634被浏览110,172分享邀请回答7715 条评论分享收藏感谢收起data.epmap.org/air 清悦数据，是按照题主说的“国控点”整理的。之前可以任意下，现在需要积分了。 可以向他们请求API抓取数据。这里有大神抓好并发布(不要太广的传播，因为容易神奇的消失，以后就没有这么好的资源了)：（北京和全国数据）。 英文的AQI发布平台，全球的数据，依旧需要爬取。这里有harvard.edu 爬取好的： ，细节去了解咯，这是8h间隔的，不是1h的。还有温度、湿度、气压哦！又是一个大神的，有详细说明。至于爬取数据程序可以去github搜索。12631 条评论分享收藏感谢收起作者：晋楠 来源： 发布时间： 18:39:31
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全球海冰达创纪录新低
2016年9月北冰洋海冰范围对比1981年至2010年的平均最小范围（线条所示）。图片来源：NASA
这是一个新的最低点。自20世纪70年代开始卫星监测以来，覆盖全球海洋的浮动海冰区域达到纪录以来最低水平。这意味着它也可能是数千年来海冰覆盖率的最低水平。
来自美国国家冰雪数据中心的最新观测说明了今年海冰范围为何会降到新低。在北极，海冰覆盖率的下降是全球变暖和可能受全球变暖而发生的异常天气的双重结果。但在南极，目前季节性海冰的下降可能只是自然变化的结果。
在北半球冬季，北极海冰范围应该迅速扩大。但北极不仅迅速变暖，而且这个冬季反复出现的暖气流还推动气温进一步超过平均值。由于温度过高，这个冬天海冰覆盖有时会出现暂时收缩。
同时，在南半球夏季之时，南极海冰区域也比以往更快地减少。随着全球变暖继续推进，长远来看南极洲季节性海冰范围可能会下降，但这种下降尚未开始。实际上，从1979年开始观测以来，南极冬季海冰平均覆盖面积还在某种程度上有所增加。
南极海冰的增加和目前的异常低水平可能均是自然变化的结果，英国南极调查研究所气候学家John Turner说。&南极洲的气候极端多变。&他说。
相比较而言，全球变暖导致北极海冰长期以来不断减少。这一变暖趋势似乎会减弱环绕北极的风，使暖气流进入北极。而当暖气后入侵之后，冷气流就会南下。这也是今天冬季亚洲和欧洲部分地区异常寒冷的原因。
由于南北极海冰同时减少，今年地球上的海冰总量已经达到创纪录新低。（晋楠）
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岁差研究是地球基础科学研究！ 岁差周期是地球大气候周期
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目前已有1条评论北极海冰溶化现象如何影响全球：拉尼娜受阻北半球变冷
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|个人分类:|系统分类:|关键词:北极海冰融化 南极半岛海冰 拉尼娜 寒流袭击
北极海冰溶化现象如何影响全球：拉尼娜受阻北半球变冷 & & & & & & & & & & & & & & &杨学祥，杨冬红 关键提示：最重要的是，2016年7月北极海冰溶化现象可能导致北半球寒流的到来。目前中国低温可能是一个前期信号。 北极海冰溶化现象如何影响全球？[科普佳作] 19:47:06科普中国—科技名家风采录 据美国宇航局(NASA) 7月21日的官方消息，美国宇航局“冰桥行动”(Operation IceBridge)勘测了美丽如蓝宝石、却令人忧心的融冰区。预计今年夏天，北冰洋的海冰将会缩减至低于平均值的水平。 （图片来源：NASA/OperationIce Bridge） & &上图中海冰之上的大片融冰“池塘”，是在2016年7月14日，于“冰桥行动”的飞行勘测期间拍摄的。这一行动将描绘北冰洋融冰池的范围、多少和深度，以帮助科学家对北极海冰的在9月的年度最低限做出预测。
& &北极海冰是如何形成的？
& &北极海冰是指北极地区直接由海水冻结而成的咸水冰，亦包括进入海洋中的大陆冰川、冰山和冰岛等。北极地区稳定的冰盖占据北冰洋海绵三分之一以上，并覆盖格陵兰和其他岛屿以及高纬大陆地区。北极地区冰盖总面积约为1330万平方公里，其中1100万为海冰，200万为陆冰。 & &北极海冰像巨大的透镜，其中心平均厚度达3-4米，其厚度向边缘逐渐减小。并且由于这些冰是有许多不连续的冰场组成的，在空气和洋流的作用下不断移动，所以冰界也是不断变化的。在海冰的移动中，往往由于挤压作用，形成冰山（冰的堆积），其厚度显着超过冰盖平均厚度，可达几百米。而高大的冰山往往不是海洋自生的，是来自于大陆冰川分裂下来的冰山，进入海洋。格陵兰半岛上大陆冰层平均厚度1500米，有的达1900米。 & &海冰是在海上所见到的由海水冻结而成的冰。海水有一定盐度，与淡水不同使海水最大密度时的温度不是4℃，而是随盐度之增大而降低，同时海水的冰点也要下降。当盐度为24.7‰时，海水密度最大时的温度与其冰点一致为- 1．332℃。盐度再增大，海水密度最大时的温度还可降到其冰点以下。因此，海水与纯水不同，它不能在某个温度下突然完全冻结，因为海水温度降至冰点开始结冰后，冰中许多小洞穴内的海水的盐度逐渐加大，欲使其继续结冰，还需使温度下降至更低的冰点。
& &北极海冰溶化现象
& &古气候研究表明，从前的海洋冰盖发生了显着的变化，在第四纪期间（最近的百万年）并改几次延伸到了温带，并且巨大的大陆冰冻也相应得到了发展。古气候和历史资料也表明，在最近几千年期间北极冰界的位置也发生了明显的振动。在暖气海洋冰远远向北退缩，大陆冰冻面积也明显收缩，这种温暖的最近期间发生在数千年前。 & &在北冰洋海冰的南界大致从埃尔斯米尔岛北部开始，沿博登岛经新西伯利亚岛北面到格陵兰北部。浮冰的范围以4月最大，北冰洋及其周围海域全部有冰。北大西洋的浮冰南界在巴伦支海西南部、格陵兰海南不及纽芬兰的东南约42°N附近。备胎冰洋的浮冰南界从阿拉斯加半岛南端开始，经白令海中部、堪察加半岛南端、鄂霍次克海的东南部，直至日本北部的顶端。 & &当前，国际社会对于北极海冰未来演变趋势存在两种截然不同的观点。一种观点认为，北极海冰减少的趋势是不可逆转的，未来夏季将出现无冰的北冰洋。另一种观点认为北极海冰消融是阶段性的，是可以恢复的，短期的海冰减少趋势是气候系统自身年代际(或多年代际)的变化造成的。
& &海冰溶化对全球气候演变的影响
& &中国海洋大学教授赵进平称，北极海冰覆盖在海洋表面，犹如隔热毯铺垫在大气与海水之间，阻隔了大气与大洋之间的能量交换。海冰的反照率高达55%－85%，即使在太阳辐射强烈，极昼时期的夏季，热能还是被海冰反射回去。所以，盛夏季节的北冰洋，依然保持着凉爽。冬季极夜来临的时候，海冰又阻断了热能由海洋向大气的传输，减弱了海水热量的释放，使得北冰洋在寒冷的冬季，仍能保持相对温暖。 & &欧洲环保总署署长Jacqueline McGlade女士表示，如果北极的冰雪全部融化，地球的海平面就会上升7米，包括上海、广州等众多城市将会被淹没。如果南极和北极的冰川完全融化，平球的海平面将上升近70米。此外，北极海底至少蕴藏着四千亿吨的甲烷，如果北极冰盖完全融化，造成甲烷大规模释放，将急剧加速暖化进程，甲烷造成的暖化效果是二氧化碳的二十三倍。大气变暖以后气压会降低在北极形成一个强大的低压系统，通过低压系统的作用能将能量传递到全球，这样对全球气温上升起到了“火上浇油”的作用，而全球气温上升又加剧了北极海冰的融化，就形成了一个恶性循环。除此之外，北大西洋地区是驱动全球大洋环流的关键地区，北极特别是北大西洋地区海冰融化将导致该地区淡水补给增加；该地区海水温度的上升和海水盐度的减少，也将对全球海洋环流的运行带来重大影响。一旦全球海洋环流被破坏，就会导致全球性气候灾害的发生。（光明网实习记者叶碧华） 后果之一：北半球变冷南极变暖 1.近年来北半球频遭低温暴雪袭击 年北半球频遭低温暴雪袭击。从中国的情况看，最近的5个冬季更出现了3个明显的“冷冬”。我国平均气温2011年是最低值。与我国类似，欧亚大陆很多国家也正在遭遇寒冬。与近几年相比，2012年这次欧洲暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多，但还比不上2006年、2010年和2011年，其中2006年的情况基本是最严重的[1]。北极海冰覆盖面积自20世纪就开始记录，上世纪60年代，北极冬季海冰覆盖面积为1400万-1600万平方公里，夏季末海冰覆盖面积为700万-900万平方公里，此后北极海冰面积持续下降。海冰最低覆盖面积出现在2005年、2007年、2008年和2010年的9月份，最低记录是2007年428万平方公里，这一最低记录于2012年再次被打破。2012年11月，世界气象组织在多哈举行的联合国气候大会上发布报告称，从2012年3月至9月间，北极海冰消失了1183万平方公里，比整个美国还要大。因此，北极周围海冰面积“创下了历史新低”①。2012年秋季，北极海冰的面积与体积均降至历史最低点。但根据位于美国科罗拉多州的美国国家冰雪数据中心（NSIDC）2013年3月25日公布的卫星图像显示，最近一段时间，北极海冰的面积又逼近这一最低点，随时可能“打破纪录”。“北极海冰正在迅速融化，目前的面积甚至不足30年前的两成，导致北极变暖。”美国罗格斯大学沿海和海洋科学研究所的专家詹妮弗·弗朗西斯说，这正是全球气候变暖的“症状”，并令北极地区的冷空气南下②。但是，全球变暖如何导致北半球气候变冷，专家并没有给出相关的变化机制。 2.极地冰盖融化后的海平面变化 Robert Woodward及其同事发现了一个令人困惑的发现：在冰川存在的地方，湖的海岸线就比其他的地方高。他认为，冰盖形成的引力影响吸引它周围的海水，使流体堆积在湖的侧面。当冰盖融化时，冰盖周围的“海丘”就会退却，海平面就会下降[2]。如果在短时间内把地球看成是刚性的，而在长时期内把地球看成是粘弹性的，Woodward的理论有重大的科学价值[3]。在1976年，William Farrell和James Clark试图通过引力效应来解释末次冰期北方巨大冰盖融化引起的海平面变化，在粘弹性地球模型上，提出冰盖的吸引使其附近海平面升高的理论，建立了海平面变化的均衡模式[4]。在1979年，James Clark和Craig Lingle应用同样的原理解释南极西部冰盖变薄或消失引起的后果。他们发现，地球上大多数地方的海平面将上升，但是，南大洋的部分地方海平面将下降[5]。根据最新的理论预测，如果格陵兰冰盖完全消失，格林兰冰盖融化可导致其附近海平面将下降100m，北苏格兰的海平面将下降3m，冰岛周围海平面将下降10m，欧洲大多数海岸的海平面上升，它们远远小于全球平均7m的水平。但是，所有的冰融水都会流向各地，所以，世界距冰盖更远的地方，海平面的上升一定会高于全球的平均水平。南美部分地区海平面将上升10m（见图1）。图1 中的箭头是本文作者添加的，表示流体在压力变化条件下的流动方向。图1 格林兰冰盖和南极西部冰盖融化导致的全球海平面变化Fig 1 Global change of sea level due to Greenland melting or West Antarctica melting 南极西部冰盖的命运更难于预测，许多冰盖位于海平面之下数百米的岩石上，使其非常脆弱。暖水融化海冰比暖空气更快，假若暖流在下边开始掏空海冰，不稳定的南极冰盖就会比格林兰冰盖更快瓦解。假若海水退却，暴露在暖流中的海冰将减少，这是一种消极的反馈，将减慢冰盖的退却[6]。事实上，格陵兰冰盖融化导致南极周围海域相对较暖的海水上升和格林兰冰盖附近海平面海退，这有利于南极西部海冰融化和减慢格陵兰冰盖的融化速度，形成北冷南热的气候新格局；同样，南极西部冰盖的融化导致北极冰盖周围相对较暖的海水上升和南极冰盖西部附近海平面下降，这有利于北极冰盖的融化和减慢南极冰盖的融化速度，形成北热南冷的气候新格局。由此导致的全球南北冷热反向的周期变化，对全球近期气候变化有重大影响。这是对全球气候南北震荡的最好解释。 3.北极大气等位面下降导致北半球低温暴雪频发 两极冰盖的形成和消失不仅与气候变化有关，而且对局部气候产生重大影响。海洋学的长期研究表明，格陵兰冰盖的融化，在使地球大多数地方的海平面上升的同时，也使冰盖周围2000km之内的海平面下降，导致全球海平面南升北降（融化冰盖周围）的格局。大气等位面也有同趋势的变化，它们都是冰盖融化后地球重力场在地球质量重新分布后的重力等位面，在大气等位面和海平面接近的地方，两者的变化幅度也非常接近。格陵兰冰盖的融化后，在融化的冰盖周围海平面下降的同时，北极地区大气等位面也同时下降，迫使北极冷水和冷空气向北半球中低纬度流动（见图1箭头方向），这是北极冰盖大面积融化后，北半球遭遇大规模冰雪严寒袭击的原因。欧洲距离格陵兰最近，压力梯度也最大，遭受严寒暴雪的强度也最大[7]。这表明，大自然对冷暖变化有自我调节机制。值得一提的是，北极流出的空气和海水是最冷的，导致北半球中低纬度地区气候变冷；经过半球之间的运移和热带地区的加热，涌入南极的空气和海水是相对温暖的，它将导致南极海冰的快速融化，重复北极的类似过程。2005年以来北极地区海冰和冰盖的大量融化仅仅是一个规模小得多的缩影。国内外研究显示，北极海冰的减少与极地区域高压产生有关，冰盖融化后产生的北极大气等位面大幅下降，是极地区域高压产生的主要原因。 4.相关证据： 太平洋的平均水温是19．1℃(均指表层水温)，而印度洋的平均水温只有17℃，大西洋平均水温为16.92℃，太平洋比印度洋的平均水温高出2．1℃。因此，人们又称太平洋为地球表面最温暖的海洋。2016年7月北极海冰溶化现象导致海平面不均匀升降，南极大陆海平面上升幅度最大，热水溶化南极海冰，太平洋为地球表面最温暖的海洋，南极半岛海冰面积9月最大值出现异常减少，多年罕见。印度洋对应的南极海冰也大幅减少，海冰较多的区域与水温最冷的大西洋对应（见图1） 图2 2015年9月24日与2016年9月21日南极大陆海冰面积对比 太平洋、印度洋和大西洋在北半球是相互封闭的；在南半球是相互连通的，南半球西风漂流带和环南极大陆海流是三大洋热能交换的渠道，构成太平洋的外循环。太平洋有广阔的赤道海域，由此获得的热能通过外循环向外传输。北太平洋通过白令海峡向北极输出的热量为10TW(1TW = 1012W),南太平洋向南极输出的热量为1190TW，是前者的119倍。印度洋向南极输出的热量为490TW，而北大西洋输出的热量起源于太平洋，数量超过1000TW，其中向北极输出的热量为260TW。海洋输送的热量数量为北太平洋向南太平洋的热输出提供了证据（见图2）。位于南极半岛的徳雷克海峡是太平洋向大西洋热输送的必经通道，南极地区的海平面上升，根据三大洋的海温对比，南极半岛海冰异常减少是必然趋势。图 3 海洋热输送的数量估计：徳雷克海峡是太平洋向大西洋热输送的必经通道 后果之二：2016年拉尼娜受阻 在整个中生代，全球各大陆集中在一起，形成一个几乎从一个极延伸到另一个极的巨大的单一陆块，这种轮廓肯定有助于周围大洋中的高效率向极热输送。在南、北两半球，一个单一的环流系统作用范围至少达到纬度55o，以致宽阔的、深而缓慢的赤道流在穿过低纬度大于180o弧的旅途中被大大加热。中始新世和早渐新世之间的总的温度下降，在整个新生代都是最急剧的。这种下降被认为由如下原因引起：1) 德雷克通道和塔斯马尼亚以南的通道开始为全球循环和气候上隔离的环极流打开了通路；2) 由于澳大利亚-新几内亚向北移动，吸热的赤道水面积缩小；3) 特提斯海关闭，不能使赤道环流通过[4~10]。Van Andel等人(1975)在分析了太平洋所有不整合之后提出, 德雷克通道的打通可能形成了环极流，并隔断了对南极洲的向极热输送，因而产生了冰架和冷的底水[6, 10]。对第三纪早期普遍变冷起作用的明显构造事件是巴拿马地峡的封闭，因而限制了大西洋与太平洋之间赤道水体的交换[6, 7]。同理，德雷克海峡被扩展的南极冰盖封闭，导致气候上隔离的环极西风漂流带的消失，加强赤道热流向两极的输送，使扩展冰盖趋于消失。这是南极冰盖不能扩展成南半球大冰川的一个重要原因[3]。既然德雷克通道在中周期和长周期的气候变化中起决定性的作用，那么在短周期的气候变化中，德雷克海峡中的海冰进退关系重大。一个可能的模式是：南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻，导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快，部分受阻水流北上，加强秘鲁寒流，使东太平洋表面海水变冷，加强沃克环流，增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换，增温的南极环流使南极半岛的海冰减少；南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加，导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢，部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡，使秘鲁寒流变弱，使东太平洋表面海水变暖，减弱沃克环流，使堆积在太平洋西部的暖水东流，减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换，降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制，我们称之为南极环大陆海冰的气候开关效应(图2) [11]。图4 全球气候的三个海冰启动开关示意 当南极洲的温度变冷时，存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态，阻塞环南极大陆海流，加快南太平洋环流，并从向极方向连接南极洲热输送，因而使南极洲变暖；当南极洲的温度变暖时，存在很少海冰的德雷克通道处于开放状态，打通环南极大陆海流，减慢南太平洋环流，并从向极方向隔离南极洲热输送,因而使南极洲变冷。如图2所示，非洲海冰开关，澳大利亚海冰开关，以及德雷克海峡海冰开关控制了环南极大陆海流，并从向极方向隔离或连接向南极洲的热输送，因而增加或减少在非洲、澳大利亚和南美洲西部的海洋寒流流量。因此，南太平洋海温的增加和减少在环南极三个“海冰开关”的控制下不断交替发生，与南太平洋环流速度减慢与增加相对应。南极海冰在拉马德雷冷位相时期达到最高值，阻塞了南极半岛德雷克海峡表面海水通道，增强了秘鲁寒流，导致拉马德雷冷位相时期拉尼娜增强。对比图2-4，环南极三个“海冰开关”是日南极大陆周边海冰面积异常变化最显著的地区，其中，开关3南极半岛海冰面积异常变小，开关1 和2非洲、澳大利亚对应区域海冰面积异常增加。 2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值异常变小导致拉尼娜受阻 我们在2015年6月13日指出，目前的不确定因素是2015年9月和2016年9月南极海冰最大值的发展情况：如果2015年9月南极半岛海冰最大值异常减少，与2015年9月13日日食在极区相配合，与2015年11月18日-1月23日地球自转加速阶段相配合，有利于厄尔尼诺持续到2016年初。2016年1月25日-4月7日（72天）为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜发展；配合2016年3月9日日食在赤道，有利于拉尼娜发展，本论厄尔尼诺结束，拉尼娜发生。如果2016年9月南极半岛海冰最大值异常增加，与2016年9月1日日食在赤道相配合，与2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段相配合，有利于拉尼娜持续到2016年底。2016年11月18日-1月23日地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展；配合2017年2月26日日食在中纬，不利于拉尼娜发展，本论拉尼娜结束。及时监测2015年9月和2016年9月南极海冰变化，我们就会得到厄尔尼诺持续到2016年初和拉尼娜持续到2016年底的准确信息。根据图5-7的对比，2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值不是异常变大，而是异常变小。这是导致秘鲁寒流变暖和拉尼娜停滞不前的主要原因。 图5 &2014年9月18日南极半岛海冰面积最大值异常变大图6 &2015年9月21日南极半岛海冰面积最大值异常变大减弱厄尔尼诺强度 图7 &2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值异常变小减弱拉尼娜 图8 给出了2016年9月18日至25日南极半岛海冰面积异常变小导致的拉尼娜大幅度减弱。我们在2016年10月3日指出，厄尔尼诺-拉尼娜指数受潮汐13.6天周期的影响，有一个7天升，7天降的过程，与潮汐组合转换相对应。潮汐组合A：10月1日为月亮赤纬角最小值南纬0.00024度。10月1日为日月大潮，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。潮汐组合B：10月9日为日月小潮，10月8日月亮赤纬角极大值南纬18.54588度，10月4日为月亮远地潮，三者弱叠加，两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。10月4-9日潮汐组合不利于拉尼娜的发展，在图1中得到证明，10月4日至8日，伴随6日南极半岛海冰的异常减少，秘鲁寒流减弱，拉尼娜指数由-0.953升为-0.813。8-9日拉尼娜指数由-0.813升为-0.784。
图8 2016年10月2日至9日厄尔尼诺3.4区拉尼娜指数对比 厄尔尼诺和拉尼娜的发展受四种条件制约：第一、日食多次发生在两极导致厄尔尼诺发生；日食多次发生在赤道导致拉尼娜发生。第二、每年4月9日-7月28日及11月18日-1月23日为地球自转加速阶段，有利于厄尔尼诺的发展；1月25日-4月7日及7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜的发展。第三、每年2月南极半岛海冰面积最小，9月最大。南极半岛海冰面积异常变小有利于厄尔尼诺发生，异常变大有利于拉尼娜发生。第四、月亮赤纬角变化具有13.6天周期，月亮赤纬角最大值时段有利于厄尔尼诺发展，最小值时段有利于拉尼娜发展。目前的相关条件是日食条件逐渐向有利于厄尔尼诺的方向发展；南极半岛海冰面积异常变小有利于厄尔尼诺发展；2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段相配合，有利于拉尼娜发展；10月15-16日潮汐组合与地球自转变化方向相同，会导致拉尼娜指数更大幅度下降。目前的问题是2016年11月18日-1月23日地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展；配合2017年2月26日日食在中纬，不利于拉尼娜发展，本论拉尼娜可能结束。2016年1月25日-4月7日（72天）为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜发展；可能重复年拉尼娜异常增强的历史记录。2018年厄尔尼诺可能如2000年厄尔尼诺一样被推迟。最重要的是，2016年7月北极海冰溶化现象可能导致北半球异常寒流的袭击。目前中国低温可能是一个前期信号。
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海冰物理参数的辨识及其热力学过程的数值模拟.pdf 119页
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大连理工大学博士学位论文
海冰对于全球的海洋环流、大气环流和气候演变具有特别重要的作用，而热力学
过程直接反映了海冰的生长和消融，因此本论文以海冰的物理参数及其热力学过程为
研究背景，以中国第二十二次南极科学考察所获取的海冰现场调查数据为基础，以分
布参数系统的控制理论和偏微分方程的数值计算方法为工具，对海冰物理参数的辨识
及其热力学过程的数值模拟进行了深入的探讨和研究．所取得的主要结果概括如下：
1．针对雪层、海冰层和海水层实际的热力学过程，’分别建立了一维和三维耦合热
力学系统，得到了这两个非光滑系统的性质，运用抛物型方程的L2理论证明了系统弱
解的存在唯一性；并以雪、海冰、海水的密度、比热、导热系数、热交换系数为辨识
参数，以温度偏差为性能指标，构造了一个使得性能指标最小的参数辨识模型，证明
了辨识参数的存在性，并导出了一阶必要性条件．从而将非光滑分布参数系统参数辨
识的数学理论应用到了有关海冰的实际问题中，为海冰热力学系统参数辨识问题的数
值计算提供了数学理论依据．
2．目前确定海冰盐度的方法主要是根据盐度数据进行估计，由于盐度数据的测
量是采用人工测量的方法，获得的数据非常有限，所以很难得到其细微的变化过程．
本论文针对该方法的局限性，提出了一种采用自动测量的海冰温度数据和仅有的盐度
数据去估计海冰盐度的参数辨识方法．这里采用了极夜时期的热力学模型和Eicken盐
度的模式．证明了这个非线性模型解的存在唯一性，并以描述海冰盐度的参数为
辨识参数，以海冰的温度偏差、盐度偏差之和为性能指标，构造了一个新的使得性
能指标最小的参数辨识模型，证明了辨识参数的存在性，提出了一种基于遗传算法
量的日至7月5日南极中山站内拉峡湾的海冰数据计算得到了海冰的盐度参
数，并运用己得到的盐度参数对日至6月20日的海冰温度进行了数值模拟，
其结果同Eicken的盐度函数所计算的结果进行了比较．从计算结果看出，辨识参数计算
的结果优于Eicken参数的结果，表明本论文所提出的方法是有效可行的，由该方法所获
得的南极中山站内拉峡湾海冰盐度函数是具有应用价值的，并且这种方法在某种条件
下可作为海冰现场测量数据的一种丰富和补充．
3．海冰热力学数值模式要向精细方向发展，而提高海冰数值预报精度的关键不仅
在于模式结构本身，而且在于模式所涉及参数的选定，所以建立和完善具有观测依据
的热力学模式参数化方案至关重要．本论文采用了非极夜时期的热力学模型和本论文
已经获得的海冰盐度函数，对该模型中描述热源项的三个关键参数进行了参数辨识．
首先利用区域分解法$口Galerkin方法证明了该系统弱解的存在唯一性，并以这些关键
参数为辨识参数，以温度偏差为性能指标，构造了使性能指标最小的参数辨识模型，
证明了该辨识参数的存在性，并采用本论文先前提出的混合加速遗传算法，利用中国
海冰物理参数的辨识及热力学过程的数值模拟
第二十二次南极科学考察队所测量的日至8)弓31日南极中山站内拉峡湾的海
冰温度数据求出了辨识参数，并运用已得到的辨识参数对日至9月30日的海
式中热源项的参数化方案．
关键词：海冰；热力学过程；物理参数；分布参数系统；参数辨识
大连理工大学博士学位论文
Identificationfor
ParametersofSeaIceandSimulationof
、Thermodynamic
effectonthe
veryimportant
global circulation，theatmosphere
circulationandtheclimate
describeits
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