格陵兰岛冰川质量变化分析与可视化显示开题报告

1. 研究目的与意义

格陵兰冰川为覆盖格陵兰岛约83.7%地区的单一冰川，为北半球最大冰体。南北长2,530公里，最宽(北缘附近)1,094公里，平均厚度1,500公尺左右，面积1,833,900平方公里。覆盖在碟状盆地上，基岩表面与海面等高。冰原中央比四周边缘厚，有2个升起的冰穹。北边一个在格陵兰中东部，海拔3,000公尺，是冰原最厚的地方，温度最低，年平均-31℃(-24℉)。南边一个海拔2,500公尺。冰层由顶峰向四周移动，其边缘到达梅尔维尔湾形成许多外流冰川，流入大洋成为无数冰山。冰原体积占世界冰川水总量的12%，一旦溶化，将使海平面上升6公尺。形成于第四纪，在距今约18000年时冰盖面积比今面积大7 倍，并与当时北美冰盖相连接。格陵兰岛大部分位于北极圈内，全岛面积为 2,166,086平方公里，是世界最大的岛屿。格陵兰冰盖面积约181.3万平方千米，平均厚度约 1500 米，最大厚度达 3200 米，占世界冰量的7%～9%。它由南北两个穹形冰盖连结而成，冰盖边缘一直覆盖到海边，有许多冰川的冰舌伸向海面，在若干峡湾中形成许多冰山 。西格陵兰的一些冰川，如雅各布港·伊斯伯依冰川，每年流动速度达7000米，是世界上流动最快的冰川。

因是全球仅有的两大冰川，格陵兰岛的冰川的质量变化是影响海平面上升、全球气候变化的一个重要因素，也是地球物理学、大地测量学研究中的一项重要内容。由于其自身的特殊地理位置，格陵兰岛一直以来是冰川质量变化研究的一个热点区域。1970年代和80年代初，美国、丹麦和瑞士科学家协同研究冰原动力学和它对气候的影响。

由于grace重力卫星计划的目的是为了获取高精度地球重力场以及其时变特征，可以探测出平均小于1cm的表层水变化，因此使得探测格陵兰岛冰盖的质量变化变得可能。

2. 研究内容和预期目标

（1）采用grace卫星重力数据的成果，对格陵兰岛冰川的质量变化进行研究，分析其质量变化特征及其原因，并对一段时期内的冰川变化趋势进行可视化显示。

（2）学习地球表面质量变化的卫星观测技术与数据处理等相关理论，掌握gmt软件的使用。运用gmt软件，实现某一时间段内地球表面质量分布变化的可视化绘制。

（3）结合具体的grace重力场数据，对某一时段内、某一区域内的质量变化特点进行分析和探讨。

3. 研究的方法与步骤

1：研究方法

（1）图表研究法：收集制定有依据的，清晰，便于识别的图表资料进行研究。

（2）文献研究法：收集格陵兰岛冰川质量变化的相关资料，为可视化以及影响做理论基础。

4. 参考文献

1. 罗志才, 李琼, 张坤, 汪海洪. 利用grace时变重力场反演南极冰盖的质量变化趋势[j]. 中国科学: 地球科学, 2012, 42(10):1590-1596.

2. 冉将军, 许厚泽, 钟敏, 冯伟, 沈云中, 张兴福, 易维勇. 利用grace重力卫星观测数据反演全球时变地球重力场模型[j]. 地球物理学报, 2014, 57(04):1032-1040.

3. 卢飞, 游为, 范东明. 基于grace的格陵兰冰盖质量变化分析[j].大地测量与地球动力学, 2015, 35(04): 640-644.

5. 计划与进度安排

2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；

2022.3.16—— 2022.3.25为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。

二、研究工作开展阶段（2022.3.26——2022.5.20）：