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第1章 背景和介绍1

1.1 宗旨和目的1

1.2 地球系统中冰冻圈的重要性1

1.3 变化的时间尺度3

1.4 地理背景4

参考文献5

第1部分 观测技术和手段9

第2章 现场观测技术：陆冰9

2.1 导论9

2.2 质量平衡方程9

2.3 表面高度变化的直接观测10

2.4 质量平衡分量的观测14

2.5 局地质量平衡方程26

2.6 结论26

参考文献27

第3章 现场观测技术：海冰31

3.1 当前的技术31

3.2 今后可能的技术37

参考文献40

第4章 遥感技术43

4.1 介绍43

4.2 电磁理论和基本原理43

4.3 卫星和传感器46

4.4 陆冰的质量平衡54

4.5 海冰质量平衡：介绍65

4.6 总结76

参考文献76

第2部分 模拟技术和方法85

第5章 陆冰表面质量平衡数值模拟85

5.1 引言85

5.2 表面能量平衡87

5.3 度-日方法98

5.4 消融模式中的质量平衡99

5.5 冰川尺度的质量平衡模拟介绍100

5.6 消融模式100

5.7 大气模式103

5.8 回归模式110

5.9 不同类型模式的比较111

5.10 符号列表112

参考文献114

第6章 陆冰动力学数值模拟121

6.1 引言121

6.2 冰川动力学123

6.3 模式级别133

6.4 评估陆地冰体模式139

6.5 符号列表151

参考文献152

第7章 海冰动力响应数值模拟159

7.1 介绍159

7.2 精选的观测到的海-冰运动：力学和物理特征160

7.3 模拟海冰漂移与变形168

7.4 海冰力学172

7.5 海-冰热力学188

7.6 冰厚度分布理论：动力热力偶合193

7.7 海冰演变动力热力模拟的选择分级206

7.8 结束语222

参考文献224

第3部分 海冰的质量平衡235

第8章 海冰观测235

8.1 介绍235

8.2 海冰观测235

8.3 海冰观测：前卫星时期237

8.4 海冰覆盖：后卫星时代242

8.5 平均冰厚度及其变化246

8.6 目前有关海冰改变的证据251

8.7 海冰变化的后果252

8.8 展望未来252

参考文献252

第9章 海冰数值模拟257

9.1 海冰模式的要点性回顾257

9.2 平均冰厚260

9.3 模拟海冰质量平衡的未来变化268

9.4 总结和结论270

9.5 结语270

参考文献271

第4部分 冰盖质量平衡277

第10章 格陵兰：现代质量平衡观测277

10.1 简介277

10.2 冰盖质量平衡的构成281

10.3 PARCA测量283

10.4 结果294

10.5 将来的研究301

参考文献301

第11章 格陵兰：数值模拟308

11.1 引言308

11.2 定点质量平衡的模拟309

11.3 冰山的产生和浮动冰川舌的底部融化317

11.4 动力不平衡318

11.5 展望319

参考文献319

第12章 南极冰盖质量平衡（观测方面）323

12.1 前言323

12.2 测量手段324

12.3 测量结果328

12.4 西南极冰盖——一个特例337

12.5 小结341

参考文献341

第13章 南极洲：数值模拟346

13.1 前言346

13.2 南极冰盖模式347

13.3 模拟南极冰盖响应350

13.4 潜在的不稳定源359

13.5 结论和展望361

参考文献363

第5部分 冰冠和冰川的质量平衡371

第14章 北极冰冠和冰川371

14.1 引言371

14.2 冰的分布、范围和体积372

14.3 北极最近的气候374

14.4 北极冰质量平衡的野外观测376

14.5 模拟北极冰川和冰冠对气候变化的响应382

14.6 斯瓦尔巴群岛的总质量平衡：个例研究383

14.7 北极冰的质量平衡：讨论387

14.8 结论391

参考文献392

第15章 冰川和冰冠：历史背景和世界范围的监测战略396

15.1 概述396

15.2 世界范围冰川监测的历史背景396

15.3 观测到的状况和趋势399

15.4 数据分析的概念403

15.5 与全球气候相关的冰川观测策略405

参考文献407

第16章 冰川与气候和海平面变化研究411

16.1 引言411

16.2 概念和术语411

16.3 冰川的面积和变化415

16.4 冰川体系416

16.5 冰川体积变化的空间格局428

16.6 冰川的质量平衡和气候的变率432

16.7 冰川质量平衡和海平面升高435

16.8 总结437

参考文献438

第17章 总结，概括和展望442

17.1 概要442

17.2 目前的不确定性447

17.3 今后的研究趋势449

17.4 结束语450

参考文献451