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...

双向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）描述地表反射的各向异性分布特征，是定量遥感研究的重要参数。本研究利用ASD Field Spec 4便携式地物光谱仪和多角度观测支架采集查干湖冰封期不同类型积雪和湖冰BRDF，并利用Savitzky-Golay滤波法处理光谱数据，基于地面观测数据分析黑冰、白冰、灰冰、蓝冰和雪的BRDF反射特性，同时探索气泡及杂质对冰雪BRDF反射光谱特性的影响。结果显示，湖冰和积雪表面反射率随天顶角的增加而增加，当方位角为0°和45°时，呈现出明显的各向异性。不同种类的湖冰光谱反射率具有共同的变化特征：当波长位于350～600 nm，湖冰反射率随波长的增大而增大，在600 nm附近反射率达到峰值；当波长位于600～1 300 nm，反射率随波长增大而减小，直至完全被吸收。对比不同气泡大小的黑冰光谱特性发现，气泡主要影响350～1 000 nm范围内的反射率，气泡的存在增加了黑冰反射率。本研究旨在为湖冰遥感反演算法提供实测数据和机理研究。

双向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）描述地表反射的各向异性分布特征，是定量遥感研究的重要参数。本研究利用ASD Field Spec 4便携式地物光谱仪和多角度观测支架采集查干湖冰封期不同类型积雪和湖冰BRDF，并利用Savitzky-Golay滤波法处理光谱数据，基于地面观测数据分析黑冰、白冰、灰冰、蓝冰和雪的BRDF反射特性，同时探索气泡及杂质对冰雪BRDF反射光谱特性的影响。结果显示，湖冰和积雪表面反射率随天顶角的增加而增加，当方位角为0°和45°时，呈现出明显的各向异性。不同种类的湖冰光谱反射率具有共同的变化特征：当波长位于350～600 nm，湖冰反射率随波长的增大而增大，在600 nm附近反射率达到峰值；当波长位于600～1 300 nm，反射率随波长增大而减小，直至完全被吸收。对比不同气泡大小的黑冰光谱特性发现，气泡主要影响350～1 000 nm范围内的反射率，气泡的存在增加了黑冰反射率。本研究旨在为湖冰遥感反演算法提供实测数据和机理研究。

双向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）描述地表反射的各向异性分布特征，是定量遥感研究的重要参数。本研究利用ASD Field Spec 4便携式地物光谱仪和多角度观测支架采集查干湖冰封期不同类型积雪和湖冰BRDF，并利用Savitzky-Golay滤波法处理光谱数据，基于地面观测数据分析黑冰、白冰、灰冰、蓝冰和雪的BRDF反射特性，同时探索气泡及杂质对冰雪BRDF反射光谱特性的影响。结果显示，湖冰和积雪表面反射率随天顶角的增加而增加，当方位角为0°和45°时，呈现出明显的各向异性。不同种类的湖冰光谱反射率具有共同的变化特征：当波长位于350～600 nm，湖冰反射率随波长的增大而增大，在600 nm附近反射率达到峰值；当波长位于600～1 300 nm，反射率随波长增大而减小，直至完全被吸收。对比不同气泡大小的黑冰光谱特性发现，气泡主要影响350～1 000 nm范围内的反射率，气泡的存在增加了黑冰反射率。本研究旨在为湖冰遥感反演算法提供实测数据和机理研究。

湖冰是冰冻圈水文学的重要研究对象,湖冰的生消对气候变化极其敏感,可以作为气候变化的指示因子,并通过影响湖泊与大气之间的物质能量交换,调节区域气候和湖泊生态系统。湖冰厚度是研究湖冰生消过程的关键变量,明晰其生消特征对于揭示气候变化下湖泊响应过程具有重要的理论价值和现实意义。本文以内蒙古南湖湖冰为研究对象,基于2013—2017年和2022—2023年原型测冰数据,利用ERA5-Land再分析数据作为大气强迫场,通过SIMSTRAT湖泊过程模型重建2003—2022年内蒙古南湖完整冰厚生消过程并分析其变化特征。结果表明:1) SIMSTRAT模型模拟与原型观测得到的初冰日和终冰日平均偏差为3.40 d,冰厚数据平均偏差为1.29 cm,平均绝对误差为1.29 cm,均方根误差为1.90 cm。模拟结果与现场观测结果具有较高的一致性。2)2003—2022年南湖封冻期平均持续119 d,冰厚生长期、平衡期、融化期平均日数分别为64、34、21d。南湖封冻期整体呈缩短趋势,缩短率为4.27 d/10 a;其中,融化期年际变化幅度较大,缩短率为3.67 d/10 a。3)近20年,南湖年均冰厚介...

湖冰是冰冻圈水文学的重要研究对象,湖冰的生消对气候变化极其敏感,可以作为气候变化的指示因子,并通过影响湖泊与大气之间的物质能量交换,调节区域气候和湖泊生态系统。湖冰厚度是研究湖冰生消过程的关键变量,明晰其生消特征对于揭示气候变化下湖泊响应过程具有重要的理论价值和现实意义。本文以内蒙古南湖湖冰为研究对象,基于2013—2017年和2022—2023年原型测冰数据,利用ERA5-Land再分析数据作为大气强迫场,通过SIMSTRAT湖泊过程模型重建2003—2022年内蒙古南湖完整冰厚生消过程并分析其变化特征。结果表明:1) SIMSTRAT模型模拟与原型观测得到的初冰日和终冰日平均偏差为3.40 d,冰厚数据平均偏差为1.29 cm,平均绝对误差为1.29 cm,均方根误差为1.90 cm。模拟结果与现场观测结果具有较高的一致性。2)2003—2022年南湖封冻期平均持续119 d,冰厚生长期、平衡期、融化期平均日数分别为64、34、21d。南湖封冻期整体呈缩短趋势,缩短率为4.27 d/10 a;其中,融化期年际变化幅度较大,缩短率为3.67 d/10 a。3)近20年,南湖年均冰厚介...

物候变化对气候响应和生态环境方面的研究具有重要意义。本文基于近20年的MODIS V6积雪产品和反射率产品，分别获取了青海湖流域的积雪和湖冰物候，并分析了二者的空间分布特征。在此基础上，采用Theil-Sen Median和一元线性回归法分析了积雪物候与湖冰物候的变化趋势，以及低海拔区域内二者的相关关系。结果表明：（1）青海湖湖冰开始冻结日期、开始消融日期和湖冰存在期分别在321～389 d、 425～464 d和0～174 d。整体上，开始冻结日期和开始消融日期均呈推迟趋势，推迟率分别为0.3 d·a-1和0.2 d·a-1；湖冰存在期则呈缩短趋势，缩短率为0.6 d·a-1。湖冰物候与经度具有显著相关性，湖面自东向西，湖冰开始冻结日期推后、开始消融日期提前、湖冰存在期缩短。（2）青海湖流域积雪初日、积雪终日和积雪日数分别在275～404 d、 353～484 d和3～209 d。其中积雪初日和积雪终日整体上分别呈提前趋势和推迟趋势，变化率分别为0.8 d·a-1和0.11 d·a-1<...