阶段的方案。该对比方案显示,自然条件下下一次冰期将在未来3ka左右到来。

晏鹏[7](2018)在《基于被动源地震学方法的南极冰盖结构研究》文中进行了进一步梳理覆盖南极大陆面积98%以上的南极冰盖是地球上最大的冰盖,冰盖厚度作为冰盖的基本参数,在建立冰盖模型进行冰盖质量平衡、海平面变化研究中发挥着至关重要的作用。冰内的速度结构对冰内地震探测与定位具有重要作用,与此同时,通过Vp/Vs反映的泊松比等弹性属性对于准确建立冰盖动力学模型具有重要作用。自上世纪50年代开始,发展准确、高效的极地区域的冰盖结构探测方法一直吸引冰川学家、地球物理学家的关注。本文首次利用多种适用于南极极端地理、气候条件下的被动源地震学方法进行非侵入式、低成本的南极冰盖结构的探测。具体地,本文利用布设在南极冰盖上方的60多个流动台站记录的远震事件和背景噪声数据,采用远震P波接收函数、背景噪声H/V谱比及远震P波尾波自相关方法对冰盖厚度和冰内波速结构进行了探究。研究结果表明,这三种被动源地震学方法均是南极冰盖结构探测的有效方法,能为南极冰盖结构提供独立、新的约束,是己有方法(如冰雷达、主动源地震反射和折射方法)的重要补充和扩展。与此同时,考虑南极冰盖区域与含冰体行星(如火星、土卫六、木卫二)的观测条件的相似性,这些方法的成功应用也为含冰体的行星浅层结构探测提供了思路。具体地,本文取得如下研究结果:观测和理论合成P波接收函数表明利用接收函数方法能清晰地获取来自冰岩界面的转换震相和多次波反射震相,借助H-Kappa叠加方法,可以同时得到冰盖厚度和Vp/Vs比值。将55个台站得到的冰盖厚度与Bedmap2冰厚格网模型相比,二者差别大多在200 m以内;少数台站差值达到600 m左右。利用接收函数得到的55个台站的Vp/Vs比平均值为2.206,在实验室测定的Vp/Vs范围内。较接收函数方法、基于背景噪声的H/V谱比方法则能快速地获取冰盖结构信息。利用各台站5天的连续背景噪声数据,我们得到了各台站的H/V曲线。利用H/V曲线中观测到的共振频率及冰盖厚度和共振频率之间的近似关系,我们计算了各台站下方的冰厚。计算结果表明,近一半台站计算得到的冰厚与Bedmap2冰厚一致。进一步,我们采用均匀单层和含低速层的双层冰盖模型进行H/V曲线反演发现,双层模型较单层模型的H/V曲线能更好地拟合观测H/V曲线。并且,基本所有台站的双层模型的反演冰厚与Bedmap2冰厚具有很好的一致性,从而支持了南极冰盖下方存在低速层这一己有论点。通过多组不同噪声时长的测试,我们发现2小时的噪声记录便能得到稳定、可靠的H/V曲线,这大大地降低了极地极端环境下的冰盖结构探测的人力、经济成本。远震P波尾波自相关方法,借助于谱白化处理和合适的带通滤波器,能独立获取来自冰岩界面的垂向、径向自相关波形中对应的P、S波反射震相信息。理论远震波形的自相关处理结果验证了观测结果的准确性。我们分别利用P、S波反射波到时计算了冰厚。结果显示,各台站利用P波与S波震相信息计算得到的冰厚具有很好的一致性,并且大部分台站计算得到的冰厚与Bedmap2冰厚接近。与此同时,利用独立的P波、S波反射震相到时信息,我们得到了可靠的Vp/Vs比值,这有助于弥补接收函数、H/V方法中由于厚度与波速存在trade-off的固有缺陷。综合对比表明,各台站利用三种方法所测量的冰厚与Bedmap2冰厚的相对误差具有很好的一致性,且大部分台站的冰厚与Bedmap2冰厚的相对误差在15%以内。考虑Bedmap2冰厚数据库自身的测量、格网误差,这三种方法得到的冰厚结果是可靠的。对于相对误差较大的台站,这一误差一方面与台站下方复杂结构有关,另一方面也可能是因为其台站下方的Bemdap2并不是确切的冰厚“真值”,因而有必要采用钻井或者其他手段进行进一步验证。总之,这三种方法均是冰盖结构探测的有效方法,且这三种方法各有优势,互相补充,在其他极端环境如喜马拉雅山脉冰川、含冰体行星浅层结构探测中具有重要应用前景。

王甜甜[8](2017)在《东南极冰盖断面特征及Dome A积累率时空变化研究》文中提出冰盖探测与稳定性研究是预测未来全球海平面变化的重要内容。近期越来越多的研究显示东南极冰盖同西南极冰盖一样也经历着快速变化,而认识冰盖特征及其演化历史是研究冰盖运动变化的重要前提与基础,所以东南极冰盖历史特征及其物质平衡变化机制在整个冰盖稳定性研究中占有重要地位。目前,我国极地科学家就东南极冰盖断面已经取得了多方面的重要成果,如冰盖表面地形、表面积累率、冰流以及冰厚和冰下地形等。然而对于冰盖历史特征——内部等时层仍缺乏足够的认识。因此本文围绕东南极冰盖断面等时层形态特征展开研究,重点关注了内部等时层与冰盖表面以及底部特征的相互作用机制。基于冰雷达探测技术,我们应用中国南极科学考察(Chinese National Antarctic Research Expedition,CHINARE)第 29 次(CHINARE 29,2012/13)车载高垂向分辨率和第32次(CHINARE32,2015/16)机载冰雷达数据,获取了东南极中山站至DomeA断面的详细等时层特征数据。为了使得冰雷达图像中等时层特征更加清晰以便于识别与分析,我们在常规处理的基础上,提出了对冰雷达图像进行Sobel增强处理的方法。综合考虑中山站至DomeA断面的表面以及冰下地形特征,沿海岸至内陆的方向将整个断面分成了四个不同部分:海拔快速上升区域、海拔平缓区域、Lambert冰川上游区域和冰穹区域。结果显示,浅部等时层形态结构主要由表面积累率决定,而表面积累率又受到表面地形和局部气候等因素的共同影响。其中表面地形受长期下降风作用最显着的结果是形成光洁区,且在冰盖浅部则表现为等时层超覆。如本文研究中靠近Dome A区域的浅部等时层则出现了大范围的超覆现象,其横向延续距离达160公里,纵向埋深达1000米,且具有重复周期性。该区域位于Lambert冰川跃升为Gamburtsev山脉地形的过渡地带,其特殊的冰下地形也间接影响了表面地形的形态,使得冰盖表面长期受风吹雪作用而出现零甚至负积累。这同时说明浅部等时层的形态特征也间接受到冰下地形的影响。深部等时层形态结构则受到冰流与冰下环境的影响较大。通常情况下,等时层的形态结构与冰下地形起伏基本一致。然而在一些特殊的区域,如快速冰流区、峡谷以及冰川流经区域等,则会出现等时层缺失、难辨甚至扰动的异常特征。在本文研究的Lambert冰川上游区域内,从单个断面上出现了等时层波长远远小于冰下地形波长的现象。该现象是由于研究断面的垂向或交叉向断面底部存在短波冰下地形造成的,因此说明等时层形态结构是由三维冰下环境共同决定。另外,在该断面的冰川边缘区域其深部等时层出现了扰动的异常特征。由于冰下地形决定着冰盖物质流动机制,反之冰流运动又与冰下地形相互作用,因此该边缘区域山峰与峡谷陡变产生了复杂的应力应变环境,从而造成了等时层扰动的异常特征。进一步,为了认识东南极内陆典型区域DomeA的历史演化过程,本文以六条定年等时层为输入数据,应用D-J冰盖模式重建了该区域过去16.1万年间的平均积累率时空分布特征。认识DomeA演化历史对寻找超过百万年的冰记录具有重要意义。对此浅冰芯分析仅仅能够了解近期(几百或几千年间)的物质积累变化,而深冰芯钻取(正在开展中,预计2018年完成)不仅耗时长且研究区域有限。因此将连续等时层与深冰芯相结合,能够实现大范围的认识冰盖历史变化过程。利用国际DoCo计划中连接Vostok与Dome A的连续等时层,获取了 Dome A区域六条长达216公里的连续定年等时层并作为输入数据。在D-J冰盖模型的应用中,我们统计分析了其经验参数h的变化影响,并在合理范围内取800米作为计算参数值。分析表明:空间分布上,Dome A平均积累率在216公里断面上整体呈现由南向北逐渐增加的趋势。过去六个不同时期(TP1:0-34.3±1.3 ka,TP2:0-39.6±0.1 ka,TP3:0-47.5± 1.7 ka,TP4:0-93.3 ±0.4 ka,TP5:0-123.5± 1.5 ka 和 TP6:0-161.4± 1.0 ka;TP 表示 Time Period)的空间分布特征基本一致,表明了 DomeA在过去16.1万年间处于相对稳定的状态。为了更详细了解Dome A平均积累率空间分布特征,本文以40公里为单位距离,由南向北逐段分析了平均积累率的变化。结果显示最低平均积累率出现在Dome A分段区域,其平均积累率在过去TP1、TP2、TP3、TP4、TP5和TP6期间分别为2.09,2.30,2.41,1.79,2.21和1.88厘米每年(冰当量)。时域分布上,过去TP12、TP23、TP34、TP45和TP56期间平均积累率分别为4.20、3.41、1.29、3.74和1.10厘米冰当量每年。对比分析过去不同时期的平均积累率结果,我们发现在过去3.4-4.7万年间Dome A经历了相对高的积累率时期。为了寻找Dome A经历高积累率的原因,本文将该结果与Vostok冰期特征进行了详细的对比分析,发现DomeA的相对高积累率与末次冰期的暖冰期MIS3(Marine Isotope Stage 3,2.9-5.9万年间)基本重叠。由于温度只是影响积累率的多种因素之一,所以DomeA该相对高积累率期也应该是受温度等多种影响因素的共同作用结果。

丁云风[9](2017)在《南极冰盖表面冰雪过程变化综合监测站的设计与应用研究》文中认为本课题是在“南北极环境综合考察与评估”极地专项(编号:CHINARE2015-02-02)和国家自然科学基金项目(编号:41176080)资助下对南极冰盖表面冰雪过程变化进行定点综合监测的一项研究应用。南极大陆98%被冰雪覆盖着。研究南极冰盖的物质平衡不仅对重建古气候历史有重大意义,而且对探究全球变暖导致冰川消融等现象也有很大的贡献,因此作为象征冰盖过去与现在状况的一个重要参考指标,对南极物质平衡的研究在国内外已成为热点。目前国内外对于冰物质平衡的测量方法有很多,实地测量法主要包括测量某区域内雪面高度差得到积累的雪面数据的花杆法,利用超声波测量雪面高度的雪深仪测距法,通过挖采雪坑或钻取冰雪芯样品测量其化学含量得出物质平衡信息的雪坑/冰雪芯法等。尽管这些技术手段受南极环境的影响,在一定程度上存在不足之处,但已在不断改进并成为比较成熟的测量方法被广泛使用;对于大空间尺度的物质平衡信息的获取主要依靠卫星遥感技术,为物质平衡的计算提供大量实时数据。总之,由于冰物质平衡信息随时间与空间多尺度变化,对其信息的获取很难做到全面细致,因此其测量方法多种多样。本文主要是利用物质平衡的某一影响因素对其物理量进行测量估算,为物质平衡的研究贡献一份微不足道的力量。冰盖的物质平衡包括冰物质的输入和输出,其输出分为冰盖表面冰雪升华与冰下消融等;冰物质输入主要是降雪的积累。当环境气温长时间低于雪的融点时,经过长久的演化,积雪转化成冰融为冰盖的一部分。因此,雪的积累量是研究物质平衡重要的参数,这一参数对南极气候的变化反应迅速。而冰盖表面温度、风、太阳辐射,海拔等都会影响雪的积累量,比如随着风对冰盖表面不断的风蚀使雪的积累量发生很大变化,近地面的太阳辐射也对雪积累量有非常重要的影响,所以对这些物理量的测量并加以分析也可以在一定程度上反映出冰盖的物质平衡状况。针对上述问题,本课题研发了专用于南极冰盖浅冰层的10m长温度链,集成了风速传感器、风向传感器、光照度传感器、超声波传感器,开发出一套冰雪过程变化综合监测站,对温度、风速、风向、太阳辐射、冰雪积累量等物理量进行测量,同时通过无线传输系统将数据传回国内,并开发监测软件,实现了南极冰盖冰雪过程变化的远程实时查看、查询数据及趋势曲线变化。在中国第32次南极科学考察期间,该监测站已由本课题科研人员在中山站到昆仑站途中成功安装了5套,第33次南极考察期间安装了3套。本文分别对安装于昆仑站和泰山站的综合监测站采集的太阳辐射量、风速、风向、大气温度、相对于积雪表面的高度变化、冰盖浅冰层10m深温度进行分析、比较,得出该区域一年的冰雪积累量变化及影响冰雪积累量的主要因素,反映南极冰盖物质平衡,进而为预测全球气候变化提供一些基础理论支撑。

赵秋阳[10](2017)在《基于卫星测高数据的南极冰下湖活动监测与分析》文中进行了进一步梳理南极冰盖是全球最大的冰川和淡水资源库,作为冰冻圈的重要区域,南极冰盖在全球气候及环境变化研究中发挥着重要的作用。冰下湖是南极冰盖底部水文系统的重要组成部分,已存在有百万年的历史,对研究冰盖的历史进程及全球气候变化有潜在的价值。此外,冰下湖水的活动直接影响着冰盖表面的运动,冰流速、冰盖物质平衡以及全球海平面的上升等,研究冰下湖的动态变化具有重要的意义。由于冰下湖位于冰盖底部很难进行直接观测,而冰下湖的活动会直接引起冰盖表面高程发生变化,卫星测高数据凭借其较高的观测精度在冰盖表面的变化监测中发挥了重大的作用。因此,本文主要基于ICESat和CryoSat-2卫星测高数据,通过监测冰盖表面的变化来获取冰盖底部冰下湖的活动情况。针对冰下湖的动态活动监测,本文主要开展了以下几个方面的研究:(1)针对激光测高卫星ICESat和雷达测高卫星CryoSat-2不同的工作原理,详细介绍了基于ICESat测高数据的重复轨道算法和基于CryoSat-2测高数据的差分DEM方法监测冰下湖的基本原理和关键技术。(2)利用BEDMAP 2数据集和CryoSat-2测高数据对全南极冰下湖的分布和冰下排水路径进行探测,得到全南极冰下湖的数量、面积以及冰下排水路径的分布情况,对比分析了利用这两种数据得到的结果的异同,并通过冰下排水流域辅助分析了全南极冰下排水路径的特点以及与南极冰下湖的分布关系。(3)结合ICESat和CryoSat-2卫星测高数据获取了东南极CookE2和西南极Engelhardt冰下湖在2003年10月到2016年6月长时间序列的动态活动变化特征,基于CryoSat-2测高数据自动提取CookE2和Engelhardt冰下湖的精确边界,并分析了利用ICESat和CryoSat-2测高数据监测冰下湖的优缺点。(4)基于ICESat和CryoSat-2卫星测高数据监测了南极Totten和Byrd冰川流域的冰下湖群长时间序列的动态活动情况。根据冰下湖群的动态活动特征并结合区域冰下排水路径分析了冰下湖之间的水文连接关系。

二、南极冰盖仍在消融(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、南极冰盖仍在消融(论文提纲范文)

(1)南极冰盖深部结构、冰下过程及其对冰盖稳定性和海平面的影响(论文提纲范文)

0 引言
1 南极冰盖深部结构与冰下过程关键科学问题
    1.1 东南极冰盖稳定性变异机制
    1.2 东南极冰盖稳定性对冰盖物质平衡及其海平面上升的影响
2 南极冰盖深部结构、冰下过程及其对海平面影响研究
    2.1 东南极冰盖航空地球物理强化观测
    2.2 构建冰盖数值模式模拟南极冰盖冰下环境
    2.3 南极冰盖冰下过程的物理机理与海平面变化趋势的影响研究
        2.3.1 南极冰盖冰下深部结构和冰下过程的物理机理
        2.3.2 南极冰盖冰下过程对海平面变化趋势的影响
3 项目的科学价值与展望

(2)云量对祁连山老虎沟12号冰川表面能量平衡的影响(论文提纲范文)

0 引言
1 研究区概况
2 数据与方法
    2.1 数据来源与处理
    2.2 方法
        2.2.1 云量
        2.2.2 能量平衡方程
        2.2.3 纳什效率系数
        2.2.4 Monte Carlo模拟
3 结果与讨论
    3.1 气象要素的季节变化
    3.2 云量对气象要素的影响
    3.3 云量对冰川表面能量平衡的影响
        3.3.1 冰川表面各能量分量的季节变化
        3.3.2 云量对冰川表面能量平衡的影响
    3.4 云量对冰川消融的影响
4 讨论
    4.1 模型评估
    4.2 敏感性试验
    4.3 全球不同类型冰川表面能量平衡对比
5 结论

(3)基于深度学习的Sentinel-1 SAR影像在冰盖上的冰裂隙检测方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
2 相关基础理论介绍
    2.1 合成孔径雷达遥感
    2.2 冰裂隙类型及特征
    2.3 深度学习理论基础
3 改进的U-net网络SAR冰盖裂隙检测方法
    3.1 辐射定标
    3.2 图像掩膜
    3.3 图像滤波
    3.4 归一化处理
    3.5 数据增强
    3.6 训练集制作
    3.7 基于U-net网络的改进算法
4 基于Sentinel-1数据的冰裂隙提取及结果分析
    4.1 研究区与数据源
    4.2 冰裂隙检测实验结果
    4.3 实验结果后处理
    4.4 结果对比验证及分析
5 总结展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(4)利用ICESat数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化(论文提纲范文)

0 引言
1 数据介绍及粗差编辑
    1.1 ICESat/GLAS (R34) 数据介绍
    1.2 粗差编辑与数据筛选
2 确定冰盖表面高程变化的方法
    2.1 基本方法
    2.2 坡度拟合函数选择
    2.3 方程病态问题解决
3 结果
    3.1 ICB改正的探讨
    3.2 地壳形变改正
    3.3 格陵兰冰盖体积变化
4 冰川流域体积和高程变化分析
5 总结

(5)翻译转换理论视角下科技文本翻译中句式转换法的应用 ——以《气候变化:人人都应该知道的事》为例(论文提纲范文)

Acknowledgements
Abstract
摘要
Chapter One Introduction
    1.1 Introduction to the Translation Project
    1.2 Significance of the Translation Report
    1.3 Layout of the Translation Report
Chapter Two Translation Process Description
    2.1 Translation Preparation
    2.2 Translation Process
    2.3 Translation Proofreading
Chapter Three Catford’s Translation Shift Theory
    3.1 Brief Introduction to Translation Shift
        3.1.1 Level Shifts
        3.1.2 Category Shifts
    3.2 Significance of Translation Shift in the translation of Meteorological Science and Technology Text
Chapter Four Translation Strategies for Sentence Structures Shift
    4.1 Structure Shifts between Affirmative Sentence and Negative Sentence
        4.1.1 Shift from Affirmative Sentence to Negative Sentence
        4.1.2 Shift from Negative Sentence to Affirmative Sentence
    4.2 Structure Shifts between Passive-Voice Sentence and Active-Voice Sentence
        4.2.1 Shift from Passive-Voice Sentence to Active-Voice Sentence
        4.2.2 Shift from Passive-Voice Sentence to Be-Verb Sentence
        4.2.3 Shift from Passive-Voice Sentence to Passive-Form Sentence
    4.3 Structure Shifts between Postpositive Attributive and Prepositive Attributive
        4.3.1 Shift from Past Participle Phrase to Modifier-core Structure with“De”
        4.3.2 Shift from Prepositional Phrase to Chinese Verb-Object Phrase
        4.3.3 Shift from Attributive Clause to Chinese Subject-Predicate Phrase
Chapter Five Summary
    5.1 Major Findings
    5.2 Limitations
References
Appendix 1 Source Text and Target Text
攻读学位期间的研究成果

(6)湖北落水洞石笋记录对同位素11阶段与1阶段相似性的启示(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究进展与论文选题意义
        1.1.1 80万年以来的间冰期
        1.1.2 “11期之谜”与全新世相似型
    1.2 研究内容、方案及创新性
        1.2.1 研究内容
        1.2.2 研究方案与技术路线
        1.2.3 论文工作量
        1.2.4 创新性
第2章 石笋δ~(18)O解译—永兴洞观测视角
    2.1 洞穴观测的意义
    2.2 永兴洞概况
    2.3 研究方法
        2.3.1 野外观测和同位素测试
        2.3.2 HYSPLIT后向轨迹模拟
    2.4 分析结果
    2.5 石笋δ~(18)O解译
    2.6 小结
第3章 跨越MIS11的落水洞石笋记录
    3.1 落水洞概况
    3.2 样品与方法
    3.3 年龄模式与δ~(18)O、δ~(13)C序列
    3.4 记录的可靠性
    3.5 小结
第4章 来自同一洞穴末次冰期以来气候记录的启示
    4.1 末次冰期石笋δ~(13)C研究进展
        4.1.1 石笋δ~(13)C的影响因素
        4.1.1.1 土壤CO_2对石笋δ~(13)C的影响
        4.1.1.2 基岩对石笋δ~(13)C的影响
        4.1.1.3 洞穴内部环境对石笋δ~(13)C的影响
        4.1.2 石笋记录
        4.1.2.1 轨道尺度变化
        4.1.2.2 末次冰期千年尺度变化
    4.2 年龄模式与δ~(18)O、δ~(13)C序列
    4.3 落水洞石笋δ~(13)C的解译
    4.4 末次冰期以来落水洞石笋δ~(18)O与δ~(13)C关系
    4.5 小结
第5章 MIS12-10季风演化规律及事件基本特征
    5.1 MIS12-10亚洲季风千年尺度变化的全球联系
    5.2 不同冰期旋回千年尺度事件对比
    5.3 陆地生态系统(石笋δ~(13)C)变化
    5.4 T-V与T-I对比
    5.5 小结
第6章 MIS11c与MIS1对比及其对自然条件下未来气候变化的启示
    6.1 MIS11c与MIS1对比方案与“早期人类驱动假说”
    6.2 CO_2浓度与未来冰期的发生
    6.3 倒数第四次冰期开始时间
    6.4 自然条件下未来冰期开始时间
    6.5 小结
第7章 主要结论、不足与展望
    7.1 主要结论
    7.2 论文存在的不足
    7.3 未来研究展望
附录A
附录B
参考文献
在读期间发表的学术论文
致谢

(7)基于被动源地震学方法的南极冰盖结构研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 冰冻圈地震学概述
    1.2 南极冰盖结构探测现状
        1.2.1 已有冰盖结构探测方法
        1.2.2 被动源地震方法
    1.3 南极地震台站与数据
    1.4 研究内容与主要研究方法
第二章 地震学基础理论
    2.1 应力应变关系
    2.2 弹性动力学方程
    2.3 受点力情形下波动方程的解
    2.4 冰的物理性质与弹性性质
        2.4.1 冰内温度与密度
        2.4.2 冰晶组构与地震波速度
第三章 利用远震接收函数方法研究冰盖结构
    3.1 引言
    3.2 接收函数与H-Kappa叠加
        3.2.1 接收函数
        3.2.2 H-Kappa叠加方法
    3.3 数据处理与结果
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 利用背景噪声H/V比方法研究冰盖结构
    4.1 引言
    4.2 H/V谱比方法原理
    4.3 数据处理与结果
    4.4 讨论
    4.5 小结
第五章 利用远震P波尾波自相关方法研究冰盖结构
    5.1 引言
    5.2 地震记录自相关原理
    5.3 数据处理与结果
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要工作和结论
    6.2 未来工作展望
参考文献
附录A 第三章补充材料
附录B 第四章补充材料
附录C 第五章补充材料
参与项目与发表论文
致谢

(8)东南极冰盖断面特征及Dome A积累率时空变化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外相关研究进展与现状
        1.2.1 国外研究进展与现状
        1.2.2 国内研究进展与现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 章节安排
2 研究数据
    2.1 冰雷达数据
        2.1.1 CHINARE 21
        2.1.2 CHINARE 29
        2.1.3 CHINARE 32
        2.1.4 数据处理与图像显示
    2.2 冰流数据
    2.3 冰芯数据
3 研究理论与方法
    3.1 冰盖物质积累与运动
        3.1.1 冰川的分带
        3.1.2 成冰作用
        3.1.3 冰盖运动
    3.2 电磁波与遥感
    3.3 表面特征提取
        3.3.1 GPS
        3.3.2 高度计
        3.3.3 雷达成像
    3.4 冰盖内部特征
        3.4.1 冰晶组构
        3.4.2 特征分布
        3.4.3 介电常数与电导率
        3.4.4 电磁波波速
        3.4.5 冰厚与积雪改正
    3.5 等时层与冰芯
        3.5.1 冰芯定年
        3.5.2 等时层的等时性
4 中山站至Dome A断面特征
    4.1 研究区域概况
    4.2 东南极冰盖断面特征
        4.2.1 海拔快速上升区域断面特征
        4.2.2 海拔平缓区域断面特征
        4.2.3 Lambert冰川上游断面特征
        4.2.4 冰穹区域断面特征
    4.3 断面等时层分析
    4.4 小结
5 Dome A古积累率时空变化
    5.1 研究基础
    5.2 D-J冰盖模型
        5.2.1 Nye模型
        5.2.2 D-J模型
        5.2.3 D-J模型参数化
    5.3 古积累率重建
        5.3.1 连续等时层定年
        5.3.2 积累率空间分布特征
        5.3.3 积累率时域分布特征
        5.3.4 相关研究对比
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 讨论
        5.4.2 总结
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻博期间发表的与学位论文相关的科研成果
致谢

(9)南极冰盖表面冰雪过程变化综合监测站的设计与应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的背景与意义
    1.2 国内外研究动态
    1.3 本课题研究目的与主要内容
第二章 冰盖表面冰雪过程变化综合监测站
    2.1 冰盖表面冰雪过程变化综合监测站的整体设计
    2.2 冰盖表面冰雪过程变化综合监测站各传感器的设计及选型
        2.2.1 风速、风向传感器
        2.2.1.1 风速传感器的选型
        2.2.1.2 风向传感器的选型
        2.2.1.3 风速、风向传感器的标定
        2.2.2 光照度传感器的选型
        2.2.3 超声波传感器
        2.2.3.1 超声波传感器的选型
        2.2.3.2 超声波传感器的标定
    2.3 铱星远程通讯系统的设计
    2.4 本章小结
第三章 南极冰盖浅冰层 10m温度链的研发
    3.1 温度传感器的选型
        3.1.1 温度传感器的性能
        3.1.2 温度传感器的结构及硬件连接
        3.1.3 DS28EA00的工作状态及寄存器配置
    3.2 温度传感器的菊链
    3.3 温度链的标定
    3.4 温度链的稳定性实验
    3.5 本章小结
第四章 综合监测站的硬件电路设计
    4.1 系统硬件结构设计
        4.1.1 主控单元MSP430F5438A单片机电路设计
        4.1.2 实时时钟模块电路设计
        4.1.3 SD卡存储模块电路设计
    4.2 通信模块电路设计
        4.2.1 RS485串行通信模块电路设计
        4.2.2 RS232串行通信模块电路设计
    4.3 供电电源模块电路设计
    4.4 液晶显示屏电路设计
    4.5 本章小结
第五章 综合监测站的软件设计
    5.1 系统主程序设计
    5.2 数据采集程序设计
        5.2.1 温度采集程序设计
        5.2.2 风速、风向数据采集程序设计
        5.2.3 光照度数据采集程序设计
    5.3 铱星远程传输数据的程序设计
    5.4 综合监测站的供电策略设计
    5.5 传感器数据的转换
    5.6 远程监控网的设计及应用
    5.7 本章小结
第六章 综合监测站的应用分析
    6.1 综合监测站在国内的试验
    6.2 综合监测站在第32次南极现场的应用及数据分析
        6.2.1 安装于昆仑站的综合监测站的应用与分析
        6.2.2 安装于泰山站的综合监测站的应用与分析
    6.3 灰关联分析法的相关性分析
        6.3.1 灰关联分析法
        6.3.2 冰雪积累量的相关性分析
    6.4 综合监测站在南极现场安装及使用中出现的问题及解决方法
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文情况

(10)基于卫星测高数据的南极冰下湖活动监测与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究进展和现状
    1.3 论文研究目的和内容
2 卫星测高监测冰下湖的基本原理
    2.1 冰下湖的基本概念
        2.1.1 冰下湖的成因
        2.1.2 冰下湖的分类
        2.1.3 冰下湖的探测方法
    2.2 基于ICESat测高数据的冰下湖监测
        2.2.1 ICESat及测高数据
        2.2.2 重复轨道算法监测冰下湖原理
    2.3 基于CryoSat-2测高数据的冰下湖监测
        2.3.1 CryoSat-2及测高数据
        2.3.2 差分DEM方法监测冰下湖原理
    2.4 本章小结
3 全南极冰下水系探测
    3.1 冰下水系探测基本原理
    3.2 实验数据与处理
    3.3 结果比较与分析
        3.3.1 冰下湖预测结果分析
        3.3.2 冰下排水路径结果分析
    3.4 本章小结
4 卫星测高监测动态冰下湖
    4.1 实验区域
        4.1.1 Cook_(E2)冰下湖
        4.1.2 Engelhardt冰下湖
    4.2 数据处理和结果分析
        4.2.1 数据处理
        4.2.2 Cook_(E2)冰下湖数据处理与结果分析
        4.2.3 Engelhardt冰下湖数据处理与结果分析
        4.2.4 结果比较分析
    4.3 本章小结
5 区域冰下水系中的监测与分析
    5.1 Totten冰川流域监测
        5.1.1 冰下湖动态变化监测
        5.1.2 冰下水文关系分析
    5.2 Byrd冰川流域监测
        5.2.1 冰下湖动态变化监测
        5.2.2 冰下水文关系分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文主要工作与成果
    6.2 展望
参考文献
硕士攻读期间论文发表和学术交流情况
致谢

四、南极冰盖仍在消融(论文参考文献)

  • [1]南极冰盖深部结构、冰下过程及其对冰盖稳定性和海平面的影响[J]. 唐学远,孙波,马红梅,赵励耘,乔刚,田一翔,郭井学,崔祥斌,李霖. 极地研究, 2021(04)
  • [2]云量对祁连山老虎沟12号冰川表面能量平衡的影响[J]. 邹小伟,孙维君,杨堤益,王英珊,李延召,晋子振,杜文涛,秦翔. 冰川冻土, 2021(02)
  • [3]基于深度学习的Sentinel-1 SAR影像在冰盖上的冰裂隙检测方法[D]. 段怡如. 山东科技大学, 2020(04)
  • [4]利用ICESat数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化[J]. 陈国栋,张胜军. 地球物理学报, 2019(07)
  • [5]翻译转换理论视角下科技文本翻译中句式转换法的应用 ——以《气候变化:人人都应该知道的事》为例[D]. 沈明. 南京信息工程大学, 2019(04)
  • [6]湖北落水洞石笋记录对同位素11阶段与1阶段相似性的启示[D]. 王权. 南京师范大学, 2019(02)
  • [7]基于被动源地震学方法的南极冰盖结构研究[D]. 晏鹏. 武汉大学, 2018(09)
  • [8]东南极冰盖断面特征及Dome A积累率时空变化研究[D]. 王甜甜. 武汉大学, 2017(02)
  • [9]南极冰盖表面冰雪过程变化综合监测站的设计与应用研究[D]. 丁云风. 太原理工大学, 2017(12)
  • [10]基于卫星测高数据的南极冰下湖活动监测与分析[D]. 赵秋阳. 武汉大学, 2017(06)

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南极冰盖仍在融化
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