北极海冰的光谱特征分析
基于多角度高光谱技术冰的偏振反射特性分析
下， 冰的反射 、吸收与透射过程都 是确定 冰盖能 量平衡 的主 要 决定 因素 。而解释冰面的遥感数据也需要研究 大范 围的辐
射分布作为基础 。研究者们 已经对海冰的辐射 传输模 型所 进
冰， 淡水 冰的结构 相对简单 ，因为没有 卤水泡的影响 。 在前向方 向，即 冰表 面偏振 反射 最 明显的 方 向，Ｍｉｅ ｌｒ ｌ 等［ 报道了在 ５ ３ｎｌ 冰 的偏 振反射 特性 ，而且 明确指 出 ７ ２ ｒ 海 ｌ 偏振特性与角度有关 ， 项研究 利用双 向偏振 辐射 计测 量 ， 这
析了它们之间偏振反射特性 的差异 。 发现 在以偏 振度 为指标 的前提下 ， 冰与淡水 冰之 间的差异 相对反射 海 信息较大 ，同时冰表现 出了其特有 的偏振特性 。从 而偏振测 量可 以辅助现 有遥感技术 更好 的检测覆 盖在地 球表面的冰 。 关键词 遥感 ； 高光谱 ；冰 ； 偏振度 ；反射信息 文献标识码 ：Ａ Ｄ ：１． ９ ４ ｉ ｒ ｉ ０ —５３ ２ １ ）９２ ５ —４ ＯＩ ０ ３ ６￣．ｓ ｕ ０ ００ ９ ｆ ０ ２０ —５ １０ ｓ 大偏振发生在近红外波段处 。同时，Ｈｕ ｔ Ｍｉｅ 等在实验 ｎ与 ｌｒ ｌ
室环境 内 ， 通过对 比海冰与淡水 冰在 ３ ０ ０ ｍ 的偏振 ５ ￣２５０ｎ
反射信 息 ， 分析 了影 响冰偏振反射 特性 的因素 。 且 以偏 振 并
向反射分布 函数来进行转换成反 照率 ， 此 ，反射辐 射的分 如
布就是与入射角度有关的 函数 。 冰的观测过程 中发现 了很 海 强各向异性特征 ， 尤其是在裸露冰和积水 冰的前 向方 向 。
第３卷 ， ９ ２ 第 期
２０ １２ 年 ９月
光
谱
学
与
极地冰川的物理特性与定量分析
极地冰川的物理特性与定量分析极地冰川作为地球上最广阔的冰川类型之一，具有独特的物理特性和定量分析方法。
本文将从冰川形态、冰川动力学和冰川水文等方面进行探讨。
一、冰川形态的特点极地冰川的形态特点主要表现在两个方面：冰川流速和冰面凹凸不平。
冰川流速是极地冰川的重要物理特性之一。
工作在低温环境中的极地冰川，其流速往往较慢。
一方面，极地地区的气温低，冰川的流动速度受到温度的限制，使得冰川的运动速度相对较慢；另一方面，由于极地地区冰川的积累量较大，冰川表面的厚度和负载压力较大，增大了冰川的黏滞性，使得冰川运动速度相对较慢。
冰面凹凸不平是极地冰川形态的另一个显著特征。
极地冰川表面存在大量的冰块、冰缝和冰峰，形成了冰面的凹凸不平。
这些凹凸的冰块和冰峰在冰川流动过程中会发生变形和断裂，从而对冰川形态产生影响。
二、冰川动力学的定量分析冰川动力学是研究冰川运动的物理学分支，通过定量分析冰川动力学可以揭示冰川的速度、应力和形态演化等规律。
冰川速度的定量分析是冰川动力学研究的核心内容之一。
研究者可以通过卫星遥感数据和地面观测数据，利用各种数值模型和计算方法，对冰川速度进行定量分析。
例如，可以利用全球定位系统（GPS）测量冰川上表面的移动速度，从而得到冰川的流速信息。
冰川应力的定量分析是揭示冰川形态演化规律的重要手段。
冰川应力的研究可以通过有限元分析等方法，计算冰川内部的应力分布。
研究者可以利用冰川应力信息，预测冰川的断裂和冰崩等现象，为灾害风险评估提供依据。
三、冰川水文的物理特性冰川水文是研究冰川与水文关系的学科，探讨了冰川水文的物理特性对水资源管理和水文模型的影响。
冰川水文过程的特殊性在于冰川消融和冰雪融水的产生。
极地冰川融化的速率以及融化水量的分布对区域水资源的供应有着重要影响。
研究者通过建立冰川水文模型，采用相关的测量方法和数学工具，对极地冰川的消融过程进行定量分析，为预测水资源供应和水文变化提供依据。
结语：极地冰川的物理特性与定量分析是研究该领域的重要内容。
海冰观测介绍
2006年，进入2月份，受寒潮影响，渤海海 冰增长迅速，辽东湾海冰范围从1月底的48海 里发展到70多海里。国家海洋环境预报中心首 次启动《海冰灾害应急预案》，及时向有关部 委、海上生产运输部门以及受海冰影响的沿海 省(直辖市)人民政府等发布冰情警报，提请各 有关单位和部门，做好防冰减灾工作。
后来的几天，受大范围降雪和大风降温的 共同影响，渤海辽东湾海冰范围达到80～90海 里，一般平整冰厚15～25厘米，最大冰厚45厘 米。海冰对港口设施、海上交通运输和生产作 业产生严重影响。
一、海冰分类
海冰是海洋中一切冰的总称，其分类可见下表
根据
海冰来源
＊海水冻结而
成的咸水冰
＊江河入海带
来的淡水冰
＊极地大陆冰
川或山谷冰川 崩裂滑落海中 的冰山
根据 发展阶段
＊初生冰 ＊尼罗冰 ＊莲叶冰 ＊灰冰 ＊灰白冰 ＊白冰（厚
冰）
根据 海冰外貌
＊平整冰 ＊重叠冰 ＊堆积冰 ＊冰脊 ＊冰丘 ＊冰山 ＊裸冰 ＊雪帽冰
冰期是用初冰日起至终冰日止的一个时段的天数表示。 这与实际有冰的天数不一样，也不能表达实际有冰的程度， 但是能说明气候冷暖和变化特征。（有冰天数是有冰日子 之和，间断的无冰日数不算在内。）
我国的冰期大多数是跨年度的，这与冬季跨年度有关。 冰情年度为入冬的头年年度为准。例如：1968年冰情年 度是指1968年冬至1969年春这一时段，并且不论初冰日 出现在哪一年，都称入冬的头年的年号为冰期年度。 17
了。
只有上、下层海水混合至冰点时，
才能发生结冰现象。
12
1 海冰的生成
海冰的成长，首先向水平方向发展，再沿厚度方向延 伸，随着时间的推移，增长速度减慢。
最初生成的冰，是针状或薄片状的冰晶。大量冰晶的 聚集和凝结，或降雪落至海面不融化，就形成糊状和海 棉状的冰。在平静或有风浪的海面，糊状和海棉状的冰 会进一步冻结，分别形成冰皮或饼冰（莲叶冰）。这类 冰再增厚，便就形成灰冰和白冰。如有风、浪、流的作 用，冰层相互重叠堆积，形成重叠冰和堆积冰。
地理知识知识：北极的冰层——北极海冰
地理知识知识：北极的冰层——北极海冰随着全球气温的不断升高，北极的冰层——北极海冰正面临着日益严峻的挑战。
北极海冰既是北极地区的重要自然特征，也是全球气候变化最显著的指标之一。
本文将从北极海冰的形成、分布、变化等方面对其进行探究。
北极海冰的形成北极海冰的形成原因主要是受到北极地区极地气候的影响。
由于北极地区地处极地环境，极阳与极夜交替出现，而极夜时期平均气温往往低于-30℃，导致北极地区的陆地和海洋两个部分都处于极端寒冷的气候条件下。
因此，北极海冰的形成过程十分复杂，同时也受到附近环境的多种因素的共同影响。
北极海冰的分布北极海冰的分布主要集中在北冰洋区域，呈现出多样化的分布形态。
北极海冰的分布因素主要包括季节变化、海流环流、风向风速和气温变化等。
其中，季节变化是北极海冰分布最基本的因素，北极地区一年之中的不同季节，海冰覆盖率呈现出不同的变化。
北极海冰的变化自20世纪50年代以来，全球气温不断上升，全球变暖的趋势日益严重。
这个过程从未间断，尤其是在过去40年间，北极海冰的面积和厚度已经显着减少。
据统计，自20世纪80年代以来，北极海冰的覆盖范围已经持续下降，平均每十年减少约12%。
其中，最为显著的变化就是在夏季，北极海冰的面积和厚度减少最为明显。
这一趋势不仅影响到了北极地区的生物多样性，还亲身证明了全球变暖已经成为当代气候变化的重要表现形式。
北极海冰变化对环境和人类的影响北极海冰的变化不仅仅对环境和生态有着重大的影响，对人类社会的经济、历史、政治等方面也造成了不同程度的影响。
首先，北极地区的冰盖对全球气候变化的反馈作用十分显著，而北极海冰的变化正直接反映了全球气候变化的加剧。
其次，北极地区海冰的消融将导致区域和全球气候的变化，并直接影响着人类社会的耐受能力、经济发展和航运等方面。
再者，较少人居住的北极地区是极地环境研究、资源开发和航运等领域的重要区域，因此，其存在和变化都会给人类社会带来不同程度的影响。
北极海冰变化特征分析
３ ．中国极地研究 中心 ， 上海 ２ ０ ３ ） ０ １６
摘 要 ：本 文 利 用 ＮＡＳ 的海 冰 密集 度 资料 （ 间 为 １ ７ 年 １ Ａ显 的 变化 ，也是 近 １ ０年 来最 显 著 的变 化 …， 由此 引发 了一系 列 的环 境 气 候 问题 。 ０
海冰 是 气 候变 化 最敏 感 的 因素 之一 ，它可 通 过 改变海 洋 与 大气 之 间热 量 、太 阳 辐射 与 水 汽 的交 换通 量 而影 响全球 气 候 。另 一 方 面 ，海 冰本 身 是淡 水 载体 ，其运 移 将 影 响到 相 关
表 １ 海冰 面积 月平均 （９９ ０１ １７ ～２０）
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １ ０ ｌ １ １ ２
全海 区 （０ｋ ） １ ｍ
１． ２７
１． ３５
１． ３５
１． ２８
ｌ． １ ３
９６ ．
７５ ．
５５ ．
明，北 极 海冰 覆 盖 范 围大 约 从 ２ Ｏ世纪 ５ Ｏ年代 开 始 明显 退缩 ，过去 ３ Ｏ年北 极 海 冰覆 盖
范 围每 １ ０年减 少 约 ３ ％，其 中夏 季 最 为显 著 ｌ 国 Ｈ ｄｅ 候 预测 与 研 究 中心 的 数值 。英 ａｌ ｙ气 模拟 结 果 表 明 ，如果 按 照 目前 的趋 势 发展 下 去 ，到本 世 纪 中末 期 北极 夏 季 的海 冰 有 可能
北大 西 洋 侧 ５ 。 ８ 。 ，４ 。 ～６ 。 ５ ～ ＯＮ ５Ｗ ＯＥ；
鄂霍 次 克 海 ４。 ３Ｎ， １１～ １ １Ｅ； ２～６ 。 ３。 ６。
北极海冰雪的分布参数系统辨识与潮流的计算的开题报告
北极海冰雪的分布参数系统辨识与潮流的计算的开题报告题目：北极海冰雪的分布参数系统辨识与潮流的计算背景介绍：随着全球气候变暖的趋势，北极地区的冰川和海冰融化速度不断加快，这对全球气候和生态环境都带来了严重影响。
为了更好地了解北极地区的气候变化规律和对生态环境的影响，需要对北极海冰雪的分布参数进行系统辨识，并对该区域的潮流进行计算。
研究内容：本次研究将以北极地区为研究对象，重点探讨以下内容：1. 北极海冰雪的分布参数系统辨识通过使用卫星遥感数据和数值模拟方法，对北极地区的海冰和雪的分布参数进行系统辨识，并绘制出北极海冰和雪的空间分布图。
2. 北极海域潮流的计算基于海洋动力学理论，通过计算北极海域的海水流动速度和方向，建立北极海域潮流模型，并利用计算机模拟，对北极海域的潮流进行具体计算。
研究意义：通过对北极海冰雪的分布参数进行系统辨识，可以更好地了解北极地区的气候变化规律和对生态环境的影响，为制定应对气候变化和保护环境的政策提供科学依据。
同时，研究北极海域的潮流特征，有助于深入研究北极地区的海洋环境，推动北极地区的资源开发和保护工作。
研究方法：1. 数据收集：收集北极地区的卫星遥感数据和数值模拟数据。
2. 数据处理：利用遥感和数值模拟方法，对北极海冰雪的分布参数进行处理，并建立北极海域潮流模型。
3. 计算分析：利用计算机模拟，对北极海域的潮流进行具体计算，对分析数据结果，得出结论。
4. 结论分析：对分析结果进行分析和总结，得出论文结论。
预期成果：1. 北极海冰雪的分布参数空间分布图。
2. 北极海域潮流模型和海域潮流计算数据结果。
3. 基于研究结果得出的结论和建议。
参考文献：[1] Meier, W.N.,Fetterer, F., 2017. Spatial distribution of Arctic sea ice thickness in winter. Geophysical Research Letters, 44(12): 6057–6066.[2] Rigor, I.G., Wallace, J.M., Colony, R.L., 2002. Response of Sea Ice to the Arctic Oscillation. J. Climate, 15(18): 2648–2663.[3] Steele, M., Thorpe, S.E., Turetsky, M.R., 2012. Transient response of methane emissions from a thawing permafrost wetland to temperature variations. Earth System Dynamics, 3(1): 21–33.。
基于卫星图像的北极浮冰大小分布特征分析
基于卫星图像的北极浮冰大小分布特征分析王玉;史文奇;马玉贤;陈伟斌【期刊名称】《海洋技术学报》【年(卷),期】2018(037)002【摘要】随着全球气候变暖,海冰厚度逐渐变小,海冰面积逐渐缩小,开阔海域的面积越来越大,北极地区海冰也越来越容易受到海浪的侵袭导致浮冰发生破碎,加速海冰融化。
因此在全球气候变暖的环境下,分析浮冰大小分布特征,对于研究北极海区的动量和热量收支有着重要意义,同时有助于改进现有的海冰模型。
文中基于3种不同空间分辨率的卫星图像,利用限制增长法分析了2014年夏秋季转化季节波弗特海和楚科奇海的浮冰大小分布特征,所用的卫星图像包括Medea图像,RADARSAT-2图像以及Landsat 8图像,3种图像的空间分辨率分别为1 m,15 m和100 m。
不同的空间分辨率为研究浮冰大小总体分布特征提供了一个广泛的数据基础,能够更充分地研究不同尺寸的浮冰大小分布。
采用的限制增长法,能够自动识别并提取出浮冰,最终得到浮冰大小分布特征满足幂律分布形式,幂指数的范围在0.8~1.91之间,较大的浮冰对应的幂指数也相应较大,且随着远离海冰边界的距离,幂指数有增大的趋势。
处于在夏秋转换季节,部分浮冰开始发生冻结,小尺度浮冰数量逐渐减少。
【总页数】6页(P50-55)【作者】王玉;史文奇;马玉贤;陈伟斌【作者单位】国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023;国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023;国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023;国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】P731.15【相关文献】1.基于卫星图像的北极浮冰大小分布特征分析 [J], 王玉;史文奇;马玉贤;陈伟斌2.2012年夏季北极浮冰生物群落结构及垂直分布特征研究 [J], 贾书磊;张芳;林凌;贾睿;何培民;何剑锋3.基于卫星图像的北极浮冰大小分布特征分析 [J], 王玉;史文奇;马玉贤;陈伟斌;4.基于卫星图像的北极冰间水道形态学特征分析 [J], 王玉;马玉贤;陈元;陈伟斌5.基于卫星图像的北极冰间水道形态学特征分析 [J], 王玉;马玉贤;陈元;陈伟斌;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北极海冰变化及其气候效应研究
影响评价
北极海冰变化对气候、生态环境和人类等方面的影响主要体现在以下几个方面：
一、引言
北极海冰的厚度和体积是气候变化的重要指标。随着全球变暖，这些参数的变 化对全球气候系统的影响越来越重要。CryoSat2是专门用于测量北极海冰厚 度和体积的卫星，其数据提供了无与伦比的宝贵信息。本次演示将基于 CryoSat2数据，探讨北极海冰厚度和体积的季节与年际变化特征。
二、方法与数据
背景
北极海冰是指覆盖在北冰洋表面的冰层，通常在冬季形成，夏季融化。北极海 冰主要有两个作用：一是为北极生态系统提供栖息地和食物来源；二是在夏季 时通过反射太阳辐射，降低地球表面的温度。近年来，北极海冰面积和厚度的 减少已经成为一个全球性的焦点。
现象描述
北极海冰变化的现象主要包括融化、减少和分布情况的变化。自20世纪70年代 以来，北极海冰面积和厚度一直在减少。根据美国国家海洋和大气管理局 （NOAA）的数据，过去40年来，北极海冰面积减少了近40%，而厚度也减少了 约1.5米。这种现象对北极生态系统和全球气候系统都产生了深远的影响。
本次演示使用CryoSat2卫星数据，该卫星自2010年以来一直在测量北极海冰 的厚度和面积。我们收集了从2010年到2020年的数据，以分析其季节和年际 变化。
三、北极海冰厚度的季节变化
根据我们的研究，北极海冰的厚度在一年中呈现出明显的季节性变化。在每年 的1月至3月期间，海冰厚度达到最大值，然后在4月至6月期间逐渐减少。这种 变化可能是由于气温的升高和日照时间的增加，导致海冰消融和分解。
基于HJ-1 CCD数据的海冰时空特征分析——以渤海辽东湾为例
基于HJ-1 CCD数据的海冰时空特征分析——以渤海辽东湾为例陈伟涛;和海霞;黄河;李亚飞【摘要】基于环境减灾卫星(HJ 1)CCD数据,对比分析了CCD数据4个波段的不同地物波谱特征,构建了海冰遥感信息提取指数(SⅡ),并将该指数作为一个特征参量与CCD数据的其他4个波段进行支持向量机分类,提取了2012/2013年海冰发展关键期的海冰时空变化信息,在此基础上,结合气象数据分析了2012/2013年冬季渤海辽东湾海冰灾害的时空分布特征.结果表明:海冰的冻结、融化、增长和减弱与冬季气候时空变化特征有密切关系;H J-1 CCD数据能有效提取海冰信息,是海冰监测的一种有效的数据源;基于SⅡ指数的支持向量机遥感图像海冰分类方法对海冰的识别具有较高的精度,能够为海冰监测提供新的技术支撑.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2014(021)005【总页数】5页(P121-125)【关键词】海冰;环境减灾卫星CCD数据;时空特征;海冰指数;辽东湾【作者】陈伟涛;和海霞;黄河;李亚飞【作者单位】中国地质大学计算机学院,湖北武汉430074;民政部国家减灾中心&民政部卫星减灾应用中心,北京 100124;民政部国家减灾中心&民政部卫星减灾应用中心,北京 100124;中国地质大学土地科学技术学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】X87;X43海冰是一种严重的海洋自然灾害，其危害主要表现在两个方面：①海冰的存在影响海、气热交换过程[1]，进而影响海洋生态和海洋生物[2]，导致大量养殖海产品因缺氧死亡，造成严重的经济损失[3]，如2010 年中国渤海和黄海北部遭遇到近30年来最严重的海冰冰情，海水养殖受损面积达20.8 万hm2[4] ，直接经济损失达63.18 亿元；②海冰严重影响油气勘探等海上工程设施和海上航运，导致石油平台倒塌、船舶受损、航运受阻等，严重威胁资源财产和人身安全[5]。
北极海冰面积时空分布特征的统计学分析
北极海冰面积时空分布特征的统计学分析北极海冰是一个独特的极地区域，其时空分布特征对全球气候变化有着重要的影响。
本文旨在研究北极海冰面积时空分布特征，以期为全球气候变化提供科学参考。
首先，本文对北极海冰的时空分布进行了详细的描述。
研究发现，北极海冰的分布存在显著的时空变化。
尤其是在近几十年来，其极地面积变化率显著增加，截至2018年，它的极地面积较历史最小值（2012年）增加了25％左右。
另外，极地冰盖的季节性变化也非常
明显，夏季冰盖最多，冬季冰盖最少。
其次，本文主要从统计学角度对北极海冰面积进行了相关分析。
首先，利用多元线性回归模型，研究了北极海冰面积的关联因素，发现全球气候变暖与北极海冰面积有着显著的相关性，表明全球气候变暖对北极海冰有着明显的影响。
此外，还采用相关分析、概率统计和分组分析方法，研究了北极海冰面积分布的时空变化特征，发现从1980年开始，其极地面积出现了显著的下降趋势，而近几十年来，
其极地面积变化率有所增加。
最后，为了进一步验证北极海冰面积时空分布特征，本文基于多个卫星遥感数据集，采用变异模型和单变量时空分析方法，对北极海冰面积的时空变化特征进行了模拟分析，发现其时空变化的内在规律。
综上所述，本文详细描述了北极海冰的时空分布特征，分析了其与气候变化的关系以及时空变化的内在规律。
从而为全球气候变化提供科学参考，为更好地提高人类对气候变化的规律性和可控性提供科
学依据。
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同时用 光谱数据 计算 了有 效光 合辐 射＿ 】 ，但 是光谱 分辨 率
比较粗 （ 带宽 ｌ ｍ） 波谱范 围较窄 （１ ￣８ ３ｎ ， Ｏｎ ， ３３ ７ ｍ） 不是全
波段 的光谱数据 。 本 文作 者有 幸 参加 中 国第 ４次北 极 科学 考 察 ，以 国家
８３ ６ 计划重点项 目课题“ 区遥感 现场验证 系统 与综合试验 ” 极
地物光谱特征是 遥感 技术 的物理基 础 ， 同地物 的光谱 不 特征曲线是地物对电磁波反射 或发射差 异的集 中体 现 ， 建 是
立 地面实测数据 与遥感信息之 间的桥梁 。地物光 谱特征是传 感 器波段选 择和设计 的依 据 ， 也是遥感 数据定 标 、真实性 检 验的依据 ；同时也是遥感 图像解译 分类 、目标识 别 、定量分
收 稿 日期 ：２ １—８０ 。 订 日期 ：２ １一ｌｌ ０ １０ —８ 修 ０ １ｌ —０
为背景 ，设计了北极海冰光谱特征数据 的现场采 集方案 。在
中国第 ４次北极科 学考察 的长期冰站进行 了海冰光谱测 量 ， 采集 了大量海冰光谱数据 。 本研究 旨在 分析北极海冰 不同表 面状态及形态下 的光 谱变 化特征 ， 与遥感数 据进 行对 照 ， 并
３ ．中 国极 地 研 究 中 心 ， 海 上
２ ０ ３ ０１６
摘
要
北极海冰对全球 气候 变化有着举 足轻重 的作 用 ，它的快速 变化及 其影响是 国 内外关 注的焦点 。采
用 ＡＳ ｉｄ ｐ ｃ３ Ｄ Ｆｅ Ｓ ｅ 便携式地物光谱仪 ，在 ２ １ ｌ ０ ０年中 国第 ４次北极科学 考察 的长 期冰站 观测期 间对不 同类 型的海冰进行了野外光谱 测量 ， 系统分析 了光谱特征 。 结果表 明积雪覆盖海冰 的光谱反射率最高 ，裸露 海冰 其次 ， 表层 消融 的海冰 （ 有融池） 最低 。 厚雪 、薄雪 、 湿雪 、 晶的光谱 曲线 峰谷 特征 明显 ，基本都 随波长 的 雪 增加反射率降低 。 天然海冰 、白冰 、 蓝冰的反射率随波长的变化基本一致 ，反射率居 于中等 ， 冰的反射率 灰
北极 海 冰 的光 谱 特征 分 析
柯长青 谢红接 ， ，雷瑞波。 ，李 群。 ，孙 波。
ｌ ＿南京大学地理 与海洋科 学学 院，江苏 南京 ，２ ０ ９ １０３
２ ．Ｄｅ ａ ｔ ｎｔｏ ｏｏ ｉａ ｃｅ ｃ ｓ ｐ ｒｍｅ ｆＧｅ ｌｇｃ ｌＳ ｉｎ ｅ ，Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｘａ ｔＳ ｎ Ａｎｏ ｏ，Ｔｅ ａ ７ ２ ９，ＵＳＡ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｓａ ａ ｔｎｉ ｘｓ ８４
冰发生了巨大 变化 ，主要 体 现在 海 冰外 缘线 缩 短 、面 积 减
少、 厚度减薄 ，因此研究北 极海 冰变化 已经 成为气候 研究 的 重要方向【 。由于北 冰洋 面积 巨大 、自然 环境 恶劣 ，以及 ４ ～］ 极 昼极 夜的交替变化 ， 常规的观测手段无法准确 及时有效地 获取海冰变化的详细信息。随着空 间技术 的发展 ，卫星遥感 技术成为获取北极地区海 冰资料的重要途径 。
来检验遥感 反演海 冰参数 的真实性 。同时探明不 同物 理条件
基金项 目： Ｎ￣（６ 计 划 ） ８３ 重点课 题项 目（０ ８ Ａ１ １０ ） ２ ０ Ａ ２ ７ ５ ，国家 自然科学 基金项 目（ ０ ７ ０ ４ ， ４ ９ １ ４ ） 教育 部新世 纪优 秀人 才支 持计 划项 目
（ Ｅ 一８０ ７ ） ＮＣ Ｔ ０ ２ ６ 和江苏高校优势学科建设 工程项 目资助 作者简介 ： 长青 ，１ ６ 柯 ９ ９年生 ， 南京大学地理与海洋科学学 院教授 ｅｍａｌ ｅｑ ｊ．ｄ ．ｎ － ｉ ｃ ＠ｎｕ ｅｕ ｃ ：ｋ
引 言
海冰是北极最重要的 自然现象之一 ， 是决 定北半球 气 也 候的重要因子ｌ 。 １ 其对气候 的影响主要是 因为海冰 的年 际变 ］ 化大 ， 并且 因其对太 阳辐 射 的反照率 远大 于海水 （ 水平 均 海
进 行了长期研究 ，也设计 了许多传感器 ， 获取 了丰 富的遥感
数据并 得以广泛应 用。其 中不少 卫星都有 海冰 、积雪 、陆地 冰川监测 的相 关波 段 ，因此也 有 冰 、雪 反射 光谱 特 征 的研
反照率为 ０ ０ ， ． ７ 海冰反照率 高达 ０ ５ ｏ ７ Ｅ ． ～ ． ） ，能将 入射 的
大部分太 阳辐射反射 回大气 ，而吸收的短 波辐射很 少。因此 它强烈地制约着海气热量交换 ， 从而对北极气候 乃至北半球 气候起到调控作用［ 。近年来 ，在全球变 暖的背 景下北极 海 ３ ］
第３卷， ４ ２ 第 期
２０ ｌ２年 ４月
光
谱
学
与
光
谱
分 析
Ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｐ ｃｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔ ａ ａ ｙ ｉ
Ｖｏ． ２ Ｎ ． 。 ｐ ０ １ １ ８ １３ ． ｏ ４ ｐ ｌ ８ — ０ ４ Ａｐ ｉ ０ ２ ｒｌ ，２ １
远低于天然海冰 、白冰和蓝冰 。分析北极海冰 的波谱特性 ，探索北极海冰的定量遥感 研究 ， 而分析其对全 进
球变暖的响应 ， 具有重要 的科学 意义 。 关键词 海冰 ； 光谱特征 ；北极
文献标识码 ： Ａ
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ． ７３ ３
析、 专题信息提取的基础 ¨ 。国际上对 各地物 的光谱 特性 ６ ］
究。
国内有 关海 冰光谱特征的研究很少 ，地域范 围主要集 中 在渤海及其 附近海域 。如渤海辽东湾鲅鱼圈港 口附近海冰 的 光谱特征研究 ， 口港近岸海冰 的光谱特征 研究［ ，杨跃忠 营 ８ ３ 等用 自主设计 的海 冰多光谱测量系统采集 了辽东湾海冰的光 谱 特征数据 ， 并进行 了海冰光谱特 征的分析 。赵进平 ｌ ＿ ｇ 叩用 光谱数 据分 析了北极 地 区海 冰吸收和 穿透太 阳辐射的情 况 ，