湖冰是气候变化的指示因子，全球气候变暖，对湖冰的生消过程产生了深远的影响。青藏高原湖泊众多，冻结现象普遍，对气候变化的响应最为敏感，但目前对于高原湖冰的热力过程研究较少，大气—湖冰—湖水间的相互作用机制尚未明确，而青海湖作为青藏高原最大的湖泊，对高原气候及水资源平衡的影响尤为重要。因此在2022年2月5日开展青海湖冰封期湖泊气—冰—水原位观测试验，分析积雪、沙尘及裸冰面情况下的青海湖湖冰变化过程的差异。结果表明：2月处于湖冰发展平衡期，最大冰厚为36.5 cm，最大雪深10.4 cm，雪深的增加降低了冰厚生长速率；湖冰反照率早晚高，午时低，积雪覆盖时反照率最大为0.61，而沙尘及裸冰面情况下反照率分别降至0.27和0.16，太阳净辐射强度也随反照率变化相应改变；冰温随深度增加，温度升高，日变化幅度减小，对气温的敏感程度减弱；积雪会显著降低气温与冰温间的相关性，相关系数由裸冰面阶段的0.93降至0.34；积雪放大表层冰温对气温响应的滞后效应，滞后时间为73～169 min，而裸冰在太阳辐射强烈作用下，较气温提前97 min达到最大值；冰内垂向传导热通量的变化与冰温一致，随深度增加热通量降...

湖冰是气候变化的指示因子，全球气候变暖，对湖冰的生消过程产生了深远的影响。青藏高原湖泊众多，冻结现象普遍，对气候变化的响应最为敏感，但目前对于高原湖冰的热力过程研究较少，大气—湖冰—湖水间的相互作用机制尚未明确，而青海湖作为青藏高原最大的湖泊，对高原气候及水资源平衡的影响尤为重要。因此在2022年2月5日开展青海湖冰封期湖泊气—冰—水原位观测试验，分析积雪、沙尘及裸冰面情况下的青海湖湖冰变化过程的差异。结果表明：2月处于湖冰发展平衡期，最大冰厚为36.5 cm，最大雪深10.4 cm，雪深的增加降低了冰厚生长速率；湖冰反照率早晚高，午时低，积雪覆盖时反照率最大为0.61，而沙尘及裸冰面情况下反照率分别降至0.27和0.16，太阳净辐射强度也随反照率变化相应改变；冰温随深度增加，温度升高，日变化幅度减小，对气温的敏感程度减弱；积雪会显著降低气温与冰温间的相关性，相关系数由裸冰面阶段的0.93降至0.34；积雪放大表层冰温对气温响应的滞后效应，滞后时间为73～169 min，而裸冰在太阳辐射强烈作用下，较气温提前97 min达到最大值；冰内垂向传导热通量的变化与冰温一致，随深度增加热通量降...

湖冰是气候变化的指示因子，全球气候变暖，对湖冰的生消过程产生了深远的影响。青藏高原湖泊众多，冻结现象普遍，对气候变化的响应最为敏感，但目前对于高原湖冰的热力过程研究较少，大气—湖冰—湖水间的相互作用机制尚未明确，而青海湖作为青藏高原最大的湖泊，对高原气候及水资源平衡的影响尤为重要。因此在2022年2月5日开展青海湖冰封期湖泊气—冰—水原位观测试验，分析积雪、沙尘及裸冰面情况下的青海湖湖冰变化过程的差异。结果表明：2月处于湖冰发展平衡期，最大冰厚为36.5 cm，最大雪深10.4 cm，雪深的增加降低了冰厚生长速率；湖冰反照率早晚高，午时低，积雪覆盖时反照率最大为0.61，而沙尘及裸冰面情况下反照率分别降至0.27和0.16，太阳净辐射强度也随反照率变化相应改变；冰温随深度增加，温度升高，日变化幅度减小，对气温的敏感程度减弱；积雪会显著降低气温与冰温间的相关性，相关系数由裸冰面阶段的0.93降至0.34；积雪放大表层冰温对气温响应的滞后效应，滞后时间为73～169 min，而裸冰在太阳辐射强烈作用下，较气温提前97 min达到最大值；冰内垂向传导热通量的变化与冰温一致，随深度增加热通量降...

湖冰是气候变化的指示因子，全球气候变暖，对湖冰的生消过程产生了深远的影响。青藏高原湖泊众多，冻结现象普遍，对气候变化的响应最为敏感，但目前对于高原湖冰的热力过程研究较少，大气—湖冰—湖水间的相互作用机制尚未明确，而青海湖作为青藏高原最大的湖泊，对高原气候及水资源平衡的影响尤为重要。因此在2022年2月5日开展青海湖冰封期湖泊气—冰—水原位观测试验，分析积雪、沙尘及裸冰面情况下的青海湖湖冰变化过程的差异。结果表明：2月处于湖冰发展平衡期，最大冰厚为36.5 cm，最大雪深10.4 cm，雪深的增加降低了冰厚生长速率；湖冰反照率早晚高，午时低，积雪覆盖时反照率最大为0.61，而沙尘及裸冰面情况下反照率分别降至0.27和0.16，太阳净辐射强度也随反照率变化相应改变；冰温随深度增加，温度升高，日变化幅度减小，对气温的敏感程度减弱；积雪会显著降低气温与冰温间的相关性，相关系数由裸冰面阶段的0.93降至0.34；积雪放大表层冰温对气温响应的滞后效应，滞后时间为73～169 min，而裸冰在太阳辐射强烈作用下，较气温提前97 min达到最大值；冰内垂向传导热通量的变化与冰温一致，随深度增加热通量降...

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。

利用1980-2017年北京地区沙尘天气、风速、气温和降水资料以及1998-2017年沙源地卫星遥感植被和积雪覆盖资料，研究了北京地区沙尘天气的变化特征及其可能成因。结果表明：北京地区沙尘天气以扬沙和浮尘为主、沙尘暴较少。沙源地植被覆盖状况是北京地区沙尘天气的重要影响因子，沙源地植被指数增加则沙尘天气减少；沙源地冬季积雪覆盖面积增加对北京地区沙尘天气减少具有一定影响。风速和气温是影响北京地区沙尘天气的重要气候因子，起风沙日数减少、气温上升则沙尘天气减少；降水量增加对北京地区沙尘天气减少具有较显著影响。

利用1980-2017年北京地区沙尘天气、风速、气温和降水资料以及1998-2017年沙源地卫星遥感植被和积雪覆盖资料，研究了北京地区沙尘天气的变化特征及其可能成因。结果表明：北京地区沙尘天气以扬沙和浮尘为主、沙尘暴较少。沙源地植被覆盖状况是北京地区沙尘天气的重要影响因子，沙源地植被指数增加则沙尘天气减少；沙源地冬季积雪覆盖面积增加对北京地区沙尘天气减少具有一定影响。风速和气温是影响北京地区沙尘天气的重要气候因子，起风沙日数减少、气温上升则沙尘天气减少；降水量增加对北京地区沙尘天气减少具有较显著影响。

青藏高原广泛而密集地分布着大量湖泊，受高海拔影响，湖泊多季节性冻结且冰封期较长。湖冰可显著改变湖面和水下辐射、能量传输过程，进而影响局地、区域气候及冰下水生生态系统；然而目前对高原湖泊冰封期湖面特征及湖下热力过程的认识尚不明确。因此，本研究于2022年2月6-28日在青藏高原最大湖泊青海湖进行了冰封期多层湖水-湖冰-大气的系统野外观测；利用获取的野外观测数据及视频影像，结合台站降水资料，研究了冰封期青海湖不同冰面覆盖条件对湖水-湖冰-大气辐射和温度的影响。结果表明，降雪、沙尘、大风等不同天气过程可显著改变冰面物质的分布情况，导致青海湖冰面覆盖物和冰层的厚度发生变化。冰面覆盖物的反照率差异及其对太阳辐射的吸收差异使入射到湖表覆盖物上界面、湖冰上界面的短波辐射和湖冰温度日变化存在显著差别。裸冰时反照率较小且上层少有可吸收太阳辐射的覆盖物，冰面温度的日变化较大。积雪的高反射特性和沙尘的强吸收特性均削弱了入射湖冰表面的短波辐射，使得湖冰温度日变化较小。

青藏高原广泛而密集地分布着大量湖泊，受高海拔影响，湖泊多季节性冻结且冰封期较长。湖冰可显著改变湖面和水下辐射、能量传输过程，进而影响局地、区域气候及冰下水生生态系统；然而目前对高原湖泊冰封期湖面特征及湖下热力过程的认识尚不明确。因此，本研究于2022年2月6-28日在青藏高原最大湖泊青海湖进行了冰封期多层湖水-湖冰-大气的系统野外观测；利用获取的野外观测数据及视频影像，结合台站降水资料，研究了冰封期青海湖不同冰面覆盖条件对湖水-湖冰-大气辐射和温度的影响。结果表明，降雪、沙尘、大风等不同天气过程可显著改变冰面物质的分布情况，导致青海湖冰面覆盖物和冰层的厚度发生变化。冰面覆盖物的反照率差异及其对太阳辐射的吸收差异使入射到湖表覆盖物上界面、湖冰上界面的短波辐射和湖冰温度日变化存在显著差别。裸冰时反照率较小且上层少有可吸收太阳辐射的覆盖物，冰面温度的日变化较大。积雪的高反射特性和沙尘的强吸收特性均削弱了入射湖冰表面的短波辐射，使得湖冰温度日变化较小。