耶鲁大学科学家解决海冰厚度分布问题 2018-07-22 02:03:00

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利用分子概念和处理冰冻海域的浮冰,如流体或气体中的碰撞分子,耶鲁大学的研究人员回答了一个有关北极冰层厚度的40年前的问题

虽然今天的高精度卫星在测量海冰面积方面做得很好,但测量体积一直是一项棘手的工作

体积通过海冰厚度的分布反映出来 - 这受到许多复杂过程的影响,例如生长,融化,起垄,漂流和开放水的形成

几十年来,由于海冰厚度分布的笨重性质,科学家一直受到1975年理论(由Thorndike等人)的指导,这种理论无法完全测试

该理论依赖于一个与其他术语无关的术语,这些术语代表了冰厚度的机械重新分布

结果,完整的理论无法通过数学方法进行测试

进入耶鲁大学教授John Wettlaufer,受到马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所地球物理流体动力学夏季研究项目的工作人员和学生的启发

在整个夏季,Wettlaufer和耶鲁大学的研究生Srikanth Toppaladoddi开发并阐述了一种关于海冰厚度时空演变的新思路

由此产生的论文将出现在9月17日的“物理评论快报”期刊上

“北极是全球气候的领头羊,这是我们关注的焦点

我们在论文中所做的是将微观世界中使用的概念转化为适合气候所必需的这个问题的术语,“Wettlaufer说,他是A.M.耶鲁大学贝特曼地球物理,数学和物理教授

Wettlaufer和共同作者Toppaladoddi将旧理论重新改造成类似于Fokker-Planck方程的方程,Fokker-Planck方程是用于统计力学的偏微分方程,用于预测在随机力的影响下在给定位置发现微观粒子的概率

通过这样做,该方程可以捕获极地海冰内的动态和热力学力

Wettlaufer说:“我们将不妥协的术语变成了易处理的东西,并且 - 解决它的问题

”研究人员表示,他们的方程式开放了气候科学这一方面的研究,以及通常用于非平衡统计力学的各种方法

资料来源:耶鲁大学吉姆谢尔顿