自二十世纪中期以来，全球平均温度以每十年0.12 ℃的速率持续升高。在全球变暖的驱动下，北极地区地表温度也在持续上升。北极变暖会导致一系列气候效应，对北极地区乃至全球气候都会产生不可忽视的影响。冰雪反照率反馈被认为是北极变暖的核心因素，本文使用遥感数据对1982~2015年5~8月北极地区（60 °N以北）反照率及影响因子（积雪覆盖度、植被覆盖度、气温、海冰密集度和海面温度）的时空变化规律进行分析，并探究各影响因子与北极反照率的皮尔逊相关和偏相关关系。研究发现，北极地区反照率在1982~2015年5~8月时段内总体呈现持续减小的态势，减小速率区域差异显著，从大到小为：海洋表面反照率 > 海陆总反照率 > 陆地表面反照率；在反照率的影响因子中，气温、植被覆盖度和海面温度在1982~2015年5~8月时段内增加，积雪覆盖度和海冰密集度在研究时段内持续减小。陆地表面反照率与影响因子相关性从强到弱排序为：积雪覆盖度（0.83）> 植被覆盖度（-0.43）> 气温（-0.21），海洋表面反照率与影响因子相关性从强到弱排序为：海冰密集度（0.69）> 海面温度（-0.34）。北极地区反照率与积雪覆盖度、植被覆盖度和海冰密集度总体呈正相关；与气温和海面温度总体呈负相关。北极地区陆地表面反照率与影响因子的偏相关性从强到弱排序为：积雪覆盖度（0.58）> 植被覆盖度（-0.025）> 气温（-0.0022）；海洋表面反照率与影响因子偏相关性从强到弱排序为：海冰密集度（0.38）> 海面温度（-0.25）。陆地表面反照率主要影响因子为积雪覆盖度，海洋表面反照率的主要影响因子为海冰密集度和海面温度。
除此之外，本文使用Polar WRF 4.1.1对2010~2021年5~8月北极地区气候变化进行模拟，使用气象站点观测资料评估模式模拟能力，并使用高精度的CLARA-A2-SAL地表反照率和GLASS（Global and Surface Satellite）植被覆盖度遥感数据替换模式默认数据进行敏感性试验，针对植被覆盖度和地表反照率对北极气候变化的贡献进行定量化研究。研究发现，在Polar WRF对2010~2021年5~8月北极地区气候的模拟中，气温模拟值与20个气象站点实测值相关系数为0.56~0.92，均方根误差为0.19~5.62 ℃，沿海地区的模拟效果好于内陆地区，气温平均值总体呈现出暖偏差（即气温模拟值高于实测值），与20个气象站点实测年平均值相关系数为0.85，均方根误差为0.84 ℃；地面气压模拟值与20个气象站点实测值相关系数为0.52~0.89，均方根误差为0.21~8.20 hPa，模拟值总体呈现出负偏差（即地面气压模拟值低于实测值），与20个气象站点地面气压年平均值相关系数为0.67，均方根误差为2.04 hPa；平均日降水量与20个气象站点降水量实测值相关系数为0.58~0.83，均方根误差为0.19~2.21 mm·day^-1，日降水量模拟值的年际变化总体呈现出正偏差（即日降水量模拟值高于实测值），与20个气象站点日降水量年平均值相关系数为0.53，均方根误差为0.48 mm·day^-1，日降水量模拟效果沿海地区好于内陆地区。气温、地面气压和日降水量的模拟结果能够再现北极地区三者空间分布情况和年际变化情况，其中，气温的模拟效果较好，日降水量的模拟结果较差。
通过使用高精度遥感数据替换模式默认植被覆盖度和陆地表面反照率进行敏感性试验，分析二者对北极地区气温、地面气压和日降水量变化的相对贡献率，结果表明：在模拟期间，植被覆盖度变化对气温、地面气压和日降水量的贡献率分别为12.50 %、32.71 %和64.06 %，陆地表面反照率变化对气温、地面气压和日降水量的贡献率分别为75.0 %、61.71 %和34.38 %，植被覆盖度对日降水量的贡献较大，陆地表面反照率对气温和地面气压的贡献较大。
 

北极变暖，地表反照率，植被覆盖度，Polar WRF，相对贡献率