在夏天，人們通常會通過涂抹防曬霜，戴上遮陽帽和太陽鏡來做防曬。到了冬天，比起防曬人們要更注重保暖。然而不論哪個季節(jié)，紫外線都可能對身體造成損傷：在冬季，當(dāng)我們的眼睛長時間暴露在積雪反射出的紫外線中，就可能灼傷眼睛形成光性角膜炎。

積雪反射出的光強可量化為反照率，其定義是反射輻射通量與入射輻射通量之比。反照率的取值范圍為0~1,0表示完全吸收所有入射輻射（如黑體），而1表示完全反射所有入射輻射（如理想鏡面）。舉個例子，地球整體的平均反照率約為0.3，月球的平均反照率為0.12。雪的反照率變化很大，新鮮雪的反照率可高達(dá)0.9，臟雪的反照率可低至0.2。

反照率可以用來判斷雪的消融程度，雪中是否存在其他顆粒和分子，在人類研究氣候變化對極地冰川的影響中起到了關(guān)鍵作用。

實驗系統(tǒng)（圖1）使用了兩款光譜儀，其中一款為近紅外光譜儀NIR512-2.5-HSC-EVO，它配備512像素InGaAs（銦鎵砷）陣列探測器和二階TE制冷，本實驗使用25μm狹縫，波長范圍為1000- 2500nm。

另一款為迷你型光譜儀AvaSpec-NXS2048CL，通稱為NEXOS?。它配備2048像素CMOS探測器，覆蓋波長范圍200-1100nm。實驗使用的其他附件包括兩根600μm芯徑光纖和兩個余弦校正器。

測量將在室外進(jìn)行，使用太陽作為光源，實驗中的雪樣是下過中雪后第二天室外的雪。

我們總共選擇了5個測量樣品點，其中3個測量點使用2款光譜儀測量，覆蓋波長范圍200-2500nm。另外2個測量點單獨使用可見光譜儀NEXOS?測量，覆蓋波長范圍200-1100nm。

對于NEXOS?，我們使用了25ms的積分時間，平均次數(shù)設(shè)為21；對于NIR512-2.5-HSC，我們使用125 ms的積分時間，平均次數(shù)設(shè)為7。

實驗使用了AvaSoft軟件中的兩種測量模塊。第一種為反射率測量模塊。第二種為輻照度測量模塊，我們需要測量樣品的輻照度和輻射通量來得到雪的反照率，由于AvaSoft中的輻射通量單位是μWatt而不是μWatt/cm2，我們將通過除以余弦校正器的面積來實現(xiàn)數(shù)值轉(zhuǎn)換。

如下顯示的是5個雪樣品點的反射光譜，輻照度和輻射通量表，并計算了各點的反照率。

反射光譜圖分析表明，所有被測點的紫外-可見光譜范圍反射率曲線相對平坦，該范圍的后端（即1050-1100 nm）在樣品點1（圖2）、2（圖3）和5（圖6）中略微向下彎曲，在樣品點3（圖4）和4（圖5）中略微向上彎曲。與樣品點1和2相比，樣品點3、4和5的反射率總體上更高。這兩種差異都與光強度更大，總輻照度值更高有關(guān)。但是這并不會導(dǎo)致反照率值的增加，因為輻射通量隨之成比例增大。

近紅外光譜顯示：在992nm、1380nm、1874nm和2500nm左右波長處呈現(xiàn)出一致的反射率波谷。雖然波谷位置一致，但數(shù)值范圍變化較大，樣品點3顯示反射率波谷值約為-750%，而樣品點1在同一波谷的反射率值約為-150%。但由于輻照度和輻射通量成比例變化，并不會影響反照率的大小。