在全球气候变暖的背景下,极区作为气候变化的“指示器”和“放大器”,其气候变化也受到越来越多的科学关注。然而,与北极海冰在近几十年呈现急剧下降现象相反,南极海冰却呈现上升趋势,这引起了广泛的关注。虽然目前很多学者通过不同的角度对南极海冰上升现象给出了解释,但是目前对于南极海冰表面云-辐射通量的研究还存在许多不足。现有的研究主要存在以下问题:时间跨度较短、空间尺度较小、分析的参量较为单一和使用数据源较少等。然而表面辐射平衡与海冰的消融和增长紧密相连,想要进一步认识和理解南极海冰区域云-辐射通量的变化,需要针对现有研究的不足对其开展综合性研究。南极海冰表面辐射平衡主要指表面净辐射通量（Surface Net Radiation flux,SNR）和云辐射强迫效应（Cloud Radiative Forcing,CRF）。SNR主要决定了海冰表面辐射能量的收支平衡。通常地表自身释放的长波（Longwave,LW）辐射会对地表产生降温效应,而来自于太阳的短波（Shortwave,SW）辐射则会对地表产生加热作用。海冰表面总的净辐射通量（Surface Net Radiation,Rnet）则由LW净辐射（Surface LW net radiation,LWnet）和SW净辐射（Surface SW net radiation,SWnet）计算得到。当Rnet为正值时,说明此时海冰是处于吸收热量的状态;当Rnet为负值时,说明此时海冰是处于释放热量的状态。南极上空较厚的云层对地表辐射通量的估算有着显著的影响,其不仅仅可以将大量下行的SW辐射（Downwelling SW,SW↓）反射回外太空,还可以阻挡大量的上行LW辐射（Downwelling LW,LW↑）逃逸到外太空,所以南极海冰区域的云辐射强迫效应较强。净辐射通量的研究对于理解海冰的变化有着显著意义,同时,由云层所引起的辐射强迫效应对于研究南极气候变化有重大帮助,因此对它们进行系统性的分析是必不可少的。南极夏季的极昼现象造成大量的SW↓到达海冰表面,导致南极不同区域的海冰发生不同程度的消融,表明南极夏季的气候变化呈现复杂多变的特征。海冰密集度（Sea Ice Concentration,SIC）、表面反照率（Surface Albedo,SAL）和海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）对海冰表面辐射通量的估算具有重大意义。根据SIC、SAL和SST的变化特征,结合南极海冰表面辐射平衡的相关研究,可以帮助我们深入地剖析和认识南极夏季的气候环境变化。本文主要的研究结果包括以下几个方面:（1）南极上空常年被较厚的云层所覆盖,其对地表辐射通量的估算带来非常大的影响。然而,我国目前关于南极云量的研究几乎没有,想要深入了解和认识南极海冰表面辐射通量变化,对南极云量的分布特征和变化趋势展开分析和研究是必不可少的,同时也弥补了国内目前对南极云量研究的不足。本文首先利用再分析资料对卫星遥感产品精度进行了验证,保证产品的可靠性。然后使用一种可视化方法分析了南极云量的分布特征。三维柱状图和二维平面图表明,不论是整个南极海冰区域还是其它五个子区域,其云量（Cloud Fractional Cover,CFC）的月均值都在2001年左右存在分界线。最后,CFC在1982-2015年之间的时序变化表明,不论是年均值还是季节性均值,均呈现下降趋势。同时,通过其月均值的季节性变化可以发现,一年之中CFC的最高值和最低值分别出现在夏季和冬季,12月份的最高值可以达到90%左右,而6、7月份的最低值不到65%。季节性均值空间分布显示夏季CFC在绝大部分区域都高于90%,而Weddell海和Ross海的CFC在冬季出现大范围的低值区域。（2）目前,由于受到南极特殊地理位置和恶劣气候环境的影响,关于南极表面辐射通量观测资料较少。因此,导致国内外对南极表面辐射平衡研究的科学关注度较低。然而,南极表面辐射平衡对深入理解能量平衡、物质平衡和区域气候变化等有重要意义。相对于南极冰盖而言,海冰的变化更加剧烈和复杂。对南极海冰表面辐射平衡开展综合性研究,不仅帮助人们系统性的认识和理解南极海冰表面辐射通量变化,还在一定程度上推进了关于南极海冰表面辐射通量研究的现状。南极海冰表面辐射平衡主要包括表面净辐射通量和云辐射强迫效应,其主要研究结果如下所示:由于LW↑逸散到外太空导致LWnet全年都呈现负值状态,主要对南极海冰表面产生冷却效应,其中夏季的降温效果最强,约-50 W m-2左右。因为极夜现象,冬季的SWnet几乎为0,而其在夏季高达100 W m-2左右,对南极海冰表面造成较强的加热效应。Rnet在冬季和夏季分别主要受到LWnet和SWnet的影响,所以其在冬季和夏季分别对海冰表面产生冷却和加热效应。南极海冰区域的净辐射通量夏季均值在1982-2015年之间呈现下降趋势,其中LWnet、SWnet和Rnet的下降速度分别为-0.722 W m-2/decade、-3.652 W m-2/decade和-4.398 W m-2/decade。南极海冰区域Rnet夏季均值的空间分布显示其在低纬度地区造成的加热效果明显强于高纬度地区。除了Bellingshausen海和Amundsen海部分区域外,南大洋大部分地区的Rnet呈现下降趋势。云层对LW↑的阻挡作用和SW↓的反射作用,可以导致夏季的LW CRF和SW CRF分别对南极海冰表面产生100 W m-2左右的保温作用和-150 W m-2左右的冷却作用。所以总的CRF（All-wave CRF）在夏季主要表现为冷却作用,约-30 W m-2左右。南极海冰区域LW CRF的夏季均值在1982-2015年之间呈现稳定而缓慢的下降趋势,而SW CRF的时序变化曲线却在1994/1995年左右出现了波谷现象。All-wave CRF夏季均值在海冰边缘地带可以造成低于-50 W m-2的冷却效应,而在其他三个季节都表现为加热效应。除了靠近南极大陆的部分区域之外,All-wave CRF在整个南大洋大部分区域都展现出不同程度的下降趋势,尤其是从Weddell海东侧到135°E区域,其下降速度低于-2 W m-2/decade。（3）南极海冰区域夏季的气候变化最为多变和复杂,且不同地理位置的变化差异非常明显。实现南极海冰区域夏季气候变化参量在不同时空尺度上的变化特征检测、提取和研究,同时进行不同参量之间的对比分析,不仅可以更加全面和详细的解读南极海冰区域夏季气候变化特性,还能提高人们对南极海冰区域夏季气候变化的认知程度。除了Bellingshausen-Amundsen海之外,1982-2015年之间SAL夏季均值在其它区域均呈现上升趋势,所以整个南极海冰区域的SAL表现为增加,其上升速度为0.851%/decade。SIC的变化曲线和SAL的非常相似,说明它们之间具有较强的正相关性。夏季均值的空间分布显示,SAL和SIC在Weddell海区域存在最高值,分别高于60%和80%,而SST却在该区域出现最低值,低于-3°C。SAL、SIC和SST的突变点检测结果显示整个南极海冰区域的气候在2001年左右可能存在转折点。通过对比SAL在2001年前后变化趋势发现,西南极大部分区域的气候从2001年之前的变暖转变到2001年之后的变冷,特别是南极半岛东侧,而东南极在近几十年一直呈现变冷趋势。