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考虑冻融界面变化的陆面模式及其与CAS--ESM耦合的任务书
一、题目概述
考虑冻融界面变化的陆面模式及其与CAS-ESM耦合的任务书
二、项目背景
随着全球气候变化的持续发展，陆地表面的冻融变化成为了一个重要的研究方向。冻融界面是陆地表面的重要特征之一，它的变化会影响到水文循环、碳循环、能量平衡等关键地球系统过程的运行。因此，对于冻融界面变化的研究具有重要的科学价值和应用价值。
为了更好地了解陆地表面的冻融界面变化，开展相应的科学探索和应用研究，需要建立一个可靠的陆面模式。陆面模式可以模拟地球表面的能量、水分和碳循环等重要过程，从而推断出冻融界面变化的规律。
大气环流模式（AtmosphericCirculationModel，ACM）和地球系统模式（EarthSystemModel，ESM）等综合模式集成了多种模式，能够同时模拟大气、陆面、海洋和冰冻等多个要素的耦合过程。利用这些模式，可以更好地探究冻融界面变化的机制，并预测其对地球系统的影响，为应对全球气候变化提供科学依据。
三、研究目标
本项目旨在探究考虑冻融界面变化的陆面模式，并将其与CAS--ESM进行耦合，在综合模式框架下模拟地球表面的能量、水分和碳循环等关键过程，研究冻融界面变化的规律，并预测其对地球系统的影响。
具体来说，本项目将实现以下研究目标：
1.建立考虑冻融界面变化的陆面模式，该模式应该能够模拟地球表面的能量、水分和碳循环等关键过程，并准确反映冻融界面的变化规律。
2.将建立的陆面模式与CAS--ESM进行耦合，实现陆地表面、大气、海洋和冰冻等要素的耦合模拟，探究冻融界面变化对地球系统的影响。
3.运用模拟结果分析冻融界面变化对水文循环、碳循环和能量平衡等关键地球系统过程的影响，并预测未来冻融条件下的地球系统响应。
四、研究内容
为实现以上研究目标，本项目将开展如下研究内容：
1.整理冻融界面变化的相关研究成果和方法，结合地球系统模式和陆面模式建设相关基础研究，为建立考虑冻融界面变化的陆面模式提供理论基础。
2.建立考虑冻融界面变化的陆面模式，该模式应该包括冻土的物理特性以及与土壤水、地下水和地下水的交互，反映冻融界面的变化规律，并与CAS--ESM进行耦合。
3.对CAS--ESM进行优化和参数调整，以适应考虑冻融界面变化的陆面模式的需求。
4.利用多源观测数据对建立的陆面模式进行验证和评估，检验其模拟能力和准确性。
5.运用建立的陆面模式和CAS--ESM进行数值模拟，探究冻融界面变化对地球表面的能量、水分和碳循环等关键过程的影响，特别是对水文循环、碳循环和能量平衡等方面的影响。
6.将模拟结果与相关实验数据进行对比和分析，比较其差异，探寻其原因。
7.对模拟结果进行解读，预测未来冻融条件下的地球系统响应，并为气候变化的适应和应对提供科学依据。
五、预期成果
1.建立考虑冻融界面变化的陆面模式，并将其与CAS--ESM进行耦合，为模拟地球表面的能量、水分和碳循环等关键过程提供基础。
2.通过模拟数据，深入探究冻融界面变化对关键地球系统过程的影响规律，理解其作用机理和内在联系。
3.通过模拟结果预测未来冻融条件下的地球系统响应，为全球气候变化的适应和应对提供科学依据。
4.培养一支高素质气候变化领域的研究团队，为该领域的发展提供新的动力。
六、研究进度安排
1.完成论文选题和研究方案的制定。
2.系统学习和整理冻融界面变化的相关研究成果和方法，结合地球系统模式和陆面模式进行相关基础研究。
3.建立考虑冻融界面变化的陆面模式，并将其与CAS--ESM进行耦合，为模拟地球表面的能量、水分和碳循环等关键过程提供基础。
4.对CAS--ESM进行优化和参数调整，提高其模拟精度和准确性。
5.利用多源观测数据对建立的陆面模式进行验证和评估，检验其模拟能力和准确性。
6.运用建立的陆面模式和CAS--ESM进行数值模拟，研究冻融界面变化对地球表面的影响。
7.将模拟结果与相关实验数据进行对比和分析，比较其差异，探寻其原因，为研究提供支持。
8.对模拟结果进行解读，预测未来冻融条件下的地球系统响应，并为全球气候变化的适应和应对提供科学依据。
9.撰写学位论文，并进行答辩。