青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.
青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.
青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.
青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.
青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.
近年来，滑坡诱发冰湖溃决灾害链发生频率日趋增加，对下游居民及工程设施安全造成严重威胁。为定量描述滑坡诱发冰湖溃决灾害链危害，通过系统分析该灾害链的演化过程及阶段特征，将其划分为滑坡运动、涌浪传播、冰湖溃决和洪水传播4个子阶段；分别研究各子阶段演化的物理机理及关键因子，建立相应的数学模型与计算方法，如滑坡运动采用Savage–Hutter模型、涌浪及洪水传播采用浅水波方程等；通过确定各子阶段之间的衔接因子，如滑坡运动特征、涌浪传播特征、坝体溃决特征等，实现各子阶段的过程耦合与数据传递，建立滑坡—涌浪—冰湖溃决—洪水灾害链的全过程物理模型，最终完成该灾害链的过程模拟与危险分析。为验证所建立模型与计算方法的可行性，以四川省甘孜藏族自治州雅拉乡木格措冰湖潜在灾害链为案例，结合现场勘查与卫星影像数据，开展不同情境，如暴雨或上下游级联溃决等条件下灾害链的过程模拟与危险分析，且将模拟结果与经验公式计算数据进行对比。结果表明，本文所提方法可较好的完成滑坡诱发冰湖溃决灾害链过程模拟，模型模拟数据与经验公式计算数据较为吻合，且考虑暴雨或上下游级联溃决条件时，下游洪水流量呈显著增加趋势。本文研究成果提供了一...
近年来，滑坡诱发冰湖溃决灾害链发生频率日趋增加，对下游居民及工程设施安全造成严重威胁。为定量描述滑坡诱发冰湖溃决灾害链危害，通过系统分析该灾害链的演化过程及阶段特征，将其划分为滑坡运动、涌浪传播、冰湖溃决和洪水传播4个子阶段；分别研究各子阶段演化的物理机理及关键因子，建立相应的数学模型与计算方法，如滑坡运动采用Savage–Hutter模型、涌浪及洪水传播采用浅水波方程等；通过确定各子阶段之间的衔接因子，如滑坡运动特征、涌浪传播特征、坝体溃决特征等，实现各子阶段的过程耦合与数据传递，建立滑坡—涌浪—冰湖溃决—洪水灾害链的全过程物理模型，最终完成该灾害链的过程模拟与危险分析。为验证所建立模型与计算方法的可行性，以四川省甘孜藏族自治州雅拉乡木格措冰湖潜在灾害链为案例，结合现场勘查与卫星影像数据，开展不同情境，如暴雨或上下游级联溃决等条件下灾害链的过程模拟与危险分析，且将模拟结果与经验公式计算数据进行对比。结果表明，本文所提方法可较好的完成滑坡诱发冰湖溃决灾害链过程模拟，模型模拟数据与经验公式计算数据较为吻合，且考虑暴雨或上下游级联溃决条件时，下游洪水流量呈显著增加趋势。本文研究成果提供了一...
近年来，滑坡诱发冰湖溃决灾害链发生频率日趋增加，对下游居民及工程设施安全造成严重威胁。为定量描述滑坡诱发冰湖溃决灾害链危害，通过系统分析该灾害链的演化过程及阶段特征，将其划分为滑坡运动、涌浪传播、冰湖溃决和洪水传播4个子阶段；分别研究各子阶段演化的物理机理及关键因子，建立相应的数学模型与计算方法，如滑坡运动采用Savage–Hutter模型、涌浪及洪水传播采用浅水波方程等；通过确定各子阶段之间的衔接因子，如滑坡运动特征、涌浪传播特征、坝体溃决特征等，实现各子阶段的过程耦合与数据传递，建立滑坡—涌浪—冰湖溃决—洪水灾害链的全过程物理模型，最终完成该灾害链的过程模拟与危险分析。为验证所建立模型与计算方法的可行性，以四川省甘孜藏族自治州雅拉乡木格措冰湖潜在灾害链为案例，结合现场勘查与卫星影像数据，开展不同情境，如暴雨或上下游级联溃决等条件下灾害链的过程模拟与危险分析，且将模拟结果与经验公式计算数据进行对比。结果表明，本文所提方法可较好的完成滑坡诱发冰湖溃决灾害链过程模拟，模型模拟数据与经验公式计算数据较为吻合，且考虑暴雨或上下游级联溃决条件时，下游洪水流量呈显著增加趋势。本文研究成果提供了一...
基于试验得到了土骨架的导热系数。结合土颗粒矿物与孔隙水相互作用的微观机理,对孔隙水含量对冻土导热系数的影响进行分析。随着孔隙水含量的增大,土体导热系数变化曲线将出现两个特征点,分别为"土结构控制点"和"土结构离散点"。这两个变化特征点将导热系数变化曲线分为三个阶段:1)土骨架与强结合水结合阶段;2)孔隙水填充土孔隙阶段;3)孔隙水破坏土骨架阶段。在此基础上利用传热物理模型研究土体导热系数在这三个阶段的变化规律,并基于电晶格模型理论得到简便实用的导热系数计算式。
基于试验得到了土骨架的导热系数。结合土颗粒矿物与孔隙水相互作用的微观机理,对孔隙水含量对冻土导热系数的影响进行分析。随着孔隙水含量的增大,土体导热系数变化曲线将出现两个特征点,分别为"土结构控制点"和"土结构离散点"。这两个变化特征点将导热系数变化曲线分为三个阶段:1)土骨架与强结合水结合阶段;2)孔隙水填充土孔隙阶段;3)孔隙水破坏土骨架阶段。在此基础上利用传热物理模型研究土体导热系数在这三个阶段的变化规律,并基于电晶格模型理论得到简便实用的导热系数计算式。