يلعب الثلج دورًا هامًا في توازن الطاقة الأرضية والدورة الهيدرولوجية وتغير المناخ، وتُعد خصائصه الانعكاسية أساسًا هامًا لوصف عملية انتقال الإشعاع على سطح الأرض، كما يُعتبر الثلج واحدًا من الخلفيات السطحية الرئيسية في ساحات المعارك الشتوية. غالبًا ما تؤثر حقول الرياح وطبوغرافيا السطح الأساسي على سطح الثلج الطبيعي، مما يؤدي إلى تكوين تراكمات ثلجية مثل التلال الثلجية التي تُغير مسار انتشار الضوء واتجاه التشتت، كما تؤثر بشكل أعمق على خصائص الانعكاس المستقطب للثلج. ومع ذلك، لا تزال تأثيرات التلال الثلجية وغيرها من الهياكل الماكروسكوبية على خصائص الانعكاس المستقطب لنماذج الانعكاس المستقطبة تفتقر إلى الفهم المنهجي. لذا، تناولت هذه الدراسة سطح الثلج المسطح وسطح التلال الثلجية، من خلال تغيير العلاقة النسبية بين اتجاه سقوط الشمس واتجاه التلال الثلجية، وتم بناء ثلاثة سيناريوهات للمراقبة: سطح ثلج مسطح، التلال الثلجية عمودية على اتجاه السقوط، والتلال الثلجية موازية لاتجاه السقوط. باستخدام نظام مراقبة استقطاب متعدد الزوايا قيس التوزيع الزاوي لمعامل الانعكاس المستقطب في الفضاء نصف الكروي تحت السيناريوهات الثلاثة، وتم تقييم قدرة محاكاة نموذجين نموذجيين للانعكاس المستقطب - نموذج ليتفينوف ونموذج نادال-بريون - اعتمادًا على البيانات الملاحظة. أظهرت النتائج أن سطح الثلج المسطح والتلال الثلجية الموازية لاتجاه السقوط عرضت توزيعًا منتظمًا نسبيًا للانعكاس المستقطب في الفضاء نصف الكروي، حيث تجلى ذلك في التعزيز الملحوظ لاتجاه التشتت الأمامي؛ بينما عند وجود التلال الثلجية العمودية على اتجاه السقوط، انخفضت بشكل واضح سعة الانعكاس المستقطب في اتجاه التشتت الأمامي، في حين زاد الانعكاس المستقطب في اتجاه التشتت الخلفي. أظهرت نتائج تقييم النماذج أن نموذج ليتفينوف ونموذج نادال-بريون أظهرا دقة محاكاة عالية تحت ظروف سطح الثلج المسطح، حيث بلغت قيمة R² 0.86 و0.84 على التوالي، وكانت قيم الخطأ النسبي الجذري المتوسط أقل من 29% لكل من النموذجين. ولكن تحت ظروف وجود التلال الثلجية، انخفضت دقة النماذج بشكل ملحوظ: بالنسبة للسيناريو الذي تكون فيه التلال موازية لاتجاه السقوط، انخفضت قيمة R² إلى 0.73 و0.64 على التوالي، وكان الخطأ النسبي الجذري المتوسط حوالي 39٪؛ وفي حالة وجود التلال عمودية على اتجاه السقوط، وبسبب التغير التفريقي في توزيع الانعكاس المستقطب في اتجاهات التشتت الأمامي والخلفي، إذ انحرف عن فرضيات النماذج، سجل أدنى دقة مع قيم R² وصلت إلى 0.43 و0.44 على التوالي، مع خطأ نسبي جذري متوسط حوالي 50%. بشكل عام، تكشف هذه الدراسة عن التأثير الكبير لهياكل سطح الثلج على خصائص الانعكاس المستقطب، وتشير إلى القيود الواضحة للنماذج الحالية في وصف التلال الثلجية، مما يعكس الشكوك القائمة عند تطبيق الاستشعار عن بعد المستقطب تحت ظروف سطح معقدة، ويوفر أساسًا لتحسين وبناء نماذج انعكاس مستقطب جديدة لسطح الثلج.

انعكاس مستقطب متعدد الزوايا;الثلوج;تلال الثلج;نموذج الانعكاس المستقطب