寒旱所北疆地区不同雪粒径光谱特征观测及反演研究获进展

　　积雪是冰冻圈重要的组成部分，具有较高的反照率且季节变化明显，也是影响地球能量平衡进而影响全球气候的重要因素。其中，雪粒径和雪污染是引起积雪反照率变化的重要参数之一，雪粒径影响积雪近红外波段的反照率特性，雪污染影响了积雪可见光波段的反照率特性。雪粒径还是许多积雪模型和气候模型的重要输入因子。此外，雪的粒径大小和气孔分布对建立溶解物迁移和浓缩变化模型至关重要。

　　由于受地理环境和观测仪器的限制，雪粒径直接观测较为困难，因此，遥感技术是获取雪粒径参数的最佳方式。雪粒径反演的核心是建立雪粒径与光谱之间的关系。事实上，雪颗粒呈现不规则性，这种模拟与实际积雪场存在差异。因此发展非球形雪粒径的辐射传输模型，进而发展非球形雪粒径的反演算法是当前积雪研究的热点。

　　中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员设计了不同雪粒径观测方案，在我国北疆地区利用SVC HR-1024野外便携式光谱仪观测了不同雪粒径的光谱特征；同时利用可拍照显微镜测量了雪粒径的大小和形状，并通过DSPP方法计算其等效粒径；最后，基于渐进式积雪辐射传输模型（ART）对反演波段和积雪形状因子进行优化，反演并验证雪粒径。

研究表明DSPP方法获取积雪等效粒径是可行的，但由于同层积雪中样本选择存在较大差异，在样本选择方面需要进一步改进；近红外波段还是区分雪粒径的有效波段，在研究区积雪是干雪的条件下，基于ART优化反演波段和积雪形状因子优化方法反演雪粒径是可行的，根据试验获取在该地区雪粒径反演最佳波段为1.20µｍ，最佳积雪形状因子b值为3.62。