Page 38 - 2022年第53卷第5期

可得，当太阳辐射净热通量 ϕ sn 从 0 增加到 450 W/m 时，冰盖下平衡水温 T 从 0.00423 ℃线性增加到
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0.141 ℃，即增加了约33倍。
综上所述，可得结论：当太阳辐射强度较大时，冰下水温主要取决于太阳辐射。

8 结论

太阳辐射的可见光可以透射穿过雪盖和冰盖进入水体，使得冰温和水温增加及冰盖力学强度降
低。当雪厚较大时，太阳辐射几乎全部被雪盖吸收。可见光的透射强度在冰盖和水体中按自然指数
规律衰减，冰盖消光系数 k 随冰厚和颜色的变化而变化，含有泥沙黄色冰的 k 比深灰色光滑冰的大，
vi
vi
-1 -0.51 计算。
vi vw w
k 的平均值约为1.0 m 。水的消光系数k 随水深h 的增加而减小，可按 k vw = 1.35h w
根据一维水温模型的分析，可得重要结论：冰下水温随太阳辐射和地温的增加而升高，随雪厚
和冰厚的增加而下降，与水和冰的热交换系数成反比。此外，太阳辐射的透射不仅影响冰盖下的水
温，而且影响冰盖糙率的发展趋势，在冰封末期可能发生冰盖糙率系数 n 变大的现象。在白天冰盖
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热衰减期间，冰盖底部在冰水热交换和水流冲刷双重作用下会形成凹凸不平的蜡烛冰，导致冰盖底
部糙率系数的增加；但是，随着黑夜的来临，冰盖进入热增长期，冰厚和强度又会逐渐增加，冰盖
底部趋于光滑，冰盖糙率减小。换句话说，糙率系数n 白天和夜间大小不同，存在较大的波动现象。
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