基于Elmer/Ice冰盖模型的南极Gamburtsev山脉Lambert冰川冰盖系统的数值模式模拟研究

来源：极地研究杂志2017年第3期北京时间：

作者：张良甫,唐学远,杨树瑚,徐申远,张云

单位：1. 上海海洋大学信息学院, 上海 2013062. 中国极地研究中心, 国家海洋局极地科学重点实验室, 上海 200136

摘要：在全球变暖的背景下, 东南极冰盖显著地出现降雪增多冰厚增大的现象, 然而由于有关东南极冰盖的观测数据相对缺乏, 因而很难对东南极冰盖大范围的冰盖动力学、热力学状态细节进行整体性评估。Dome A 到中山站断面是横穿南极冰盖计划的核心断面之一。该断面穿越的兰伯特(Lambert)冰川上游、甘布尔采夫(Gamburtsev)冰下山脉和Dome A 区域是南极科学研究的热点区域, 因此具有重要的研究价值。本研究使用已多次在南极冰盖有过成功模拟应用的三维有限元冰盖模式Elmer/Ice, 对该区域的内部温度场和速度场进行了模拟, 得到了冰盖的流速场和温度场数据, 并将模拟数据与传统估测数据进行了对比, 发现两者在总体趋势上吻合。研究表明, 该研究区域冰盖的底部温度大部分达到了压力熔点, 只有少部分靠近内陆的冰盖底部未达到; 在冰盖内陆区域, 水平速度场非常小, 在靠近冰架区域时, 水平速度场突然增大, 而垂直速度场只有在冰下地形发生显著波动时, 出现显著变化。在此基础上, 对Elmer/Ice 冰盖模式的应用前景和需改进的方面进行了探讨。

关键词：有限元算法,Elmer/Ice 模式,南极冰盖,冰盖内部温度,冰流场

基金资助：全球变化研究国家重大科学研究计划(973 计划)(2012CB957702 和2013CBA01804)、国家自然科学基金(41376192,41376178, 41506213, 41401489)和上海市自然科学基金(13ZR1445300)资助