基于现场观测的乌梁素海湖冰光学性质研究

发布时间：2021-04-19 13:47

　　湖泊冻结对寒区冬季区域的能量平衡和辐射分配会产生巨大影响,这些影响主要是由湖冰的光学性质所引起的。湖面结冰后将会造成进入湖泊水体的能量减少,而反射的能量增加,从而改变水-气的热量和能量交换效率、以及冰下水体中的生态过程。为了更好的探究湖冰的光学性质,本文基于在内蒙古乌梁素海开展的冬季湖冰现场调查,对湖冰的光学性质进行了深入的研究,为湖泊的冬季能量传输和湖冰遥感研究提供理论和数据支持。2018～2019年度冬季,利用Trios高光谱传感器对乌梁素海湖冰和近岸各种典型下垫面进行了表观光学性质的观测,结合观测点的湖冰取样和微观结构分析:得到该湖泊冬季湖冰光学性质的结论如下:乌梁素海湖区冬季的近岸多种典型下垫面的光谱特征各不相同,湖冰的光谱反照率则与其它下垫面具有明显区别,反照率差异显著,光谱曲线形状特点各异。晴天湖冰反照率的日变化曲线具有明显的双峰特性,且峰值出现时刻与每日的日出时刻关系密切,以此提出了湖冰反照率的参数化方案,利用数学中的常用概率密度分布函数进行叠加,以其函数图像来描述双峰的特点,构建了4种概率密度分布函数组合模式,实现了湖冰反照率的参数化,并从参数化方案的4种组合模式中筛选... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冰的表观光学性质研究现状
        1.2.2 冰的固有光学性质研究现状
    1.3 本文主要内容
2 测试技术与典型反射光谱
    2.1 湖冰现场观测
    2.2 光学仪器布置和数据采集
        2.2.1 乌梁素海观测仪器布置
        2.2.2 光学数据的采集和分析
    2.3 典型下垫面光谱特征
        2.3.1 典型下垫面介绍
        2.3.2 典型下垫面的光谱反照率
    2.4 本章小结
3 湖冰反照率日变化的参数化方案
    3.1 湖冰反照率的日变化特征
    3.2 湖冰反照率参数化方案构建过程
        3.2.1 湖冰反照率参数化方案基本思想
        3.2.2 湖冰反照率参数化的构建方法
    3.3 湖冰反照率参数化方案的拟合结果
    3.4 湖冰反照率参数化方案的结果分析
        3.4.1 不同日期参数化的拟合效果
        3.4.2 不同概率密度函数组合模式比较
        3.4.3 不同组合模式参数化误差分析
        3.4.4 最佳参数化方案组合效果
    3.5 本章小结
4 湖冰微观结构及其固有光学性质
    4.1 湖冰的微观结构观测
        4.1.1 观测仪器
        4.1.2 湖冰内部气泡统计
    4.2 湖冰固有光学性质参数的计算
        4.2.1 吸收系数的计算
        4.2.2 散射系数的计算
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]我国淡水冰力学性质研究进展[J]. 汪恩良,许春光,于俊.  水利科学与寒区工程. 2019(06)
[3]全球气候变暖趋势急剧加速[J]. 刘政阳,李挺宇.  生态经济. 2019(09)
[4]乌梁素海盐分在冰-水-沉积物间的分布及迁移特征[J]. 姜涛,张生,赵胜男,史小红,孙标,刘禹,田伟东,杜丹丹.  湖泊科学. 2019(04)
[5]新疆天山及北疆地区积雪反照率差异[J]. 盛光伟,肖鹏峰,张学良,冯学智,杨永可,胡瑞,刘豪,张正.  干旱区地理. 2019(04)
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[7]全球气候变暖趋缓现象研究进展[J]. 陈晓燕,张雯,何秉宇.  农村科技. 2018(07)
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[9]青藏高原及周边地区冰川中吸光性杂质及其影响研究进展[J]. 张玉兰,康世昌.  科学通报. 2017(35)
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本文编号：3147668