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积雪作为冰冻圈变化的基础研究部分,是地球表面广泛的地表覆盖类型,通过其高反照率对全球能量平衡具有显著的影响。沉降在积雪表面的吸光性物质,包括黑碳（Black carbon,BC）、有机碳（Organic carbon,OC）、矿物粉尘（Mineral dust,MD）等,降低了积雪的反照率并加速了积雪的消融速率,进而影响区域水资源、生态环境安全及气候变化。IPCC第五次评估报告中指出,自20世纪中叶以来,北半球积雪范围已经在缩小,尤其在中高纬地区积雪期缩短、积雪消融显著提前。IPCC第六次评估报告中继续指出进一步的变暖将加剧季节性积雪减少。究其原因一方面是受全球气候变化的影响,另一方面,积雪中吸光性物质含量水平增加也是加速雪冰消融的重要因子之一,其对积雪消融的影响已经越来越受到广泛关注。积雪中的黑碳和矿物粉尘已经成为导致积雪消融提前最活跃的吸光性物质,且黑碳已成为继二氧化碳之后影响全球气候变化的第二大最重要的因素。本文基于国家自然科学基金一般项目“积雪变化对东北农业主产区春季土壤干旱化的影响及机制”（41771067）和黑龙江省自然科学基金重点项目“黑龙江省冰雪资源时空格局与变化及其机制研究”两个课题对黑龙江省积雪中吸光性物质的研究需求,选取我国高纬地区黑龙江省全域作为研究区,哈尔滨市作为典型城市开展积雪中吸光性物质的累积过程及其对积雪消融影响的研究。本文基于2018年冬季整个积雪期黑龙江省积雪野外采雪及积雪特性观测试验,共对258个积雪样本积雪中吸光性物质（黑碳、有机碳、矿物粉尘）的含量水平进行测量,分析黑龙江省积雪中吸光性物质的累积过程及时空分布特征,利用Snow Ice Aerosol Radiative（SNICAR）和融雪模型定量评估积雪中吸光性物质对黑龙江省积雪反照率、辐射强迫和积雪消融时间的影响,以期对黑龙江省积雪中吸光性物质对积雪消融的影响作出定量化评估,并为积雪消融对黑龙江省气候环境、水文过程及生态安全的影响研究提供科学依据。另外,本文以哈尔滨市为典型城市,进一步揭示了城市内部不同功能区积雪中吸光性物质对积雪消融的定量影响,评估人为强烈干扰对积雪消融的贡献。论文主要研究内容和研究结论如下:（1）黑龙江省积雪中吸光性物质的累积过程及分布特征。黑龙江省2018年整个积雪期积雪中黑碳、有机碳及矿物粉尘的浓度范围分别为751.56-164997.21ng g-1、159.6-66944.8 ng g-1和1.88-4571.43μg g-1,平均浓度分别为23280.33 ng g-1、11117.3 ng g-1和254.083μg g-1。在整个积雪期中,积雪中三种吸光性性物质的平均浓度均表现为消融期＞稳定期＞初雪期。初雪期时,积雪中黑碳、有机碳和矿物粉尘的平均浓度分别为8571.14 ng g-1、3839.06 ng g-1和95.69μg g-1。到消融期时,积雪中黑碳、有机碳和矿物粉尘的平均浓度增长至47284.61ng g-1、19914.341 ng g-1和507.88μg g-1。2018年冬季整个积雪期黑龙江省积雪中黑碳和有机碳浓度空间分布均呈现出呈现出西高东低、南高北低的趋势。积雪中矿物粉尘的分布呈现出西部高、北部和中部低的趋势。总体上看,黑龙江省齐齐哈尔、肇东、哈尔滨一带附近积雪中吸光性物质的浓度分布较高。黑龙江省积雪中OC/BC比率范围为0.049-2.628,平均值为0.47,OC/BC比率＜1,反映了黑龙江省积雪中吸光性物质以化石燃料燃烧为主要来源。（2）黑龙江省积雪中吸光性物质对积雪消融的影响。黑龙江积雪中的黑碳对积雪消融的影响为2.89±0.21至11.59±1.11天、矿物粉尘可导致积雪提前消融1.3±0.53至4.32±1.1天、积雪中共同含有黑碳和矿物粉尘时,可导致积雪提前消融2.91±0.21至11.64±1.09天。黑龙江省积雪中吸光性物质对积雪消融的影响归因于黑碳较大,黑碳对积雪持续时间减少的最大值为12.69天,而矿物粉尘使积雪持续时间最大减少5.42天。短波辐射的增加导致纯雪和积雪中含有吸光性物质时的融雪的持续时间更短,进而造成吸光性物质对积雪消融的影响变小。雪水当量的增加可使积雪中吸光性物质对积雪消融的影响更大。黑龙江省积雪中黑碳和矿物粉尘对积雪消融影响的空间分布特征表现出西高东低的总体特征。黑龙江省西部齐齐哈尔、讷河、哈尔滨周围积雪中吸光性物质对积雪消融的影响较大。（3）黑龙江省积雪中吸光性物质对积雪消融的影响机制。量化积雪中吸光性物质对积雪反照率降低的影响及贡献,计算吸光性物质对积雪辐射强迫的影响,进而探究积雪中吸光性物质对积雪消融的影响机制。研究结果表明:2018年冬季黑龙江省积雪在纯雪、仅含有MD、仅含有BC及同含有BC和MD四种情形下积雪中平均反照率分别为0.8261、0.5546、0.7814和0.5528。初雪期、稳定期及消融期积雪平均反照率均表现为纯雪＞仅含BC＞仅含MD＞BC+MD。纯雪和积雪中仅含MD的积雪反照率空间分布特征具有相似性,均表现为西南低、东南和北部高的特征。而积雪中仅含BC和BC+MD时积雪反照率的空间分布特征基本一致。表现为西低东高、北低南高的特征。整个积雪期中,积雪中仅含BC或MD与BC+MD时导致积雪反照率降低的平均贡献分别达58.33%、18.49%和58.74%。积雪中吸光性物质对积雪反照率降低的贡献率整体表现为消融期＞稳定期＞初雪期。三个时期中吸光性物质对积雪反照率降低贡献率值均为积雪中BC+MD＞仅含BC＞仅含MD。黑龙江省仅由BC引起的RF为33.49W m-2,仅由MD引起的平均RF为5.69 W m-2,由BC+MD引起的平均RF共同增加到33.94W m-2。（4）哈尔滨典型城市地区积雪中吸光性物质对积雪消融的影响。哈尔滨市积雪中BC和MD的浓度范围分别为10132.29-379138.88 ng g-1和72.12-3552.49μg g-1,平均浓度为126121.03 ng g-1和1419.6μg g-1。在整个积雪期,BC浓度累积呈显著增加趋势（P＜0.05）,BC的浓度增速明显大于MD。哈尔滨市积雪中纯雪、仅含BC、MD和BC+MD积雪平均反照率分别为0.7564、0.6981、0.3887和0.3841。BC或MD作为积雪覆盖中唯一的杂质存在,则积雪反照率平均下降分别为0.3677（58.49%）和0.0583（18.18%）,积雪中同时存在BC和MD,则对平均积雪反照率下降贡献为59.68%。哈尔滨市积雪中仅由BC、MD引起的平均RF分别为44.94W m-2和7.58 W m-2,由BC和MD引起的积雪平均RF增加到45.27W m-2。哈尔滨市积雪中吸光性物质对积雪消融时间的影响主要归因于BC,BC引起积雪提前消融最大值为9.26d,而MD引起的积雪消融最多为3.75d。BC和MD共同作用下使积雪提前消融可达8.59±1.3d。（5）城市内部不同功能区积雪中吸光性物质对积雪消融的影响。在哈尔滨市内部不同功能区中,工业区、居民区和城郊区积雪中BC的浓度分别为211899.02、122646.93和52165.63ng g-1;MD的浓度分别为2276.94、1338.92和726.8μg g-1。工业区、居民区和城郊区BC和MD共同使积雪平均反照率下降分别为0.449（59.55%）、0.3758（45.86%）和0.2959（37.65%）。工业区初雪期到融雪期积雪中吸光性物质导致辐射强迫变化最大,为39.17-68.23W m-2。三个功能区中,工业区积雪消融最快,居民区次之,城郊区最小。最大值为工业区在BC和MD共同作用下,使积雪提前消融了9.66±0.38天,而同等状况下,BC+MD分别使居民区和城郊区的积雪提前消融了7.97±0.31天和6.67±0.65天。城郊区积雪消融最慢,最小值为MD使积雪提前消融了0.88±0.48天。