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摘要
粒雪密实化过程在冰川物质平衡监测和冰芯古气候记录分析等冰川学研究中具有重要作用，近年来国内外学者在极地冰盖开展了大量工作并建立出一系列粒雪密实化模型。本文将典型的极地冰盖粒雪密实化模型分为经验模型（包括半经验模型）和物理模型两大类，综合分析和讨论了两类模型的建模机理、发展现状及不足之处。经验模型关注粒雪柱在密实化过程中的宏观演变，利用实测的粒雪深度—密度数据建立密实化速率方程。目前，该类模型主要研究了温度、积累率、融水渗透和再冻结过程对密实化速率的影响。物理模型聚焦于粒雪晶粒在密实化过程中的微观结构变化，利用晶界滑移、幂律蠕变和晶格扩散等物理机制解释晶粒的生长变形过程。目前，新雪-粒雪转化过程的研究主要基于晶界滑移理论，粒雪-冰川冰转化过程的研究主要基于球形粉末的压力烧结理论。总体而言，极地冰盖粒雪密实化过程的研究在过去几十年取得了长足的发展，但由于粒雪微观结构及其与宏观演变联系的认知匮乏，经验模型缺乏完善的湿粒雪密实化理论，且将稳态假设直接推广到瞬态情景存在一定问题；物理模型由于粒雪密实化的物理机制尚不明确，难以精确刻画粒雪演变的整个物理过程。
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单位华中科技大学; 物理学院
