黑碳和沙尘是积雪中的主要吸光性污染物,能够不同程度降低积雪反照率,加速积雪消融,改变区域能量平衡和水资源时空分布。区分两者对积雪反射率影响的差异是开展积雪黑碳和沙尘能量水文效应研究及遥感反演积雪污染浓度的基础。为避免积雪物理属性及观测条件变化引起的干扰,本实验通过人工沉降不同类型污染物获取污染积雪的光谱反射率特征,分析黑碳和沙尘对积雪反射率影响的差异。结果发现黑碳类污染物在整个可见光和近红外波段几乎都会引起积雪反射率降低,浓度与反射率呈负相关;沙尘类污染物在可见光波段其浓度与积雪反射率呈负相关,但不同于黑碳类污染物,沙尘浓度较高时在0.35～0.6 μm波段对积雪反射率的降低会快速减少,近红外波段范围内大约在1.2 μm左右,沙尘污染浓度与积雪反射率几乎不相关,1.2 μm之后开始提高积雪反射率,浓度与反射率转变为正相关;积雪反射率变化与污染浓度并非线性相关,反射率对污染物浓度的敏感性随浓度增大而减小。这些差异对于污染积雪反照率变化研究和遥感方法区分反演积雪中黒碳和沙尘具有重要意义。

黑碳和沙尘是积雪中的主要吸光性污染物,能够不同程度降低积雪反照率,加速积雪消融,改变区域能量平衡和水资源时空分布。区分两者对积雪反射率影响的差异是开展积雪黑碳和沙尘能量水文效应研究及遥感反演积雪污染浓度的基础。为避免积雪物理属性及观测条件变化引起的干扰,本实验通过人工沉降不同类型污染物获取污染积雪的光谱反射率特征,分析黑碳和沙尘对积雪反射率影响的差异。结果发现黑碳类污染物在整个可见光和近红外波段几乎都会引起积雪反射率降低,浓度与反射率呈负相关;沙尘类污染物在可见光波段其浓度与积雪反射率呈负相关,但不同于黑碳类污染物,沙尘浓度较高时在0.35～0.6 μm波段对积雪反射率的降低会快速减少,近红外波段范围内大约在1.2 μm左右,沙尘污染浓度与积雪反射率几乎不相关,1.2 μm之后开始提高积雪反射率,浓度与反射率转变为正相关;积雪反射率变化与污染浓度并非线性相关,反射率对污染物浓度的敏感性随浓度增大而减小。这些差异对于污染积雪反照率变化研究和遥感方法区分反演积雪中黒碳和沙尘具有重要意义。

黑碳和沙尘是积雪中的主要吸光性污染物,能够不同程度降低积雪反照率,加速积雪消融,改变区域能量平衡和水资源时空分布。区分两者对积雪反射率影响的差异是开展积雪黑碳和沙尘能量水文效应研究及遥感反演积雪污染浓度的基础。为避免积雪物理属性及观测条件变化引起的干扰,本实验通过人工沉降不同类型污染物获取污染积雪的光谱反射率特征,分析黑碳和沙尘对积雪反射率影响的差异。结果发现黑碳类污染物在整个可见光和近红外波段几乎都会引起积雪反射率降低,浓度与反射率呈负相关;沙尘类污染物在可见光波段其浓度与积雪反射率呈负相关,但不同于黑碳类污染物,沙尘浓度较高时在0.35～0.6 μm波段对积雪反射率的降低会快速减少,近红外波段范围内大约在1.2 μm左右,沙尘污染浓度与积雪反射率几乎不相关,1.2 μm之后开始提高积雪反射率,浓度与反射率转变为正相关;积雪反射率变化与污染浓度并非线性相关,反射率对污染物浓度的敏感性随浓度增大而减小。这些差异对于污染积雪反照率变化研究和遥感方法区分反演积雪中黒碳和沙尘具有重要意义。

黑碳和沙尘是积雪中的主要吸光性污染物,能够不同程度降低积雪反照率,加速积雪消融,改变区域能量平衡和水资源时空分布。区分两者对积雪反射率影响的差异是开展积雪黑碳和沙尘能量水文效应研究及遥感反演积雪污染浓度的基础。为避免积雪物理属性及观测条件变化引起的干扰,本实验通过人工沉降不同类型污染物获取污染积雪的光谱反射率特征,分析黑碳和沙尘对积雪反射率影响的差异。结果发现黑碳类污染物在整个可见光和近红外波段几乎都会引起积雪反射率降低,浓度与反射率呈负相关;沙尘类污染物在可见光波段其浓度与积雪反射率呈负相关,但不同于黑碳类污染物,沙尘浓度较高时在0.35～0.6 μm波段对积雪反射率的降低会快速减少,近红外波段范围内大约在1.2 μm左右,沙尘污染浓度与积雪反射率几乎不相关,1.2 μm之后开始提高积雪反射率,浓度与反射率转变为正相关;积雪反射率变化与污染浓度并非线性相关,反射率对污染物浓度的敏感性随浓度增大而减小。这些差异对于污染积雪反照率变化研究和遥感方法区分反演积雪中黒碳和沙尘具有重要意义。

当黑碳沉降到冰雪表面时，可使冰雪表面反照率降低，对短波辐射的吸收增加，黑碳的变化对海冰融化过程的影响值得研究。本文利用CICE海冰模式进行数值模拟，并定量分析北冰洋冰雪中黑碳造成的影响。研究表明，在不同黑碳数据源的强迫下，1980-2014年间，模拟结果给出的夏季北冰洋反照率平均下降为0.82%～1.71%，最终造成海冰面积下降了0.97%～1.93%，而在巴伦支海、喀拉海以及拉普捷夫海，夏季黑碳造成的海冰面积下降约为北冰洋整体的2-3倍。不同黑碳沉降强迫下的模拟结果均显示，1980-1995年，北冰洋区域黑碳对反照率的影响呈现减小趋势，但在1996-2014年，黑碳影响转为增加趋势。在低纬度海区，由于海冰的消退，黑碳的辐射效应呈现减小趋势，而在高纬度海区，由于多年冰内黑碳的累积效应，黑碳的辐射影响呈现增强效应。

当黑碳沉降到冰雪表面时，可使冰雪表面反照率降低，对短波辐射的吸收增加，黑碳的变化对海冰融化过程的影响值得研究。本文利用CICE海冰模式进行数值模拟，并定量分析北冰洋冰雪中黑碳造成的影响。研究表明，在不同黑碳数据源的强迫下，1980-2014年间，模拟结果给出的夏季北冰洋反照率平均下降为0.82%～1.71%，最终造成海冰面积下降了0.97%～1.93%，而在巴伦支海、喀拉海以及拉普捷夫海，夏季黑碳造成的海冰面积下降约为北冰洋整体的2-3倍。不同黑碳沉降强迫下的模拟结果均显示，1980-1995年，北冰洋区域黑碳对反照率的影响呈现减小趋势，但在1996-2014年，黑碳影响转为增加趋势。在低纬度海区，由于海冰的消退，黑碳的辐射效应呈现减小趋势，而在高纬度海区，由于多年冰内黑碳的累积效应，黑碳的辐射影响呈现增强效应。

当黑碳沉降到冰雪表面时，可使冰雪表面反照率降低，对短波辐射的吸收增加，黑碳的变化对海冰融化过程的影响值得研究。本文利用CICE海冰模式进行数值模拟，并定量分析北冰洋冰雪中黑碳造成的影响。研究表明，在不同黑碳数据源的强迫下，1980-2014年间，模拟结果给出的夏季北冰洋反照率平均下降为0.82%～1.71%，最终造成海冰面积下降了0.97%～1.93%，而在巴伦支海、喀拉海以及拉普捷夫海，夏季黑碳造成的海冰面积下降约为北冰洋整体的2-3倍。不同黑碳沉降强迫下的模拟结果均显示，1980-1995年，北冰洋区域黑碳对反照率的影响呈现减小趋势，但在1996-2014年，黑碳影响转为增加趋势。在低纬度海区，由于海冰的消退，黑碳的辐射效应呈现减小趋势，而在高纬度海区，由于多年冰内黑碳的累积效应，黑碳的辐射影响呈现增强效应。

黑碳可以降低积雪表面反照率,进而影响气候和水文.本研究基于在长白山地区逐日积雪黑碳含量和积雪粒径等性质的观测,利用SNICAR模型分析积雪反照率的变化特征和影响因素,评估了当地积雪黑碳对反照率的削减作用.观测结果表明,2022年春季观测点积雪平均黑碳浓度为（655.2±509.3） ng·g-1,平均雪粒径大小为（213±70）μm,平均雪深和雪密度分别为（0.20±0.10） m和（213±41） kg·m-3,老雪的黑碳浓度、雪粒径和雪密度均明显高于新雪.基于观测数据模拟2022年春季积雪表面反照率,结果表明含黑碳积雪和纯雪的平均反照率分别是0.78±0.05和0.83±0.027,黑碳的存在导致平均反照率下降了0.057,在新雪和老雪分别下降了0.040和0.077.进一步模拟分析表明,随着黑碳浓度升高,积雪反照率下降速度放缓,但综合各因素后模拟的反照率下降值与黑碳浓度呈线性关系.雪粒径增大会放大黑碳的作用且这一效应随黑碳浓度上升而加强,观测期内太阳天顶角的日变化对积雪反照率的影响比季节性变化更为显著,雪密度与雪深增加也会放大黑碳的作用...

黑碳可以降低积雪表面反照率,进而影响气候和水文.本研究基于在长白山地区逐日积雪黑碳含量和积雪粒径等性质的观测,利用SNICAR模型分析积雪反照率的变化特征和影响因素,评估了当地积雪黑碳对反照率的削减作用.观测结果表明,2022年春季观测点积雪平均黑碳浓度为（655.2±509.3） ng·g-1,平均雪粒径大小为（213±70）μm,平均雪深和雪密度分别为（0.20±0.10） m和（213±41） kg·m-3,老雪的黑碳浓度、雪粒径和雪密度均明显高于新雪.基于观测数据模拟2022年春季积雪表面反照率,结果表明含黑碳积雪和纯雪的平均反照率分别是0.78±0.05和0.83±0.027,黑碳的存在导致平均反照率下降了0.057,在新雪和老雪分别下降了0.040和0.077.进一步模拟分析表明,随着黑碳浓度升高,积雪反照率下降速度放缓,但综合各因素后模拟的反照率下降值与黑碳浓度呈线性关系.雪粒径增大会放大黑碳的作用且这一效应随黑碳浓度上升而加强,观测期内太阳天顶角的日变化对积雪反照率的影响比季节性变化更为显著,雪密度与雪深增加也会放大黑碳的作用...

黑碳可以降低积雪表面反照率,进而影响气候和水文.本研究基于在长白山地区逐日积雪黑碳含量和积雪粒径等性质的观测,利用SNICAR模型分析积雪反照率的变化特征和影响因素,评估了当地积雪黑碳对反照率的削减作用.观测结果表明,2022年春季观测点积雪平均黑碳浓度为（655.2±509.3） ng·g-1,平均雪粒径大小为（213±70）μm,平均雪深和雪密度分别为（0.20±0.10） m和（213±41） kg·m-3,老雪的黑碳浓度、雪粒径和雪密度均明显高于新雪.基于观测数据模拟2022年春季积雪表面反照率,结果表明含黑碳积雪和纯雪的平均反照率分别是0.78±0.05和0.83±0.027,黑碳的存在导致平均反照率下降了0.057,在新雪和老雪分别下降了0.040和0.077.进一步模拟分析表明,随着黑碳浓度升高,积雪反照率下降速度放缓,但综合各因素后模拟的反照率下降值与黑碳浓度呈线性关系.雪粒径增大会放大黑碳的作用且这一效应随黑碳浓度上升而加强,观测期内太阳天顶角的日变化对积雪反照率的影响比季节性变化更为显著,雪密度与雪深增加也会放大黑碳的作用...