地 表 反 照 率 研 究 进 展
王 鸽 韩 琳 ，
（． １ 中国气象局成都高原气象研究所 ， 成都 ６ ０７ ；． １０ １２ 成都信息工程学 院 ， 成都 ６０２ ） １２５
摘要 ： 地表反照率是陆 面过程模式 及气 候模 拟研究中的一个重要参数 ， 表反照率 的变化会 改变整个地 气系统 的能 量收支 地 平衡 ， 并引起局地 以至全球 的气候 变化 。不 同下垫 面地表反 照率存 在明显 的差异 ， 中国区域地 表反照率 的空 间分布也存 在
中 图分 类 号 ：４ ２ ４ Ｐ ２ ． 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１． ９９ ｊｉ ｎ １７ ２ ８ ・ ０ ０ ０ ． １ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．６ ４— １４ ２ １ ．２ ０ ８ ｓ
引言
作 为广 泛应用 于地表 能量 平衡 、 中长期 天气 预报 和 全球 变化研究 的重 要参 数 ， 表反照 率是地 面辐 射场 的 地
作 者 简 介 ： 鸽 ， 士 研 究 生 ， 要从 事 生 态学 与全 球 变化 生 物 学 研 究 。Ｅｍａｌｗ ８０ １ ＠ｙｈｏ Ｇｒ．ｎ 王 博 主 — ｉ：ｇ０ １０ ａｏ．Ｏ ｅ ｅ
高原 山地气象研究
第３ Ｏ卷
结果 ， 其中辐射传输方 程 中的二 流模式 （ ｗ —ｓ ｅｍ Ｔ ｏ ｔａ ｒ
明显 的区域差 异。遥感 反演地表反照率在空间上具有较高 的精度 ， 反演结果很难直接应用 于陆面过 程模式 。各种 陆面模 但 式对地表反照率计算 主要基于陆面土地覆盖分类 ， 包含 了许 多先验 的预定参 数 ， 由于某些 过程处理 中的简化假设 ， 而对 地 从
表反 照率 的计算带来一 定的误差 。 关键 词 ： 地表反照率 ； 遥感 ； 模拟
积雪是地球表 面分 布极广 的一种 下垫 面类型 ， 积雪
对气候 的影响主要 是其 巨大 的短波反 照率 、 强 的长波 很 辐射能力和极低 的导热性 。在 无稳定 积雪 的地 区 ， 在
降雪 、 积雪和融雪过程 中， 地表反照率经历着很 大的变化 过程 ， 幅度从 ０ ２ ０ ８ 左 右 ， ．０～ ． ０ 由于纬度 的差异 ， 一过 这 程持续的时间长短差别很 大 。按照严格 的理论模 式 ，
重要组成要素之一 ” ， 是陆 面过程模式 的主要参数 ， 陆 面模式 、 天气和气候 模式 等需要 的 区域平均 反照率 一般 是根据实测资料结合植被特征和土壤类 型分 布图推算得 到 ， 对地 表反照 率 的计 算存 在一定 的误差 ， 大部 分 的 全球环流模式地表 反照率 的相对误差一般 在 ５ ～ ％ １ ％ 之间 ，国际上 ６个 主要模 式 的反照 率误 差在 ５ ５ ％ 以上 。遥感反演 可以获得 区域 平均 反照率 ， 但是 反
地表反 照率是 一个 动态 的地表 参数 ， 随着太 阳高 度
照率关于雪深 与雪密度 的经验公式 ， 或者给 出雪 面
反 照率 关 于积雪 时 间的经 验公 式 ；二是 基 于冰雪
角的增加 而降低 ＇ ， 同下 垫面反 照率 随太 阳高度 角 ” 不
的变化规律 是基 本相 同的 。 白天地 表 反照 率 大致呈
ｍ ｄ１ 、 ｅａ ｄ— ｉ ｔｉ ｏｅ） Ｄ ｌ —Ｅ ｄｎ Ｏ 模式 应用 的较多。 ｔ ｇ ｌ
可 以揭 示 局 地 和 区 域 气 候 变 化 的 内在 机 制 ， 高 中 长 期 提 气 候 预 报 的 水 平 。
数来确定雪面反照率及其变化 。 。 冰雪面反照率的模型主要 有两种 ， 一是 用统计方 法拟合 反照率序列或 回归算 式 ”或 给出实 际冰雪 面反
１ 不 同下垫面地表反照率 的变化情 况
雪 面 反 照 率 取 决 于 雪 覆 盖 地 面 的 类 型 、 雪 粒 子 的 大 小 冰
率的变化 ， 必然会 改变整个地气系统的能量收支平 衡 ， 进
和密度 、 积雪 的深度及 时 问等 因子 ， 观测 和数值 模 拟 表明 ， 的粒径 、 雪 密度 、 含水 量 和杂质 等物理
演 结 果 很 难 直 接 应 用 到 陆 面 过 程 模 式 中去 。地 表 反 照
反 照率变 化相对地方正 午时刻 呈现不对 称 ， 这种现象 称 为反照 率 的 日滞后 现 象 。地表反 照 率与 下垫 面密
切相关 ， 积雪 、 裸土 和植被 ３种下垫面类 型地 表反照率存
在 明显 的差 异 。 １ １ 积 雪 表 面 反 照 率 的变 化 ．
第３ Ｏ卷 第 ２期
２１ ００年 ６月
高
原
山
地
气
象
研
究
Ｖｏ Ｏ Ｎｏ ２ ｌ ． ３
Ｐｌｔ ａ ｎ ｕ ｔｉ ｔ ｏ ｏｏ ｙ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａｅ ｕ ａ ｄ Ｍｏ ｎ ａ ｎ Ｍｅ ｅ ｒ ｌｇ ｓ ａ ｃ
Ｊｎ２ ０ ｕ ． ０１
文 章 编 号 ：６４— １４ ２ １ ）２— ０ ９— ５ １７ ２ ８ （０ ０ ０ ０ ７ ０
的光学性质 、 氏散射理论等求解辐射传输 等微分方程 ， 米
结合能量平衡 、 物质平衡模式 ， 给出冰雪 面的反照率模拟
“ ” 一 般情况 下上午反照率值大于下午Байду номын сангаас照率值 ， ｕ 形… ，
收 稿 日期 ：０ ９—１ ０ ２０ ２—２
资助项 目： 中国气象局成都高原气象研究所 高原气象 开放实验室课题基金项 目（ Ｐ ０９ １ ） Ｌ Ｍ２０ ０ ８
属性都会影 响其 反照率的变化。在 大气环 流或气候模式 中， 应该 考虑积雪反照率的动态变化 ， 而不能简单 的使 用
固 定 值 作 单 一 的 参 数 化 处 理 ， 常 用 积 雪 深 度 作 为参 通
而改变大 气环 流 系统 ， 引 起 局 地 以 至 全球 的气 候 变 并
化 ， 区域或全球范 围地表反照率 的确定对陆 面过 程研 究及气候模 拟都有 重要 意义 。准确计 算 地表 反照 率