Как различные светопоглощающие примеси в снеге влияют на его отражательные характеристики

Светопоглощающие примеси (LAIs) в снеге влияют на его спектральные свойства, особенно на альбедо, что воздействует на энергетический баланс Земля–атмосфера и косвенно ведет к изменению климата. Однако количественное влияние разных типов примесей изучено мало, что ограничивает дистанционный мониторинг загрязнения снега. Совместная группа под руководством профессора Хао Сяохуа из Северо-Западного института экологии и природных ресурсов Китайской академии наук собрала наборы данных о полусферическом направленном коэффициенте отражения снега с разным содержанием черного углерода, минеральной пыли и золы в типичных снежных районах Китая. Исследование опубликовано в Environmental Science & Technology 7 июня.

Ученые обнаружили, что изменение отражательной способности снега под воздействием примесей характеризуется нелинейным замедлением: снижение отражательной способности на единицу ppm примесей уменьшается с ростом загрязнения. «Когда черного углерода много, отражательная способность снега может оставаться низкой, не снижаясь стремительно, а потемнение снега из-за BC может достигать насыщения при его концентрациях в тысячи ppm», — отметил профессор Хао. Измерения показали, что экстремально высокие концентрации примесей могут расширять диапазон их воздействия: BC затемняет снег во всем измеренном диапазоне (350–2500 нм), а минеральная пыль и зола влияют только до 1200 нм.

Снег с минеральной пылью или золой демонстрировал резкие изменения спектрального наклона около 600 и 700 нм соответственно. Осаждение большого количества частиц пыли или золы могло увеличить отражательную способность снега за пределами длины волны 1400 нм — на 0,1 для пыли и на 0,2 для золы. Это исследование способствует пониманию влияния разных примесей на угловые отражательные характеристики снега и помогает моделировать альбедо загрязненного снега.