第九届青年地学论坛

近几十年来，各种观测都表明北极海冰的范围和厚度在显著减少。然而北极海冰的变化不仅体现在宏观属性上，还体现在其内部结构。由于变化的气候环境以及逐渐变长的融化季导致的北极海冰的微观结构变化会进一步影响海冰光学性质。利用2008年至2016年夏季在北极采集的冰芯定量分析由于微观结构变化（气泡、卤水）而导致的裸冰固有(IOP)和表观光学性质(AOP)的变化。结果表明，从2008年到2016年，冰芯顶层的散射系数增加了10%，而内部层则出现了相反的情况。同期整个冰层的吸收系数下降了7%。内部结构的变化导致了冰AOP的变化。在整个北极区域，不断变化的冰IOP增加了透射进入上层海洋的太阳辐射，这一过程在海冰边缘区更加明显。这些结果表明冰内微结构在极地能量分布中的作用。
为进一步分析冰内结构对其光学性质的影响。对冰内三种主要散射体（气泡、卤水、颗粒物杂质）的体积分数和尺寸对冰光学性质的影响进行敏感性分析。结果表明，气泡贡献了海冰大部分都散射能力，当气泡体积从2%变为10%时，冰的反照率增加了0.21。大气泡的存在降低反照率同时提高透射率。卤水的作用效果与气泡类似，较大或联通的卤水泡会降低了冰的反照率，但程度要明显弱于气泡的影响。例如，卤水体积从5%增加到30%只会将反照率提高0.03。冰内颗粒物杂质会显著增强冰的吸收系数。冰的反照率和透射率随着颗粒物浓度的增加和尺寸的增大而降低。且当颗粒物浓度较大时，尺寸的影响更为明显。

北极；,冰微结构