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种组合模式中筛选出了效果最好、物理意义最相符的拉普拉斯组合模式。该参数化方案对长时间范围内的湖冰反照率具有良好的拟合效果且形式简单,应用方便,可以有效对长时间内的湖冰反照率进行预测,且误差较小。气泡在湖冰内的含量为2.74%,气泡半径越小数量越多,其分布符合幂函数。在气泡观测的基础上计算了湖冰的固有光学性质参数,结果表明湖冰的散射系数为94 m-1。