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本书从冰冻圈分量模式与气候系统的关系入手，介绍了国际上包括积雪、冻土、海冰、冰川冰盖等模式的发展经历以及我国近些年在冰冻圈模式方面取得的一些成果和进展；结合冰冻圈观测介绍了过去几十年全球冰冻圈变化事实，并在此基础上利用全球和区域模式的结果分析评估了模式对冰冻圈要素的模拟能力和改进？展望了未来冰冻圈分量模式的未来发展趋势。

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  总序一
  总序二
  前言
  第1章 绪论 1
  1.1 冰冻圈现状 3
  1.2 全球气候模式 9
  1.3 全球气候变化和冰冻圈 12
  第2章 气候模式冰冻圈分量模拟存在的问题 14
  2.1 气候模式极地海冰模拟能力评估 14
  2.2 气候模式欧亚大陆积雪的模拟评估 19
  2.3 气候模式青藏高原上冻土的模拟评估 26
  第3章 气候模式中的积雪参数化 32
  3.1 积雪参数化简介 33
  3.2 积雪模式参数化的发展 34
  3.2.1 积雪模型的发展和分类 34
  3.2.2 积雪模型的参数化方案：SAST和SNOW17 35
  3.2.3 陆面模式中的积雪参数化方案 47
  3.3 积雪模式参数化的最新进展 54
  3.3.1 WEB-DHM水文模型中的三层积雪模块 54
  3.3.2 WEB-DHM水文模型中三层积雪模块与冻土模块的耦合 55
  第4章 气候模式中的冻土参数化 60
  4.1 冻土观测试验 60
  4.1.1 国际观测计划 61
  4.1.2 我国观测现状 62
  4.2 冻土模型研究现状 63
  4.2.1 经验-统计关系冻土模型 63
  4.2.2 基于物理过程的冻土模型 64
  4.2.3 考虑冻融过程的陆面过程模型 65
  4.2.4 最新研究进展 66
  4.3 青藏高原冻融过程分析与参数化方案改进 68
  4.3.1 冻融过程特点 68
  4.3.2 冻融参数化方案的改进 71
  第5章 气候模式中的海冰模式及其参数化 80
  5.1 气候系统中海冰模式 80
  5.1.1 海冰模式的发展简介 80
  5.1.2 CMIP模式中采用的海冰模式 82
  5.1.3 国内极区海冰模式的发展 85
  5.2 海冰模式的主要物理框架 86
  5.2.1 海冰冰厚分布函数 86
  5.2.2 海冰动力学模型 87
  5.2.3 海冰热力学模型 89
  5.3 海冰物理过程参数化 90
  5.3.1 海冰反照率参数化 91
  5.3.2 冰上积雪参数化 92
  5.3.3 海洋热通量参数化 93
  5.3.4 侧向融化参数化 94
  5.3.5 融池水量分配参数化 95
  5.3.6 冰面冰底拖曳力参数化 98
  第6章 气候模式中的陆地冰川参数化 101
  6.1 冰川动力数值模式的发展简介 101
  6.2 主要的冰川动力数值模式的建立及模拟 103
  6.2.1 冰川模型的一般形式 103
  6.2.2 模型的简化 105
  6.3 一个山地冰川新模型的设想 111
  第7章 区域模式对南北极冰冻圈的模拟 113
  7.1 区域模式针对南极气候特征的改进 113
  7.1.1 区域气候模式对南极表面能量平衡的模拟 117
  7.1.2 区域气候模式对南极表面物质平衡的模拟 118
  7.2 区域模式对北极地区的模拟 121
  7.2.1 区域模式和复杂热力学海冰模式的耦合 122
  7.2.2 海冰厚度给定方法对模拟的影响 125
  第8章 全球和区域模式在青藏高原的降水模拟 128
  8.1 全球模式和区域模式对青藏高原夏季降水气候态的模拟 128
  8.2 全球模式和区域模式对青藏高原夏季降水变化趋势的模拟 135
  第9章 冰冻圈分量模式的未来发展趋势 140
  9.1 积雪 140
  9.2 冻土 141
  9.3 海冰 142
  9.4 冰川冰盖 145
  参考文献 148