研究进展
实验室在南极普里兹湾海冰光谱反照率观测研究方面取得新进展
来源:南方海洋实验室
2020.11.09
2502
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极地海冰是全球气候系统的重要组成部分,其通过复杂的反馈过程影响海洋和大气之间的水汽交换和能量收支。冰雪表面具有较高的反照率,可反射掉射入的大部分太阳短波辐射,进而对海气热量交换具有重要影响。由于海冰反照率在海-气相互作用中起着重要作用,数值模式中的冰雪反照率是影响海冰预测的重要参数,因此,开展南极海冰反照率(特别是区分光学波段的光谱反照率)的长期连续观测研究对于理解南极海冰变化有着重要意义。但受制于极端恶劣的南极气候环境,目前国际上的相关观测数据极为稀缺。

我国南极科考队员于2016年在南极普里兹湾中山站附近海冰开展了长期观测实验,获取了连续的高光谱反照率数据。基于此,研究人员发现,受下垫面变化影响,近红外波段的反照率变化比可见光波段更为显著。相比于晴空条件,阴天条件下的可见光和近红外波段反照率会有0.05~0.08的增量。同时,海冰反照率呈现出上午减小、下午增大的不对称日变化;积雪表面的反照率日变化则是一直减小。相比于太阳高度角变化的影响,表面积雪和海冰性质对反照率的变化起主导作用。

该研究成果于2020年11月5日在国际著名期刊Journal of Glaciology发表,题目为“Spectral Albedo of Coastal Landfast Sea Ice in Prydz Bay, Antarctica”。国家海洋环境预报中心郝光华博士为论文第一作者,极地海洋与气候变化创新团队核心成员杨清华教授为论文通讯作者。

图为晴空下500 nm(a, c, e)和800 nm(b, d, f)光谱反照率随太阳高度角的变化,(a,b)为积雪下垫面;(c,d)为冰雪混合下垫面;(e,f)为海冰下垫面。横坐标为选取的上午(10°~45°)和下午(45°~10°)太阳高度角的变化

该研究得到了国家重点研发计划(2018YFA0605903)、国家自然科学基金项目(41941009,41922044)及南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。

原文链接:

https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-glaciology/article/spectral-albedo-of-coastal-landfast-sea-ice-in-prydz-bay-antarctica/5EC433A27FFBA838D2F94B8C4E836D48

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