2013-2014年夏季南极普里兹湾海面反照率走航观测研究

来源：极地研究杂志2016年第1期北京时间：

作者：李明广,雷瑞波,李志军,韩红卫,田忠翔

单位：1海岸和近海工程国家重点实验室, 大连理工大学, 辽宁 大连116024； 2国家海洋局极地科学重点实验室, 中国极地研究中心, 上海200136； 3国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室, 国家海洋环境预报中心, 北京100081

摘要：在 2013—2014年南半球夏季时对南极普里兹湾海区的反照率进行了走航观测。利用安装于破冰船船头的高光谱辐照度计测量入射和反射的350—920 nm的太阳短波辐射, 基于此观测数据, 经计算得到了反照率。分析比较不同下垫面的反照率, 通过比较不同航段的观测结果, 得到了反照率的空间变化以及从海冰融化期至冻结初期的变化。不同下垫面的反照率差异较大, 有积雪覆盖的固定冰反照率最大, 有积雪覆盖的浮冰其次, 而积雪融化的浮冰则反照率有所降低。新冰的反照率较低, 有积雪覆盖的新冰反照率迅速增加。比较不同波段的反照率, 发现融化期由于积雪含水量较大, 增加了对近红外辐射的吸收, 降低了该波段的反照率。结合卫星遥感(AMSR-2)和人工观测的海冰密集度, 发现区域平均的反照率主要取决于海冰密集度, 然而也受下垫面物理特征影响, 例如2月底至3月初形成的新冰, 反照率只有老冰的1/3— 1/2。新冰形成, 会直接增加海冰密集度, 但由于其反照率较低, 对空间平均反照率的贡献较小。因此, 若要建立合理的冰水混合区的反照率参数化方案, 必须充分考虑海冰类型和冰面积雪的物理状态, 并考虑反照率的波长依赖性。

关键词：南极,普里兹湾,海冰,密集度,反照率,太阳短波辐射

基金资助：国家自然科学基金面上项目(41476170)﹑十二五极地专项“南北极环境综合考察与评估”(CHINARE2015-01-01)﹑工信部高技术船舶科研计划项目(K24288)资助