一、北极海冰面积1966—1974年间的变化(论文文献综述)
陈宇航[1](2021)在《冬季青藏高原西部积雪与北极海冰的联系及其机理研究》文中研究说明在全球变暖背景下,冰冻圈受到了显着的影响。北极海冰减少,青藏高原(下称“高原”)积雪减少,但在高原西部地区,近二十年来冰川略有扩张,高海拔地区积雪面积没有大范围地减少,这表明高原西部冰冻圈出现截然不同的气候响应,高原西部积雪气候变化是否与北极海冰存在联系是值得探讨和研究的科学问题。本文使用卫星观测的积雪和海冰数据、再分析数据和大气环流模式,采用多种统计分析方法,探讨了冬季高原西部积雪与北极海冰的年际和年代际联系,并通过动力学诊断和数值模拟对北极海冰影响高原西部积雪的物理机制进行了分析。主要结论如下:(1)高原西部积雪与北极海冰存在显着的年际联系,高原中西部地区积雪深度增加,对应巴伦支海冰增加和拉布拉多海冰减少。积雪与海冰的联系主要通过两种北大西洋涛动下游环流型(North Atlantic Oscillation,NAO)作为纽带。当对流层中层NAO的南部中心位于西欧附近时,NAO负位相激发由西欧传播至阿拉伯海北侧的南支罗斯贝波列,高原西南侧位势高度场降低,形成气旋式环流异常,促进南风水汽输送,有利于高原西部降雪和积雪深度增加。当对流层中层的NAO南部中心位于大西洋上空时,NAO负位相主要通过沿欧亚大陆传播的北支罗斯贝波列影响高原西部积雪;(2)巴伦支海冰增加且拉布拉多海冰减少易对NAO产生影响,加强NAO通过南支波列影响高原中西部积雪。海冰的影响主要由拉布拉多海冰减少形成,而巴伦支海冰增加可以调节拉布拉多海冰减少形成的下游罗斯贝波列的传播路径。大西洋中纬度海温异常有利于NAO通过南支罗斯贝波列影响高原西部积雪,大西洋中低纬度海温异常有利于NAO通过北支罗斯贝波列影响高原西部积雪;(3)高原西部积雪的年代际变化与海冰显着相关。积雪在1990年之前减少,1990年之后略微增加,积雪的年代际变化主要由NAO负位相期间高原西南侧气旋环流形成的经向风水汽通量辐合引起。NAO对积雪的年代际影响受到阿留申低压的调控,当NAO与阿留申低压同位相变化时,NAO对积雪的影响更为显着。北极海冰的年代际变化易促进南支罗斯贝波列的传播,加强NAO对高原西部积雪的年代际影响;(4)巴伦支海冰可以通过纬向风影响高原西部积雪。海冰的增加削弱海洋向大气的热输送,降低低层大气温度,增加欧亚大陆的经向温度梯度,加强极锋急流,激发由北极向高原传播的罗斯贝波列,形成高原北侧反气旋环流异常,在高原中西部形成东南风爬坡运动,有利于降雪的发生和积雪的累积。其季节滞后效应易通过经向风温度平流作用形成春季WP环流型响应,进而影响东亚春季降水,而高原西部积雪可以作为其季节滞后效应的气候预测因子。
王康,张廷军,牟翠翠,钟歆玥,彭小清,曹斌,鲁蕾,郑雷,吴小丹,刘佳[2](2020)在《从第三极到北极:气候与冰冻圈变化及其影响》文中提出第三极和北极地区对于区域和全球环境、社会经济以及国家战略的重要性日益凸现。通过对第三极和北极气候与冰冻圈研究的现状、趋势进行梳理总结,为未来的系统研究提供借鉴。结果显示,第三极和北极气候系统与冰冻圈正在发生显着变化并预计将持续下去。第三极和北极地区气温在以全球平均升温速度两倍的速率变暖,且在20世纪70年代以来,变化总体趋势高度一致;降水变化总体呈增加趋势,但变率和不确定性较大;极端事件(尤其是极端降水)的频率增加;积雪范围总体上呈现减少趋势,雪水当量、积雪天数的变化存在区域和周期性差异;多年冻土温度升高,活动层厚度增加,亦呈现较大的区域差异。这些变化不仅对生态、水文、碳循环产生重要影响,而且对基础设施、社会经济以及人类健康产生不可忽视的影响,包括重金属污染、食品安全等。气候及冰冻圈快速变化会通过反照率反馈、水汽反馈等机制被放大,并通过一系列大气及海洋环流过程,对周边乃至全球气候系统产生广泛影响。目前第三极和北极研究中面临的重要共同问题包括极度稀疏的地面观测资料、模型物理机制和精细化描述不足以及缺少与周边地区乃至全球系统关联的量化研究和可靠证据。这些问题的解决都需要依赖地面监测网络的扩展以及对冰冻圈和气候系统物理过程理解的提升。从第三极到北极,不仅是研究视角的扩大,更是全面理解第三极和北极在地球系统中作用的必经之路。
王华曌[3](2020)在《全球海冰模拟误差变化与归因研究》文中进行了进一步梳理本文首先利用三个版本CICE进行了长期历史模拟,并从绝对误差、累计误差和多年冰季节冰误差等多个角度定量分析了它们的误差的特征。之后利用最新版本的CICE6.0从冰-气界面参数、海冰内部温盐参数和冰-海界面参数三个方面研究了CICE6.0的误差成因,并利用蒙特卡洛取样对CICE6.0的模拟结果进行了优化。最后,分析了CMIP6中各模式对全球海冰密集度的模拟能力,并定量研究了CMIP6中各模式模拟误差的时空分布特征。其结论如下:首先,定量分析了三个版本CICE模拟误差的特征,结果表明:全球海冰密集度的模拟误差与海冰密集度存在一定的线性关系,且南北极的海陆分布差异明显影响了不同海底深度及离岸距离处的海冰模拟误差。总的来说,模拟误差呈现出明显的增加趋势,且北极的增加趋势明显快于南极。就累计误差而言,全球海冰总面积的季节变化存在两个峰值,其中CICE4.0和CICE5.0上半年累计误差的峰值出现在2~3月,同时下半年在8~9月间,且它们上半年的峰值在向3月移动,而下半年的峰值在向8月移动;而CICE6.0在北极的峰值与另外两个版本较一致,但其在南极的波动较大。我们着重关注了多年冰和季节冰的模拟误差,三个版本CICE模拟出的北极季节冰和多年冰的误差都在增加,而南极季节冰和多年冰的误差却在减少,且CICE5.0对全球多年冰的模拟明显优于其他版本。同时三个版本CICE模拟出的全球季节冰和多年冰误差都在海冰密集度较大的区域为正值,而在密集度较小的区域为负值。其次,利用CICE6.0海冰模式进行敏感性试验从而研究海冰模拟模拟误差的来源并对CICE6.0进行多参数优化,研究结果表面:冰-气界面参数主要影响夏季的模拟误差,且其在北极的巴伦支海、中央海区的大西洋扇区和南极的威德尔海、太平洋扇区等海域的影响较大。海冰内部盐度参数的影响也主要出现在夏季,空间上主要影响北极中央海区的大西洋扇区,而其在南极的影响主要位于大西洋扇区和印度洋扇区;同时海冰内部温度参数对北极海冰总面的影响在全年都有体现,而在南极其影响主要在8月至次年3月,同时热传导参数在空间上的影响主要位于北极的中央海区的大西洋扇区、楚科奇海、波弗特海和南极的威德尔海和罗斯海等海域。冰-海界面参数基本上对全年海冰总面积的模拟误差都存在影响,同时在空间上主要影响北极的东格陵兰海、巴芬湾、巴伦支海、白令海和鄂霍茨克海等海域,而对南极洲周围的海域内的模拟误差都存在影响,且没有明显的大值中心。最后,通过评估25个CMIP6气候系统模式对北极海冰的模拟能力,发现Had GEMS-GC31-MM和MPI-ESM-1-2-HAM两个模式对北极的模拟结果最好,而ACCESS-ESM1-5对南极的模拟是最优的。CMIP6中各模式模拟出的北极海冰的误差存在明显的空间不均匀性,且其与极地的海冰密集度和离岸距离存在明显的关系。其中在东格陵兰海、巴伦支海、白令海和鄂霍茨克海存在明显的正值中心,而其他边缘海和中央海区主要为负误差;就南极而言,主要存在模拟偏少的情况。通过对误差的趋势分析,我们发现,各模式模拟出的北极过多的情况得到了缓解,但是模拟出的南极偏少的情况却越来越严重。
桂大伟[4](2020)在《北极海冰输运以及冰场形变特性研究》文中提出海冰运动是指在浮冰尺度或更大空间尺度下的海冰受大气、洋流等外力驱使而产生的漂移和相互作用,由海冰运动引起的海冰输运和海冰形变是造成海冰厚度、海冰面积等发生空间重分布的主要动力学原因。依靠浮标等现场观测手段获取海冰运动信息具有较大的时空局限性,全方位、全时相观测海冰运动得益于卫星遥感技术的发展。基于卫星遥感数据反演的海冰运动产品已广泛应用于海冰变化研究与海洋(气候)模式参数化等领域,但由于数据源和反演算法的差异使得海冰运动产品存在较大不确定性。验证海冰运动产品精度并掌握其误差的时空变化规律对于海冰运动产品的精度提升和精准化应用十分必要。随着全球变暖的日益加剧,北极海冰作为全球气候系统的重要组成部分正发生快速变化。研究北极海冰输运的时空变化特征,不仅有助于加深对北极海冰变化过程与机制的理解,还能够对未来北极海冰的演变与发展趋势进行评估。此外,明确大气环流等环境因素对北极海冰运动和海冰重分布的影响有利于提高对海洋-海冰-大气耦合作用机制的认识,对全球气候变化与环境变化研究也具有重要意义。因此,本文基于浮标观测数据、卫星遥感数据产品和大气再分析数据,聚焦北极海冰运动特征与机制,开展海冰运动产品精度分析、海冰运动与海冰输运时空变化以及大气环流对海冰输运影响机制的研究。主要包括:(1)两种主要海冰运动产品的精度评价与误差分析。利用中国北极考察浮标观测数据,系统地对两种主要海冰运动产品NSIDC(美国雪冰数据中心发布)与OSI-SAF(欧洲气象卫星研发组织海洋与海冰卫星应用中心发布)进行精度评价。评估了海冰运动产品重建海冰漂移轨迹和计算海冰形变的能力,获取了海冰运动产品误差的季节变化规律与空间分布特性,证实了NSIDC产品精度总体优于OSI-SAF产品。两种产品对月尺度海冰漂移轨迹的重建均表现出较高精度,NSIDC产品对年尺度海冰漂移轨迹重建也具有一定的可靠性。利用NSIDC产品计算得到的海冰形变率误差较小,并能真实反映海冰形变的尺度效应。定量分析了海冰密集度与海冰漂移速度对海冰运动产品误差的影响,NSIDC产品误差受海冰漂移速度变化的影响相对较大,OSI-SAF产品误差对海冰密集度变化更加敏感。(2)北极海冰漂移与海冰形变时空变化分析。基于对海冰运动产品精度评价的结果,利用NSIDC海冰运动产品对1979-2018年北极海冰运动特征进行研究。获取了北极海冰漂移速度的长时间序列变化趋势,证实了近四十年来北极海冰漂移速度呈现持续增加的趋势。分析了北极海冰漂移速度变化的空间差异与年代际变化,秋、冬季节北极海冰漂移速度增加趋势较大,波弗特海、楚科奇海、与喀拉海相比其他海域海冰漂移增速更加明显。定量分析了风场对海冰漂移速度的影响,秋季西北冰洋海冰漂移对风速变化响应程度有所减弱。将NSIDC海冰运动产品应用于北极海冰形变研究,获得了北冰洋重点海域海冰形变率时间序列和空间分布规律。发现1979-2018年,除格陵兰海与巴伦支海以外的北冰洋其他海域冻结期内海冰形变率均存在显着增加趋势;海冰形变率空间尺度效应与局地化程度表现出明显空间差异性,西北极中央区海冰形变的局地化程度为各海域中最大。(3)北极海冰输运时空变化分析。通过计算海冰面积通量对北冰洋重点海域海冰输运和海冰输出进行了研究。更新了海盆尺度下北极海冰输运面积变化的时间序列,1979-2018年北冰洋各海域间海冰输运面积总体呈现增加趋势,中央海区东北极扇区向大西洋扇区输运海冰面积的增长速率为各海域最大;1979-2018年由弗拉姆海峡向格陵兰海输出的年平均海冰面积为425×103km2,并以9.6×103km2/yr的速度持续增长。(4)北极海冰输运对大气环流的响应机制分析。利用大气再分析数据分析了中央北极指数(CAI)、北极偶极子(DA)、波弗特高压(BH)等大气环流指数对北极海冰输运面积和输运模式的影响机制。从近四十年时间尺度来看,BH相比DA对波弗特海海冰输运影响更加显着,BH对冬、春、夏季西北极中央区向波弗特海输运海冰面积变化的解释水平均在52%以上;弗拉姆海峡海冰输出变化对CAI相比DA更加敏感,夏季CAI对弗拉姆海峡海冰输出面积变化的解释水平达到36%。(5)东北极海冰输运对东北航道适航性的影响研究。基于海冰运动产品量化了东北极海冰输运对北极东北航道适航性的影响,分析了东北航道海冰运动特征与东北极海冰输运的时空变化规律。利用海冰密集度数据对东北航道夏、秋季节海冰冰情与适航性展开分析,发现1979-2018年东北航道各航段开通时间均有显着增加趋势。通过相关性分析发现,春季东北极海冰北向输运对东北航道各航段夏、秋季开通时间的解释水平达到35%以上。
姜顺雨[5](2020)在《采用Liang-Kleeman信息流方法和CAM4.0模式对多源强迫气候效应的研究》文中认为气候的变化与人类的生产生活息息相关,而以二氧化碳为代表的大气温室气体的浓度、海面温度、冰覆盖率、土地覆盖类型等因子的变化均可能对全球的气候产生影响。直接的观测中包含着所有这些强迫因子所产生的不确定气候效应,无法将每个强迫因子的气候效应区分开。本文采用Liang-Kleeman信息流方法给出了观测中以上各强迫因子与全球各区域内气温之间的因果关系,证明了其它强迫因子对于气温的影响具有和二氧化碳浓度变化同等重要的作用,同时研究结果指出欧亚和北美大陆是气温对于所有强迫因子响应最显着的区域,并利用CAM4.0模式设计了一系列数值试验对这一结论进行了模拟验证。研究结果表明,东亚和北美地区的2米气温场同时受净短波辐射变化的直接影响和大气动力过程的间接作用。其中,2浓度的升高导致冬季亚洲部分地区的净短波辐射增加,而北美地区减少;以森林减少和农田大量增加为特征的土地覆盖变化导致地表反照率增加,从而辐射减少;冰覆盖面积的减少使反照率降低,因此在高纬度地区净短波辐射增加;海温变化产生的辐射变化较为复杂,冬季北美中部地区增加,亚洲中部增加南部减少,欧洲则在冬季和夏季均呈下降趋势。除了辐射变化所带来的直接影响外,大气动力过程对温度的调整作用也不可忽视。在冬季,土地覆盖类型、二氧化碳浓度、海温以及冰覆盖率的变化都会导致太平洋-北美型遥相关(PNA)出现正位相型的高度场异常,带来北美地区的显着降温;而2浓度和冰覆盖率的变化则由于引起北大西洋涛动(NAO)负位相型高度场异常的出现,导致了欧洲地区的冷冬现象。在夏季,土地覆盖类型、二氧化碳浓度、海温以及冰覆盖率的变化所引起的北极涛动(AO)正位相型高度场异常的出现,导致了北半球整体偏暖。由于以上大气动力过程的存在,数值试验中土地覆盖类型、二氧化碳浓度、海温以及冰覆盖率的变化均使得从海洋吹向东亚大陆的海风增强,东亚区域内大气水汽含量增多,可降水量增加,从而导致了东亚夏季降水的增加。但是,2浓度的单独变化却使得东亚区域30°N附近产生明显的下沉气流,并导致该区域降水减少。以上研究揭示了各个强迫因子气候影响的“电容器效应”,并证明了两极的冰覆盖率变化会导致欧洲和北美地区出现冷冬现象,但正如已有观测证明北极南极冰覆盖情况存在不同的时空变化特征,而有关两极地区的冰覆盖变化所导致的气候效应对比却没有明确的结论。因此,本文进一步计算了南、北极冰覆盖率各自与气温的信息流,发现南极冰覆盖率的变化对北半球(特别是东亚与北美地区)气温存在重要影响,并揭示了南极冰覆盖对东亚和北美地区气温影响的动力机制。具体研究结果表明,南北极冰覆盖变化首先会改变低层大气的温度梯度,产生大气的斜压不稳定性异常,导致大气斜压波动异常的产生和上传,这一冰覆盖率的异常信号通过斜压波作用通量与高空大气急流产生波流相互作用并进一步放大,产生经向波动传递,甚至跨赤道的Rossby波传输,从而对另一半球的气温变化产生影响。进一步的CAM4.0数值试验结果表明,由于南极冰覆盖率变化位置位于南半球强西风急流的下方,产生了相对北极冰覆盖对上空急流更加显着的影响,使得南极冰覆盖变化带来了更大的波通量变化响应,并迅速传播至北半球,并引起了东亚以及北美气温的显着变化。
张新厂[6](2020)在《西北太平洋台风活动频次的变化特征及预测》文中研究指明台风活动频次的年际变化和发生机理是国际台风气候学领域中的重要科学问题之一。虽然近几十年来台风路径预报与预测水平显着提高,台风活动频次仍然是台风业务预报和气候预测面临的主要挑战之一。本文利用联合台风预警中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)和日本气象厅(Japan Meteorological Administration,JMA)的台风最佳路径资料,以及NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research)、JRA55(Japanese 55-year Reanalysis)的再分析资料,NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)的月平均积雪资料、海表面温度(Sea surface temperature,SST),哈德莱中心(Hadley center)的海冰资料等,系统地分析了西北太平洋台风的活动频次。描述台风的活动频次主要采用三个不同的指标:台风生成频次、存在频次和登陆频次。重点研究了台风生成频次的变化规律、影响机理,并建立有效的预测模型;同时也探讨了存在频次对于区域环流异常表征的优越性以及登陆频次与前二者的联系。论文主要结论如下:(1)研究了北半球春季(4月)太平洋地区SST与7-10月台风生成频次的联系,以及台风生成频次的可预测性并建立预测模型。台风生成频次与前期4月份西北太平洋SST异常的三极子型(NPTApr)呈正相关,而与澳大利亚东部的珊瑚海的SST异常(CSSTApr)呈负相关。NPTApr导致北太平洋上空大型的气旋性异常环流形成。在热带北太平洋中部,异常的西南风削弱了东北信风,使得海水蒸发减少,从而导致海温异常增暖。热带北太平洋中部的增暖效应导致洋表温度梯度加大,这反过来促使热带西太平洋上空的气旋性异常环流的维持,有利于台风在西北太平洋生成。在南太平洋,CSSTApr促使西北太平洋台风形成主要是通过(a)增强越赤道气流和热带辐合带;(b)削弱东南和东北信风,维持热带太平洋中部的持续增暖。NPTApr和CSSTApr都能持续影响热带太平洋地区的纬向风,并在台风季形成有利于台风生成的条件。利用4月份的NPTApr和CSSTApr指数作为预测因子构建的泊松回归模型,对于台风季西北太平洋台风生成频次的预测取得了较好的预报效果。(2)用台风“存在频次”,即一定时段和区域内台风出现的次数,对台风活动频次进行统计,从另一个角度补充了台风活动频次的特征。“存在频次”能更清楚地反映该区域流场的信息,更易与大尺度环流场(如,ENSO)建立联系。西北太平洋台风存在频次和生成频次的年循环特征是一致的,7-10月份最为活跃。台风生成频次高发区位置偏南偏东,而台风存在频次的偏北偏西,更加靠近中国东南沿海区域,与中国天气气候的联系更紧密。夏季(7-9月)是中国台风登陆频次最多的季节,它与台风生成频次的关系更为密切。(3)春季(2-4月)北太平洋SSTA的主模态VM(Victoria mode)是影响西北太平洋台风生成和存在频次年际变化的重要因子。春季VM与随后7-10月的西北太平洋东部的台风生成和存在频次呈显着的正相关关系,而与西北太平洋西部的为负相关,但不显着,区域差异明显。春季VM通过风-蒸发-SST(wind-evaporation-SST,WES)机制调控热带太平洋海温的年际变率,台风季热带太平洋形成类El Ni(?)o的海温分布。热带中、东太平洋海温的异常增暖,加大了其与热带西太平洋的温度梯度,促使热带西太平洋纬向西风异常进一步增强,异常西风北侧形成气旋性风切变,有利于西北太平洋台风的活跃和维持,而台湾岛附近一直处于异常冷海温和偏北气流的控制中,不利于台风的活跃。
景严[7](2020)在《冰层物理参数特性及其剖面声学反演方法研究》文中研究指明北极地区常年被冰层所覆盖,极地冰层对全球气候具有重要影响,精确掌握极地冰层的物理参数,尤其是温度、盐度、密度及其剖面变化,是全面了解极地冰层动态变化的重要参数。此外,在北极新航道航行时,极地海冰是舰船适航性需要考虑的主要环境因素,海冰对船体的荷载响应与冰层厚度和力学性质参数有关,而其力学性质又是冰层温度、盐度、密度这3个物理参数的函数。由此可见,无论对于预测北极海冰对全球气候的影响还是保障极区海域舰船航行安全,大量获取并充分认知极地冰层的温度、盐度、密度及其剖面变化具有重要的现实意义。对于冰层温度、盐度、密度的获取方法,通常采用传统的原位钻孔取样法进行测量,该方法弊端在于费时费力、效率低下等,并且无法现场快速获取大范围区域内冰层的物理参数信息,对在北极地区开展高效准确的科学考察造成了极大的困难。因此,迫切需要一种更为安全、快捷、大范围的冰层物理参数获取方法。针对此问题,本文对北极冰层温度、盐度、密度特性进行了分析,建立了声速关于冰层温度、盐度、密度的函数模型,提出了一种冰层物理参数剖面声学反演方法,并采用参量阵测冰技术更优的实现对大范围区域冰层物理参数的获取。围绕研究目的,本文首先根据第3、4、5、6、7、9次北极科学考察中的实测数据研究了天然冰层温度、盐度、密度这3个物理参数的特性,分析其剖面变化规律,并拟合了冰中密度关于其温度、盐度的二元函数。然后以冰中孔隙率作为中间量,从冰中声速与温度、密度、盐度的函数关系入手,建立冰中声速模型。在此基础上,采用基于模拟退火的改进粒子群(SA-PSO)算法作为反演方法中的优化算法,提出了一种基于冰中声速模型的冰层物理参数剖面反演方法。为了提高测冰能力,研究了基于声学参量阵的冰中平均声速测量方法。充分利用了参量阵低频、小尺寸、窄指向性且无旁瓣的优点,即差频低频声波可以穿透更厚的冰层,小尺寸换能器能够减小对搭载平台(如AUV等)尺寸限制的要求,窄指向性能够提高测量精度,无旁瓣波束可以消除虚假回波的困扰。由于参量阵是大振幅波在水中的复杂非线性自解调过程,因此参量阵发射信号调制技术是参量阵冰层测量中的关键技术,本文以参量阵“Berktay远场解”理论为依据,研究了双积分开平方调制算法和递推滤波参量调制算法。最后进行了水池实验和外场试验,从而验证冰层物理参数剖面声学反演方法的可行性及有效性。本文研究成果为快捷、大范围获取北极冰层物理参数信息提供有效手段,对极地航行及资源开发提供潜在的新技术支撑,为国家的“极地战略”贡献技术力量。
康世昌,郭万钦,吴通华,钟歆玥,陈仁升,许民,陈金雷,杨瑞敏[8](2020)在《“一带一路”区域冰冻圈变化及其对水资源的影响》文中研究说明"一带一路"区域横跨亚洲、欧洲和非洲东部、北部,空间范围大。在全球气候变暖背景下,"一带一路"区域的冰冻圈正在发生快速变化,将对区域水资源、生态系统、北极航道等带来深刻影响。综述了近几十年来"一带一路"沿线和周边区域(包括亚洲、欧洲、北极和非洲等)冰冻圈要素(包括冰川、多年冻土、积雪、海冰、河冰和湖冰)的变化及其对水资源的影响,主要认知为:①绝大部分冰川面积萎缩、冰川物质平衡处于亏损状态,但存在区域差异;②多年冻土温度升高,冻土分布下限上升,活动层厚度增大,多年冻土整体处于退化状态;③积雪范围明显缩减、积雪深度总体呈增加趋势,积雪期缩短,即积雪首日延后、消融期提前,但变化存在显着区域差异;④北极夏季海冰范围快速减少、厚度减薄,多年冰减少,反映了海冰的快速萎缩,河/湖冰初冰日延后、消融日提前、冰封期缩短;⑤中国冰川融水径流显着增加,积雪融水和多年冻土退化也在不同程度上增加了流域径流,反映出冰冻圈变化对径流的重要影响。"一带一路"区域冰冻圈萎缩的现状及其对水资源的影响分析,将为应对气候变化和区域可持续发展提供重要科学支撑。
王雅丽[9](2019)在《太平洋入流对楚科奇海水团及海冰的影响》文中研究表明北极快速变化背景下,通过白令海峡的太平洋入流通量具有显着的年际变化和增加趋势。其中,太平洋冬季水(PWW)作为西北冰洋重要的营养盐来源,在楚科奇海的分布与变化特征倍受关注;楚科奇海海冰对入流热输运的响应亦是研究热点。本文基于(1/4°)(经纬度)北大西洋-北冰洋-北太平洋海洋-海冰耦合模式1994~2015年的模拟结果,从季节与年际尺度分析了入流对楚科奇海水团以及海冰的影响,并进一步探究了白令海峡开阔水域的形成机制及预报性。主要结论如下:(1)太平洋夏季水(PSW)集中于夏、秋季向极输运,并主控了太平洋入流通量的年际变化(相关系数r=0.88,置信水平p<0.01)。PWW则主要在冬、春季进入楚科奇海,其流通量年际变化较小(0.52±0.03 Sv)。夏、秋季,PWW主要分布在楚科奇海北部,其上界深度随时间推移不断加深,垂向厚度也随之减小。楚科奇海南区PWW的年均体积呈下降趋势,受白令海峡处PSW流通量年际变化的影响显着(r=-0.74,p<0.01);除2002~2004年外,北区PWW年均体积的年际变化相对较小。(2)楚科奇海融冰期间的海冰体积变化由热力过程主控,且冰底融化量约为冰表2倍之多。热收支估算表明,冰底融化消耗的热量主要来自海面净热通量以及太平洋入流所携带的热量;融冰初期和盛期(5月中旬~8月初),海面净热通量贡献占优;后期和末期(8月中旬~10月中旬)则主要受入流热通量影响,且该影响可持续至结冰早期,降低了海冰冻结速率。整个融冰期,入流向楚科奇海水体贡献了约67%的热量。相较于海面净热通量,入流热通量对楚科奇海海冰面积年际变化的影响更为显着(r=-0.71,p<0.01),并主导了融冰期水体热含量变化(r=0.85,p<0.01)及向下游海区热输运的年际变化(r=0.88,p<0.01)。(3)楚科奇海大范围融冰自白令海峡开始,1989~2019年卫星观测的海冰密集度表明白令海峡开阔水域通常形成于4月下旬至6月初。模式结果关联分析表明其形成时刻的年际变化与先冬(1月16日~2月15日)纳瓦林角近岸海区的海冰密集度显着相关(r=0.88,p<0.01)。先冬海洋-海冰环境调控了纳瓦林角近岸开阔水域形成的早晚,该区开阔水域一旦形成,表层海水将吸收大量的太阳辐射,并经阿纳德尔流的侧向输运促使下游海区快速融冰。纳瓦林角近岸海区与白令海峡的开阔水域形成时刻仅相差20天,但利用该区海冰形成与融化阶段冰情的密切联系,本文实现了对白令海峡开阔水域形成时刻提前4个月的季节预报。
汪杨骏[10](2019)在《气候变化与北极东北航道自然环境响应、航路规划和航运博弈研究》文中进行了进一步梳理针对全球气候变化科学问题及其北极自然环境和地缘安全区域响应现实课题,围绕气候变化影响制约北极东北航道开通和航运安全的自然环境与地缘安全因素,从宏观分析与量化评估结合的技术途径,系统深入开展了未来北极海域海冰变化趋势,东北航道在该海冰情景下的通航预期、航行的最优线路、航运的经济潜力以及东北航道开通对传统航道的影响和博弈研究。研究结果表明,气候变化情景下,未来东北航道海域海冰将持续消融,通航时间延长、通航区域扩大、最优航线距离缩短,从经济潜力上有望成为一条替代传统航道的新兴航线。同时,东北航道的兴起,会对传统航道的航运贸易产生冲击,使得越来越多的航运公司进行战略调整,进而加剧航运公司间的竞争,引起消费者航运成本下降,促进消费者贸易需求的增长,促进亚欧航线的海上贸易繁荣。本文主要工作和研究成果如下:(一)针对目前CMIP5气候耦合模式对未来海冰预报欠准确的问题,研究提出了指数重加权自适应预测与空间相似度指数结合的集合预报方法,并对未来海冰周期变化和趋势变化进行模拟。实验结果表明,本文构建的集合算法模型可有效减小现有气候模式间存在的不确定性,提高了海冰模拟的准确性。利用该算法对2019-2030年海冰体积进行的预估结果表明,未来北极海冰体积仍存在明显的下降趋势,但若干年后可能出现回弹。(二)针对当前技术水平下气候模式预测存在较大不确定性以及与北极航线安全航行保障经验有限、专家对相关问题难以达成共识等困难,本文基于贝叶斯网络构建了东北航道经济潜力分析评估框架。该框架中,各变量的不确定性通过定性和定量结合的技术途径确定,并通过贝叶斯网络完成变量间不确定性的传递,训练后的贝叶斯网络推理平均准确率可达93%。同时,模型引入信息流的方法对各变量进行敏感性分析。实验结果进一步验证了各条航道之间不是相互孤立的,传统航道的航运经济不可避免会受到东北航道新兴航线的影响。(三)针对北极地区特殊的气候水文条件、复杂的地形地貌特征,本文建立一个基于犹豫模糊集改进的A*路径规划算法以解决多目标航路优化问题,为船舶未来在北极航行提供决策支持。本文以亚欧航线为例,对IAS冰级船在2020-2030年东北航道上不同月份最优路径规划进行模拟,结果显示随着海冰的消融,东北航道可航行时间整体呈现延长的趋势,可航行区域逐渐变大,最优航线距离缩短。此外,当东北航道开通时,采用IAS冰级船在东北航道作业的经济成本低于采用同等大小常规船在传统航道上作业的经济成本。(四)针对当前适航性分析中为简化模型而假定的传统航道与北极航道相互独立,进而导致模型评估出现的不准确性问题,本文引入博弈论思想构建了一类具有Stackelberg形式的双层博弈模型用以研究东北航道兴起对传统航道的影响。其中上层模型用以解决北极航线与非北极航线上不同航运公司之间的利益竞争,下层模型用以解决消费者基于航运公司策略的变化在各条航线上相应需求的改变。并以东北航道和苏伊士运河的航运博弈为例,研究东北航道兴起对亚欧海上贸易格局的影响。结果表明,北极东北航道的兴起将对传统航道形成巨大的影响冲击,各类航运公司将通过速度优化和运价调整两种策略在两条航道上进行博弈。对于航运公司,随着东北航道可通航时段的延长,海运贸易将持续向东北航道倾斜,东北航道航运公司将获得比航道开通前更多的利润。同时,贸易份额在传统航道的比重将持续减小,该航道上的航运公司所获得的最大利润相比东北航道开通前持续下降。对于消费者,航运公司间的竞争将导致航运运价整体下降从而降低了消费者的经济成本,而东北航道通航降低了消费者航运的时间成本,其综合效应促进了消费者贸易需求增长。从亚欧航运市场整体来看,相比当前条件下,东北航道的兴起,使未来航运贸易总额扩大,两类航运公司整体利润提高,航运市场表现更为活跃。
二、北极海冰面积1966—1974年间的变化(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、北极海冰面积1966—1974年间的变化(论文提纲范文)
(1)冬季青藏高原西部积雪与北极海冰的联系及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 高原积雪的变化特征 |
1.2.2 高原积雪变化的影响因子 |
1.2.3 高原积雪的气候效应 |
1.2.4 北极海冰的变化特征及影响因子 |
1.2.5 北极海冰的气候效应 |
1.3 研究问题 |
1.4 章节安排 |
第二章 资料和方法 |
2.1 观测资料 |
2.2 研究方法 |
2.3 数值模式 |
第三章 冬季高原西部积雪与北极海冰的异常变化特征 |
3.1 高原西部积雪的异常变化特征 |
3.2 北极海冰的异常变化特征 |
3.3 结论与讨论 |
第四章 冬季高原西部积雪与北极海冰的联系 |
4.1 高原西部积雪与北极海冰年际间的关系 |
4.1.1 高原西部积雪与大西洋北侧海冰的关系 |
4.1.2 两类NAO环流型在积雪与海冰联系中的作用 |
4.2 高原西部积雪与北极海冰年代际间的关系 |
4.2.1 高原西部积雪与北极海冰的年代际关系 |
4.2.2 第一类NAO环流型在积雪与海冰联系中的作用 |
4.3 结论与讨论 |
第五章 冬季北极海冰通过NAO影响高原西部积雪的数值模拟研究 |
5.1 数值模拟性能评估和试验设计 |
5.1.1 数值模拟性能评估 |
5.1.2 数值试验设计 |
5.2 北极海冰通过NAO影响高原西部积雪年际变化的数值试验 |
5.2.1 统计分析结果 |
5.2.2 数值模拟结果 |
5.3 北大西洋海温通过NAO影响高原西部积雪年际变化的数值试验 |
5.4 北极海冰通过NAO影响高原西部积雪年代际变化的数值试验 |
5.5 结论与讨论 |
第六章 冬季巴伦支海冰对高原西部积雪及东亚春季降水的年际影响 |
6.1 冬季巴伦支海冰通过欧亚大陆西风带影响高原西部积雪 |
6.2 冬季巴伦支海冰影响高原西部积雪的数值试验 |
6.3 冬季巴伦支海冰与高原西部积雪对东亚春季WP环流型的影响 |
6.4 结论和讨论 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 特色与创新 |
7.3 未来工作计划 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)从第三极到北极:气候与冰冻圈变化及其影响(论文提纲范文)
0 引言 |
1 第三极和北极气候与冰冻圈变化特征 |
1.1 气温和降水变化 |
1.2 积雪变化 |
1.3 多年冻土温度及活动层变化 |
1.4 冰川和冰盖变化 |
1.5 冰冻圈水文系统变化 |
1.6 生态系统和碳循环变化 |
1.7 北极海冰变化 |
2 未来可能发生的气候系统及冰冻圈变化 |
3 第三极和北极变化的影响及反馈 |
3.1 影响 |
3.2 反馈 |
4 关键问题与挑战 |
5 结论 |
(3)全球海冰模拟误差变化与归因研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 全球海冰变化 |
1.2 全球海冰模拟状况 |
1.3 全球海冰模拟误差及归因研究进展 |
1.4 本文研究意义及内容 |
第二章 数据、方法及数值模式简介 |
2.1 模式介绍 |
2.2 数据介绍 |
2.3 模拟误差量化分析方法 |
第三章 全球海冰模拟误差量化分析 |
3.1 引言 |
3.2 全球海冰模拟绝对误差 |
3.3 全球海冰模拟累计误差 |
3.4 全球多年冰和季节冰模拟误差对比 |
3.5 全球海冰模拟误差评估 |
3.6 小结 |
第四章 全球海冰模拟误差归因及参数优化研究 |
4.1 引言 |
4.2 冰-气界面反照率对全球海冰模拟误差的影响 |
4.3 海冰内部温盐变化对全球海冰模拟误差的影响 |
4.4 冰-海界面能量通量对全球海冰模拟误差的影响 |
4.5 全球海冰模式关键参数优化 |
4.6 小结 |
第五章 地球系统模式(CMIP6)对全球海冰模拟误差分析 |
5.1 引言 |
5.2 地球系统模式对全球海冰模拟能力的评估 |
5.3 地球系统模式对全球海冰模拟误差定量分析 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 问题与展望 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(4)北极海冰输运以及冰场形变特性研究(论文提纲范文)
本论文创新点 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 海冰运动产品及其精度评价 |
1.2.2 北极海冰运动特征研究 |
1.2.3 北极海冰空间输运研究 |
1.2.4 北极东北航道适航性研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究目标与内容 |
1.3.2 技术路线与章节安排 |
第2章 理论方法与数据资料 |
2.1 基本理论与方法 |
2.1.1 海冰运动产品精度评价方法 |
2.1.2 海冰冰场形变关键参数计算原理与方法 |
2.1.3 大气环流指数计算 |
2.1.4 海冰面积通量计算方法 |
2.2 数据资料 |
2.2.1 浮标观测数据 |
2.2.2 海冰运动产品 |
2.2.3 海冰密集度数据 |
2.2.4 再分析数据资料 |
2.3 研究区域概况 |
第3章 海冰运动产品精度评价 |
3.1 概述 |
3.2 浮标数据概况 |
3.3 海冰运动产品精度评价 |
3.3.1 海冰运动产品精度总体评价 |
3.3.2 海冰运动产品轨迹重建能力评价 |
3.3.3 海冰运动产品形变计算能力分析 |
3.3.4 海冰密集度与海冰漂移速度对海冰运动产品误差的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 北极海冰漂移和冰场形变时空变化分析 |
4.1 概述 |
4.2 北极海冰漂移特征分析 |
4.2.1 海冰漂移速度大小与趋势 |
4.2.2 海冰漂移速度季节变化特征 |
4.2.3 海冰漂移速度年代际变化 |
4.3 风场对海冰漂移的影响 |
4.4 北极海冰形变特征分析 |
4.4.1 海冰形变的时空特征 |
4.4.2 海冰形变的局地化特征 |
4.4.3 海冰形变率的空间尺度效应 |
4.5 本章小结 |
第5章 北冰洋重点海域海冰面积通量变化及其对大气环流的响应机制研究 |
5.1 概述 |
5.2 北冰洋重点海域海冰面积通量变化研究 |
5.2.1 海冰面积输运季节与年际变化 |
5.2.2 海冰面积输运的空间变化 |
5.3 北极海冰输出时空特征 |
5.4 北极海冰输运对大气环流的响应 |
5.4.1 西北冰洋海冰输运对大气环流的响应 |
5.4.2 波弗特海与弗拉姆海峡海冰输运对大气环流的响应 |
5.5 本章小结 |
第6章 东北极海冰输运对东北航道适航性的影响研究 |
6.1 概述 |
6.2 东北极海冰运动特征 |
6.3 北极东北航道适航性分析 |
6.3.1 东北航道海冰冰情分析 |
6.3.2 东北航道开通时间 |
6.4 东北极海冰输运对东北航道适航性的影响 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要科研工作与成果 |
致谢 |
(5)采用Liang-Kleeman信息流方法和CAM4.0模式对多源强迫气候效应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 二氧化碳浓度变化影响气候的已有研究介绍 |
1.2 土地覆盖变化影响气候的已有研究介绍 |
1.3 海冰覆盖变化影响气候的已有研究介绍 |
1.4 海温异常分布影响气候的已有研究介绍 |
1.5 已有研究中可能存在的不足和本文拟解决关键科学问题 |
第二章 数据及方法 |
2.1 数据来源 |
2.2 方法与模式介绍 |
2.2.1 Liang-Kleeman信息流方法介绍 |
2.2.2 T-N波作用通量计算 |
2.2.3 CAM4.0模式介绍及试验设置 |
第三章 Liang-Kleeman信息流的可行性讨论与其分析结果 |
3.1 Liang-KLeeman信息流方法的可行性探讨 |
3.2 二氧化碳浓度变化、土地覆盖类型变化、冰覆盖变化、海温异常与气温之间的因果信息流结果 |
3.3 本章小结 |
第四章 多源强迫的气候效应数值模拟及机制探讨 |
4.1 二氧化碳浓度变化的气候效应及作用机制 |
4.2 土地覆盖变化的气候效应及作用机制 |
4.3 冰覆盖变化的气候效应及作用机制 |
4.4 海温异常的气候效应及作用机制 |
4.5 所有强迫因子同时改变时的数值模拟结果及各因子的强迫机制 |
4.6 本章小结 |
第五章 南北极地区冰覆盖的气候效应对比 |
5.1 观测与模拟中两极冰覆盖变化对气温的影响对比 |
5.2 南极冰覆盖率变化对北半球气温影响的机制分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与讨论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文的特色和创新点 |
6.3 问题与展望 |
参考文献 |
相关的科研成果目录 |
致谢 |
(6)西北太平洋台风活动频次的变化特征及预测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 热带气旋活动规律的研究 |
1.2.2 影响热带气旋年际变化的因子 |
1.2.2.1 热带地区的变率与TC活动的联系 |
1.2.2.2 南北半球热带外地区的变率与TC活动的联系 |
1.3 问题的提出 |
1.4 研究内容和章节安排 |
参考文献 |
第二章 资料和方法 |
2.1 资料 |
2.2 方法 |
2.2.1 表征台风活动频次的3 个指数 |
2.2.2 泊松回归模型 |
参考文献 |
第三章 西北太平洋台风生成、存在和登陆频次的统计特征 |
3.1 台风生成频次 |
3.2 台风存在频次 |
3.3 台风登陆频次 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 影响西北太平洋台风生成和存在频次年际变化的主要因子及可能机理 |
4.1 春季北太平洋Victoria模与台风生成和存在频次的联系 |
4.2 冬春季VM影响西北太平洋台风活动和维持的可能机理 |
4.3 1990s年代末西北太平洋台风生成频次减少的可能原因 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 西北太平洋台风生成频次的季节预测 |
5.1 台风生成频次与春季SST预测因子的联系 |
5.2 春季SST预测因子对TGF影响的可能机制 |
5.3 泊松回归模型预测TGF |
5.4 预测结果的比较 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 中高纬冰-雪-气系统对西北太平洋台风活动的可能影响 |
6.1 南北半球热带外环流模态与关键区海温的可能联系 |
6.1.1 NPT与北半球环流模态的可能联系 |
6.1.2 CSST与南半球环流主模态的可能联系 |
6.2 北半球冰雪与关键区海温的可能联系 |
6.2.1 关键区海温与北极海冰的可能联系 |
6.2.2 关键区海温与北半球欧亚积雪的可能联系 |
6.3 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
作者简介 |
致谢 |
(7)冰层物理参数特性及其剖面声学反演方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 北极水声学及海冰物理参数特性研究现状 |
1.2.2 声学参量阵的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 冰介质的物理参数特性及其剖面分析 |
2.1 天然冰的分层结构特性 |
2.2 冰层物理参数的原位测量 |
2.3 冰层物理参数特性及其剖面分析 |
2.3.1 冰中温度 |
2.3.2 冰中盐度 |
2.3.3 冰中密度 |
2.4 本章小结 |
第3章 冰层物理参数剖面声学反演方法 |
3.1 冰中声速模型 |
3.1.1 冰中孔隙率及其经验公式 |
3.1.2 基于孔隙率经验公式的冰中声速模型 |
3.1.3 基于北极科考实验数据的冰中声速模型验证 |
3.2 基于模拟退火的改进粒子群(SA-PSO)优化算法 |
3.2.1 粒子群(PSO)优化算法 |
3.2.2 模拟退火(SA)算法 |
3.2.3 基于模拟退火的改进粒子群(SA-PSO)优化算法 |
3.3 基于冰中声速模型的冰层物理参数剖面反演方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于声学参量阵的冰中平均声速测量方法 |
4.1 冰中平均声速测量原理及方法 |
4.2 声学参量阵及其发射信号调制算法的理论基础 |
4.3 声学参量阵发射信号调制算法及仿真 |
4.3.1 双积分开平方调制算法及仿真 |
4.3.2 递推滤波参量调制算法及仿真 |
4.4 本章小结 |
第5章 实验研究 |
5.1 参量阵发射信号调制算法实验 |
5.1.1 实验概述 |
5.1.2 实验结果及分析 |
5.2 冰层物理参数剖面声学反演实验 |
5.2.1 冰层温度剖面声学反演实验 |
5.2.2 冰层盐度剖面声学反演实验 |
5.2.3 松花江冰上外场试验 |
5.2.4 实验结果及分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(8)“一带一路”区域冰冻圈变化及其对水资源的影响(论文提纲范文)
1 引言 |
2“一带一路”区域冰冻圈变化 |
2.1 冰川变化 |
2.1.1 冰川分布 |
2.1.2 冰川面积变化 |
2.1.3 冰川物质平衡变化 |
2.2 多年冻土变化 |
2.2.1 多年冻土分布 |
2.2.2 多年冻土变化 |
2.3 积雪变化 |
2.3.1 欧亚大陆和北极积雪分布 |
2.3.2 欧亚大陆和北极积雪变化 |
2.3.3 青藏高原积雪分布及变化 |
2.4 海冰、河冰和湖冰变化 |
2.4.1 北极海冰分布 |
2.4.2 北极海冰变化 |
2.4.3 欧亚大陆河/湖冰分布和变化 |
2.5 水资源变化 |
2.5.1 冰冻圈区域水资源分布 |
2.5.2 冰冻圈水资源变化 |
3 未来冰冻圈变化的影响与研究展望 |
3.1 冰冻圈变化及其与气候系统的关系 |
3.2 冰冻圈变化对水资源的影响 |
3.3 冰冻圈变化对生态系统和碳循环的影响 |
3.4 冰冻圈变化的灾害风险 |
3.5 冰冻圈变化影响的适应与对策 |
4 结语 |
(9)太平洋入流对楚科奇海水团及海冰的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 白令海峡太平洋入流 |
1.2.2 楚科奇海环流系统 |
1.2.3 楚科奇海水团划分 |
1.2.4 楚科奇海海冰 |
1.3 本文研究概述 |
第2章 模式配置及结果分析 |
2.1 模式配置 |
2.2 模式结果 |
2.2.1 白令海峡太平洋入流 |
2.2.2 环流结构 |
2.2.3 温盐结构 |
2.2.4 海冰 |
2.3 本章小结 |
第3章 太平洋入流对楚科奇海水团的影响 |
3.1 白令海峡太平洋入流特征 |
3.1.1 温、盐、流特征 |
3.1.2 水团构成特征 |
3.2 楚科奇海水团季节与年际变化 |
3.2.1 水团组成季节变化 |
3.2.2 太平洋冬季水水平分布特征的季节演变 |
3.2.3 太平洋冬季水存留体积季节与年际变化 |
3.3 本章小结 |
第4章 太平洋入流对楚科奇海海冰的影响 |
4.1 楚科奇海融冰季节变化 |
4.2 入流对融冰的贡献 |
4.3 入流对水体热收支年际变化的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 白令海峡开阔水域形成时刻可预报性分析 |
5.1 开阔水域形成时刻的年际变化 |
5.2 开阔水域形成的主控因素 |
5.2.1 海冰表底融化特征 |
5.2.2 热量来源 |
5.3 开阔水域形成早晚的调控机制及预报 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)气候变化与北极东北航道自然环境响应、航路规划和航运博弈研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.1.1 北极环境 |
1.1.2 北极资源 |
1.1.3 北极航道 |
1.1.4 北极治理 |
1.1.5 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 评估模型 |
1.2.2 气候报告 |
1.3 研究问题与不足 |
1.4 研究内容与技术路线 |
第二章 东北航道航运知识图谱 |
2.1 研究区域 |
2.1.1 东北航道自然地理环境 |
2.1.2 东北航道的历史与现状 |
2.2 东北航道知识图谱 |
2.2.1 知识图谱 |
2.2.2 东北航道航运知识图谱 |
2.3 变量的描述 |
2.3.1 海冰情况(V1-V3) |
2.3.2 最优航线(V4-V10) |
2.3.3 经济成本(V11-V23) |
2.3.4 航运效益(V24-V31) |
2.4 模型的描述 |
2.4.1 模式评估方法(M1-M2) |
2.4.2 经济潜力模型(M3,M7-M9) |
2.4.3 航迹规划算法(M4,M6) |
2.4.4 双层博弈模型(M5,M10-M11) |
2.5 假设的描述 |
2.5.1 气象水文条件(A1) |
2.5.2 造船技术(A2) |
2.5.3 基础设施(A3) |
2.5.4 环保政策(A4) |
2.5.5 航运公司策略(A5) |
2.5.6 地缘政治(A6) |
2.5.7 宏观经济(A7) |
2.6 本章小结 |
第三章 基于AFTER-SSIM算法的海冰模式集成预估 |
3.1 数据介绍 |
3.1.1 PIOMAS数据 |
3.1.2 全球气候模式数据 |
3.1.3 数据预处理 |
3.1.4 海冰密度和厚度变化 |
3.1.5 海冰体积变化 |
3.2 方法 |
3.2.1 SSIM方法 |
3.2.2 AFTER-SSIM算法 |
3.2.3 北极航道的适航性 |
3.2.4 技术路线 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 各气候模式与PIOMAS资料的结构相似度得分 |
3.3.2 基于海冰体积的模式评估 |
3.3.3 未来北极东北航道的开通预期 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于贝叶斯网络的东北航道经济潜力不确定性分析 |
4.1 数据介绍 |
4.1.1 环境数据 |
4.1.2 航道数据 |
4.1.3 船舶数据 |
4.1.4 资本成本数据 |
4.1.5 燃油成本数据 |
4.1.6 运营成本数据 |
4.1.7 航次成本数据 |
4.2 方法介绍 |
4.2.1 贝叶斯网络 |
4.2.2 经济模型 |
4.2.3 航速模型 |
4.2.4 证据评估与不确定性量化 |
4.2.5 敏感性分析方法 |
4.2.6 海运经济潜力分析框架 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 贝叶斯网络 |
4.3.2 证据的评估 |
4.3.3 样本的生成 |
4.3.4 贝叶斯网络训练 |
4.3.5 敏感性试验 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于犹豫模糊集理论的东北航道多目标路径规划 |
5.1 基本理论介绍 |
5.1.1 传统A*算法 |
5.1.2 犹豫模糊集理论 |
5.2 犹豫模糊A*算法(HFS-A*) |
5.2.1 通航区域确定 |
5.2.2 航路规划准则1:航行风险最小 |
5.2.3 航路规划准则2:航行时间最短 |
5.2.4 航路规划准则3:航行成本最小 |
5.2.5 犹豫模糊A*算法的技术路线 |
5.3 数值实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于广义纳什均衡理论的东北航道海运格局推演 |
6.1 广义纳什均衡问题 |
6.2 信息完备条件下的速度优化 |
6.2.1 模型介绍 |
6.2.2 算法 |
6.2.3 数值实验 |
6.3 信息不完备下的速度优化 |
6.3.1 模型介绍 |
6.3.2 算法 |
6.3.3 数值分析 |
6.4 海运定价优化 |
6.4.1 模型建立 |
6.4.2 算法 |
6.4.3 数值实验 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论与创新 |
7.2 未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录A 东北航道经济模型文献综述 |
四、北极海冰面积1966—1974年间的变化(论文参考文献)
- [1]冬季青藏高原西部积雪与北极海冰的联系及其机理研究[D]. 陈宇航. 南京信息工程大学, 2021
- [2]从第三极到北极:气候与冰冻圈变化及其影响[J]. 王康,张廷军,牟翠翠,钟歆玥,彭小清,曹斌,鲁蕾,郑雷,吴小丹,刘佳. 冰川冻土, 2020(01)
- [3]全球海冰模拟误差变化与归因研究[D]. 王华曌. 南京大学, 2020
- [4]北极海冰输运以及冰场形变特性研究[D]. 桂大伟. 武汉大学, 2020
- [5]采用Liang-Kleeman信息流方法和CAM4.0模式对多源强迫气候效应的研究[D]. 姜顺雨. 南京大学, 2020(04)
- [6]西北太平洋台风活动频次的变化特征及预测[D]. 张新厂. 南京信息工程大学, 2020(01)
- [7]冰层物理参数特性及其剖面声学反演方法研究[D]. 景严. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [8]“一带一路”区域冰冻圈变化及其对水资源的影响[J]. 康世昌,郭万钦,吴通华,钟歆玥,陈仁升,许民,陈金雷,杨瑞敏. 地球科学进展, 2020(01)
- [9]太平洋入流对楚科奇海水团及海冰的影响[D]. 王雅丽. 天津大学, 2019(01)
- [10]气候变化与北极东北航道自然环境响应、航路规划和航运博弈研究[D]. 汪杨骏. 国防科技大学, 2019(01)