剖析不同吸光物质对积雪光学特征影响

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本报讯（见习记者叶满山）中国科学院西北生态环境资源研究院研究员郝晓华团队和合作者通过多年野外观测，深度剖析了不同吸光物质对积雪光学特征的影响。近日，相关成果发表于《环境科学与技术》。

积雪中的污染物主要包括黑碳、沙尘和灰分3种。其中，黑碳主要来自工业排放、汽车尾气和生物质的不完全燃烧，沙尘主要来自全球或区域尺度的粉尘运移——沙尘暴，灰分则主要源自工业生产排放或火山爆发事件。

“这些吸光物质会极大改变积雪的反射特性，加速积雪消融，改变区域辐射能量平衡，有诱发环境灾害的潜在可能。”郝晓华告诉《中国科学报》。但积雪中不同类型、不同含量的吸光物质对积雪光谱特征的定量影响研究较少，限制了积雪污染物的定量遥感反演。

在中国典型积雪区，研究团队使用多角度光谱测量仪器在人工分布和自然沉积条件下研究积雪中不同类型、不同含量吸光物质的影响，发现这些物质对积雪的光谱特征具有显著影响。其中，黑碳和有机碳对积雪反照率影响最大。

“研究表明，相较于沙尘和灰分，黑碳对积雪反照率的衰减贡献要多得多，这是由黑碳粒子本身的吸光特性决定的。同时，不同排放源产生的黑碳的积雪半球定向反射系数的衰减也有极大差异。”郝晓华表示，黑碳是积雪中一种极强的吸光物质，对其排放进行控制相当有必要。但是，这并不意味着可忽视沙尘和灰分的影响，因为它们的浓度往往更高。

研究积雪中吸光物质对光谱特征的影响，对于准确反演积雪污染物含量、评估气候变化等具有重要意义，也为将来利用遥感卫星监测积雪中的污染物提供了支撑。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.3c01280

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