米兰体育官网 加拿大北极流冰岛的表面烧蚀模型评估

引用

Crawford AJ、Mueller DR、Humphreys ER、Carrieres T 和 Tran H (2015) 加拿大北极流冰岛的表面消融模型评估。寒区科技，110，第 170-182 页。 https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2014.11.011

摘要
2011 年融化季节期间，自动气象站收集了为期 4 周的微气象数据集，该数据集位于拜洛特岛（加拿大努纳武特地区兰开斯特湾）附近一座小冰岛上（0.13 平方公里）。该数据集提供了一个机会来识别在融化季节期间对表面烧蚀影响最大的环境变量和能量通量，并测试先前开发的表面融化（烧蚀）模型。使用整体空气动力学方法（EBAWS）和三个现有表面烧蚀模型计算的能量通量来估计表面烧蚀。这些模型包括为冰山使用开发的简单太阳辐射模型 (CIS-IB)、为冰岛使用开发的更复杂的能量平衡模型 (CIS-II) 以及基于气温、时间和表面烧蚀之间假设关系的温度指数融化 (TIM) 模型。这些模型由我们测量的微气象数据（最佳强迫）或来自全球环境多尺度（GEM）模型的区域环境预测数据驱动，该模型用于业务冰山建模。感热通量对冰面可用融化能量的贡献最大（47%），其次是净辐射（38%）和潜热通量（30%），而地下热通量则去除了15%的可用能量。当使用这些计算的能量通量 (EBAWS) 预测累积表面烧蚀时，观察到的表面烧蚀比预测低了 38%。结果表明，与现场微气象数据相比，使用 GEM 数据运行时融化模型的性能有所下降，后者对于模型输入是最佳的，但不适用于业务建模。根据观测到的微气象数据，CIS-II 模型低估了累积地表消融 5.7%（RMSE = 1.2 cm），而当使用 GEM 模型数据运行时，则高估了累积地表消融 35%。这可能是因为 GEM 模型风速比冰岛上记录的风速高 57%。由于形态差异（大小、表面结构），与传统冰山相比，表面烧蚀在冰岛整体恶化中发挥着更大的相对作用，因此必须在可操作的冰岛恶化模型中准确表示。这里权衡了简约的 TIM 模型和熟练的能量平衡模型之间的成本和收益，供运营建模人员考虑，以及使用 GEM 模型提供的区域环境数据输入进行运营建模工作所造成的复杂性。

关键字
冰雪灾害；冰岛；表面烧蚀；熔体建模；恶化建模；能量平衡

期刊
寒区科学与技术：第110卷