附录B 参数参考手册

本附录汇总OGGM params.cfg 与常用运行参数中的核心配置项。参数控制着从文件路径和网格分辨率到 冰动力学常数和崩解法则等各个方面。每个条目包含参数名称、类型、默认值、 中文描述以及常见使用模块;少数只作为函数调用参数出现的条目会在描述中说明。

参数继承 参数可以从三个位置设置,优先级如下:(1) 环境变量 (OGGM_PARAMNAME), (2) 用户提供的 params.cfg 文件, (3) OGGM内置默认值。具有最高优先级的值胜出。
哪些参数可以先不碰 初学者通常只需要设置working_diruse_multiprocessingborderbaseline_climate和运行函数的时间范围。glen_afscalving_kcfl_number等会直接改变物理或数值行为,应作为敏感性实验的一部分修改,并在结果中报告。

B.1 输入输出与路径

参数类型默认值描述使用者
working_dirstr~/.oggm所有OGGM数据的根目录。冰川目录(GlacierDirectory)位于 working_dir/per_glacier/ 下。cfg, GlacierDirectory, workflow
dl_verifyboolTrue如为True,验证下载文件的校验和。utils, shop模块
use_sample_databoolFalse如为True,使用oggm-sample-data进行测试和演示,而非下载完整数据集。tests, utils
tmp_dirstr~/.oggm_tmp用于中间处理文件的临时目录。cfg, gis
cache_dirstr~/.oggm_cache下载的DEM瓦片、气候数据和RGI文件的缓存目录。cfg, shop, gis
rgi_versionstr62使用的RGI版本(62表示RGI 6.2;RGI 7在预处理脚本中通常用70G/70C等标识)。workflow, GlacierDirectory
use_rgi_areaboolTrue如为True,使用RGI报告的面积。如为False,从局部网格计算面积。gis, centerlines
use_intersectsboolTrue如为True,在处理中包含相交冰川(针对具有相交关系的RGI区域)。gis
clip_intersectsboolFalse如为True,将相交冰川轮廓裁剪到主冰川的集水区。gis
min_glacier_area_km2float0.01处理的最小冰川面积(km²)。更小的冰川将被跳过。workflow

B.2 多进程

参数类型默认值描述使用者
use_multiprocessingboolFalse启用实体任务(entity task)的并行执行;正式批处理时通常显式开启。workflow, execute_entity_task
mp_processesint-1多进程的进程数。-1表示使用所有可用CPU。workflow
continue_on_errorboolFalse如为True,当某个冰川失败时继续处理其他冰川。如为False,立即抛出异常。entity_task
log_history_levelstrINFO任务历史记录的日志级别(工作流日志)。cfg, workflow
show_progressboolTrue在实体任务(entity task)执行期间显示进度条。workflow

B.3 网格与地图

参数类型默认值描述使用者
grid_dx_methodstrsquare从冰川面积计算网格分辨率的方法。可选值包括'fixed'、'by_bin'、'linear'、'square'。gis (define_glacier_region)
map_projstrtmerc局部地图投影类型:'tmerc'(横轴墨卡托)或'utm'。gis
borderint80局地地图在冰川边界外保留的像素宽度。过去模拟或冰川前进实验通常需要更大的边界。gis, workflow
clip_tidewater_borderboolTrue对入海型冰川限制过大的局地地图边界,以减少不必要的海域网格。gis

B.4 中心线与流线

参数类型默认值描述使用者
use_multiple_flowlinesboolTrue如为True,分别对每条中心线分支建模。如为False,将支流合并为一条。centerlines, flowline
localmax_windowfloat500.寻找冰川头部局地高程极大值时使用的半窗口大小(m)。centerlines
smooth_windowfloat251.DEM平滑窗口大小(m);设为0表示不平滑。gis, centerlines
q1, q2, rmaxfloat2e-6, 500., 1000.Kienholz等中心线算法中的头部候选点和路线代价参数。centerlines
f1, f2, a, bfloat1000., 3000., 4.25, 3.7Kienholz等中心线算法中的代价函数参数。centerlines
kbufferfloat2.5在汇流处裁剪支流中心线的缓冲距离(像素)。centerlines
terminus_search_percentileint10水体终止冰川寻找末端高程时使用的百分位数;0表示不启用特殊处理。centerlines
terminus_search_altitude_rangefloat100水体终止冰川末端搜索允许的高程范围(m)。centerlines
flowline_dxint2流线网格间距,以局地地图像素为单位。centerlines, flowline
flowline_junction_pixint3在流线汇合处任意裁剪的像素数,用于避免交汇处几何重叠。centerlines
flowline_height_smoothfloat1沿流线高程的高斯平滑尺度(像素)。centerlines
filter_min_slopeboolTrue是否过滤过小坡度;与min_slope共同影响流线坡度处理。centerlines
elevation_band_flowline_binsizefloat30高程带流线(elevation-band flowline)定义使用的海拔分段大小(m)。centerlines
width_alt_range_thresfloat250.宽度计算中用于筛选高程范围的阈值。centerlines
min_n_per_binint2高度-面积分布每个分箱所需的最少元素数。centerlines
base_binsizefloat50.高度-面积分布的基准分箱大小(m)。centerlines
smooth_widths_window_sizeint1宽度平滑窗口;0表示不平滑,1表示默认平滑。centerlines
downstream_line_shapestrtrapezoidal冰川下游无冰延伸线的冰床形状,可为parabolatrapezoidalcenterlines, flowline
trapezoid_min_bottom_widthfloat50.梯形下游线允许的最小底宽(m)。flowline

B.5 气候

参数类型默认值描述使用者
baseline_climatestrGSWP3_W5E5基线气候数据源:'CRU', 'HISTALP', 'ERA5', 'ERA5L', 'W5E5', 'GSWP3_W5E5'等。climate (分派器)
temp_default_gradientfloat-0.0065默认大气温度递减率(K/m,等价于-6.5 K/km)。climate
temp_meltfloat-1.0融化计算使用的温度阈值(°C)。massbalance
temp_all_solidfloat0.0低于此温度阈值(°C)的所有降水为固态。massbalance
temp_all_liqfloat2.0高于此温度阈值(°C)的所有降水为液态。massbalance
melt_ffloat5温度指数融化因子(temperature-index melt factor;kg m⁻² K⁻¹ day⁻¹),校准时可更新。massbalance
melt_f_minfloat1.5校准融化因子时允许的下界。massbalance
melt_f_maxfloat17校准融化因子时允许的上界。massbalance
temp_bias_minfloat-15温度偏差校准允许的下界(°C)。massbalance
temp_bias_maxfloat15温度偏差校准允许的上界(°C)。massbalance
prcp_facfloat/NoneNone降水缩放因子;为空时由相关校准逻辑决定。massbalance
prcp_fac_minfloat0.1降水缩放因子校准允许的下界。massbalance
prcp_fac_maxfloat10降水缩放因子校准允许的上界。massbalance
geodetic_mb_periodstr2000-01-01_2020-01-01逐冰川匹配大地测量物质平衡(geodetic mass balance)时使用的参考期。massbalance

B.6 冰动力学

参数类型默认值描述使用者
glen_afloat2.4e-24Glen流动定律的速率因子A(s⁻¹ Pa⁻³)。控制冰的变形能力。flowline, inversion
glen_nint3Glen流动定律的指数n(无量纲)。flowline, inversion
fsfloat0滑动参数 f_s(无量纲)。0 = 无滑动,1 = 最大滑动。flowline, inversion
inversion_glen_afloat2.4e-24反演中专门使用的Glen A值(可与演化计算不同)。inversion
inversion_fsfloat0反演中专门使用的滑动参数。inversion
ice_densityfloat900冰密度(kg m⁻³)。flowline, inversion
mixed_min_shapefloat0.001混合冰床横截面(bed cross-section)的最小形状参数,用于避免反演中出现退化横截面。inversion
cfl_numberfloat0.02流线求解器中自适应时间步长的CFL数。flowline
cfl_min_dtfloat60CFL自适应步长允许的最小子步长(秒)。flowline

B.7 崩解与入海型冰川

参数类型默认值描述使用者
use_kcalving_for_runboolFalse为入海型冰川启用k-崩解参数化。默认关闭,需在入海型冰川实验中显式开启。flowline
use_kcalving_for_inversionboolFalse在反演中对入海型冰川应用崩解校正。默认关闭,开启后需配合入海型冰川预处理和水位约束。inversion
calving_kfloat0.6水深依赖型崩解法则中的崩解速率常数k(yr⁻¹)。flowline
inversion_calving_kfloat0.6厚度反演阶段使用的崩解速率常数(yr⁻¹)。inversion
calving_use_limiterboolTrue对崩解通量使用限制器,以避免末端冰厚和通量出现数值不稳定。flowline
free_board_marine_terminatingtuple10, 50入海型冰川反演中允许的出水高度(freeboard)范围(m)。inversion
free_board_lake_terminatingfloat10湖泊终止冰川使用的出水高度(freeboard)(m)。inversion
calving_line_extensionint30为崩解前缘向水体方向延伸的网格点数。centerlines, inversion
calving_front_slopefloat0.05崩解前缘外侧水下床面坡度,按tan(alpha)表示。centerlines, inversion

B.8 输出控制

参数类型默认值描述使用者
store_diagnostic_variableslistvolume, volume_bsl, ...模型运行期间要写入诊断文件的变量列表。flowline
store_model_geometryboolFalse将完整模型几何(所有网格点的表面、冰床、厚度)保存为NetCDF格式。flowline
store_fl_diagnosticsboolFalse在模型运行期间存储每条流线的诊断变量。该输出很占磁盘,通常只在诊断或教学中开启。flowline
store_fl_diagnostic_variableslistarea, thickness, ...启用流线诊断输出时写入的变量列表。flowline
evolution_modelstrSemiImplicit配置文件默认使用的流线演化求解器。参见第20章自定义模型注册。flowline
store_monthly_stepboolFalse运行函数参数;如为True,以月度分辨率写出诊断变量,输出量会显著增大。run_* task
dynamic_spinup_min_ice_thickfloat2.0动态预热(dynamic spinup)中允许保留的最小冰厚阈值(m),用于避免极薄冰带导致的数值问题。flowline, dynamic_spinup

B.9 诊断变量(详细)

模型运行期间存储的标准诊断变量集(启用时):

变量描述单位是否按流线?
volume_m3冰川冰总体积
area_m2冰川表面积
length_m冰川长度(沿主流线)m
ela_m平衡线高度m a.s.l.
calving_m3年度崩解通量m³ yr⁻¹
dmdtda_mmwea比物质平衡速率mm w.e. yr⁻¹
terminus_thick_m末端冰厚度m
calving_rate_myr末端崩解速率m yr⁻¹
surface_h表面高程剖面(如果 store_model_geometrym a.s.l.
bed_h冰床高程剖面(如果 store_model_geometrym a.s.l.
thickness_m冰厚度剖面(如果 store_model_geometrym
ice_velocity_myr表面冰流速(如果 store_model_geometrym yr⁻¹

B.10 交叉引用:参数与模块

模块关键参数
oggm.cfgworking_dir, tmp_dir, cache_dir, use_sample_data, dl_verify, dl_retries
oggm.workflowuse_multiprocessing, mp_processes, continue_on_error, show_progress, rgi_version, min_glacier_area_km2
oggm.core.gisgrid_dx_method, dem_source, border_km, map_proj, use_intersects, use_rgi_area, use_local_dem_cache
oggm.core.centerlinesuse_multiple_flowlines, localmax_window, q1, q2, rmax, f1, f2, flowline_dx, downstream_line_shape
oggm.core.climate / massbalancebaseline_climate, temp_default_gradient, temp_melt, temp_all_solid, temp_all_liq, melt_f, prcp_fac, geodetic_mb_period
oggm.core.massbalancetemp_melt, temp_all_solid, temp_all_liq
oggm.core.inversionglen_a, glen_n, fs, inversion_glen_a, inversion_fs, mixed_min_shape, use_kcalving_for_inversion, inversion_calving_k
oggm.core.flowlineglen_a, glen_n, fs, ice_density, cfl_number, cfl_min_dt, use_kcalving_for_run, calving_k, calving_use_limiter, evolution_model
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