Снег оказывает значительное влияние на энергетический баланс Земли, гидрологический цикл и изменение климата. Его отражательные свойства являются важной основой для характеристики процессов передачи излучения на поверхности Земли. Снег также является одной из основных фоновых поверхностей зимнего поля боя. Естественная снежная поверхность часто формирует макроструктуры, такие как снежные валики, под воздействием ветрового поля и рельефа подстилающей поверхности, что изменяет путь распространения света и направление рассеяния, а также влияет на поляризационные отражательные свойства снега. Однако систематического понимания влияния макроструктур, таких как снежные валики, на поляризационные отражательные свойства снега и применимость моделей поляризационного отражения недостаточно. Поэтому в данной работе объектами исследования являются плоская снежная поверхность и поверхность со снежными валиками. Было создано три варианта наблюдения: плоская снежная поверхность, снежные валики, перпендикулярные направлению падения солнечных лучей, и снежные валики, параллельные направлению падения. С помощью многоугольной системы поляризационных наблюдений измерялись угловые характеристики поляризационного коэффициента отражения в полусферном пространстве при трех сценариях. На основе данных наблюдений оценивалась способность моделирования двух типичных моделей поляризационного отражения — модели Литвинова и модели Надаля-Бреона. Результаты показали, что при плоской снежной поверхности и снежных валиках, параллельных направлению падения, поляризационное отражение в полусферном пространстве имеет сравнительно упорядоченное распределение с явным усилением в направлении переднего рассеяния; при снежных валиках, перпендикулярных направлению падения, амплитуда поляризационного отражения в направлении переднего рассеяния заметно снижается, тогда как в направлении заднего рассеяния она увеличивается. Результаты оценки моделей показали, что модель Литвинова и модель Надаля-Бреона демонстрируют высокую точность моделирования при условиях плоской снежной поверхности, коэффициенты детерминации R² составляют 0.86 и 0.84 соответственно, относительная среднеквадратичная ошибка ниже 29%. Однако при наличии снежных валиков точность моделей значительно снижается: для случая, когда снежные валики параллельны направлению падения, R² снижается до 0.73 и 0.64, относительная среднеквадратичная ошибка около 39%; в случае снежных валиков, перпендикулярных направлению падения, из-за изменения распределения поляризационного отражения в направлениях переднего и заднего рассеяния, что отклоняет предположения моделей, достигается наихудшая точность с R² 0.43 и 0.44, относительная среднеквадратичная ошибка около 50%. В целом исследование выявляет значительное влияние структуры снежной поверхности на свойства поляризационного отражения и указывает на явные ограничения существующих моделей при описании снежных валиков, что свидетельствует о сохраняющейся неопределенности в применении поляризационного дистанционного зондирования в условиях сложной поверхности и предоставляет основу для дальнейших улучшений и построения моделей поляризационного отражения поверхности снега.

многоугольное поляризационное отражение;снег;снежные валики;модель поляризационного отражения