08美国数学建模比赛A题.doc

不可忽视的事实:一个海平面上升预测模型杜克大学:JasonChen,JoonhahnCho,BrianChoi目录目录........................................................1问题介绍....................................................................................................4 海平面上升模型..........................................4 温度数据分析............................................5 冰原模型................................................5 物质平衡---积累模型.....................................6物质平衡---消融模型......................................7物质平衡与海平面上升模型.................................9热膨胀模型...............................................9局域化说明...................................................................................................11 海平面上升模型输出数据...................................11 淹没模型仿真结果..............................................................................................................................................18参考文献.....................................................20附录A海平面上升仿真代码....................................21附录B地质图点矩阵脚本.....................................25附录C淹没模型仿真代码......................................27附录D佛罗里达城市数据初值..................................,目前已经建立了很多有效模型来预测将来的气候变化。在近15年内,℃,全球温度达到了过去一千年以来的最高水平。虽然变暖的趋势相当明显,但人们对这种大规模的气候变化仍然是知之甚少。全球变暖带来的最令人担心的后果之一便是海平面的上升。TOPEX/Poseidon卫星测高仪观测出,在1993-1998年期间,±。泰特斯等人估计,仅在美面上升1米,就可能会导致270-475亿美元的赔偿金。若干复杂的因素促成了海平面的上升。人们一直认为,因温度变化而导致的水的热膨胀是海平面上升的重要组成部分;然而,近期研究表明,单是热膨胀并不能解释已观察到的大多数海平面的上升。大块冰原的物质平衡,特别是格陵兰冰原的物质平衡,现在被认为是海平面上升的主要因素。物质平衡是由2个主要过程控制的,积累(冰块汇集到冰原)和消融(冰块脱离冰原)。积累主要是由于降雪,消融主要是由于水分的升华和冰体的融化。与大家普遍的认识恰恰相反的是,浮冰对海平面的上升并没有发挥重大的作用。根据阿基米德原理,重量为W(假设淡水的密度为ρwater)的浮冰融化成密度为ρocean的水体,其体积的增量为ΔV,即:(1);北极海冰的重量大约是2x103kg。因此,如果北极所有的海冰都融化,体积变化将由下式给出:(2)近360吨水可以导致海平面上升1毫米。(3)海平面如此微小的变化对我们的模型来说是无关紧要的,因为精度已经低于千分之一毫米。我们也忽略了南极冰原的影响,因为其总体影响海平面上升的量是极少的,难以量化。在1978到1987年之间,卫星微波辐射的数据表明,%,然而同时,南极的冰体却没有可统计的显著变化。卡瓦列利等人已经预测出未来50年内,南极冰体融化的最低限度。出于这样的考虑,我们在模型中仅考虑格陵兰冰原的影响。关