海冰不仅是全球气候变化的重要探针，同时对全球气候的变化也具有反馈的作用，另外，海冰对其下层生物的分布也具有很大的影响。　　 鉴于海冰光学特性测量的特殊需要，设计了海冰高光谱辐射测量系统，可实现三个通道的同时测量，测量波段范围为300-1100nm，光谱分辨率1.6nm，积分时间可在3ms至3分钟的范围内自动调节，设计了两种类型的光学探头，解决了探头水密性的问题，搭配不同类型的支架实现冰上、冰内和冰下光辐射的测量。同时还解决了低温工作的难题。另外系统还集成了四个温度探头和一个全球定位系统GPS。　　 本文利用海冰高光谱辐射测量系统于辽东湾现场测量了海冰的表观光学特性。另外，还测量了海冰的温度、盐度、密度和海冰结构等物理特性，海冰物理特性的剖面分布与前人所获得的值具有很好的吻合，利用海冰的物理特性信息推导海冰内部各组分的体积分数，结合各组分的吸收系数，用于计算海冰的总吸收。　　 辽东湾海冰表观光学特性的测量结果包括反照率、表面双向反射和衰减系数。研究发现，反照率的峰值介于0.3至0.85之间，由于辽东湾海冰内部具有很高的CDOM(Chromophoric dissolved organic matter)和PM(Particulatematter)浓度，导致海冰反照率的峰值相对于极地的海冰向长波方向移动；研究了反照率与反射特性的相关关系：当仪器探头天顶角θ为0度时，所测量的双向反射因子Rf与反照率α(λ)的值是相似的；随着θ的增大，Rf的值逐渐增大，且与探头方位角的相关性逐渐增强；当θ的值等于太阳天顶角63度时，Rf的值最大，且与探头方位角的相关性最强；不同类型的冰具有不同的各向异性反射因子。研究了海冰上行和下行辐射衰减系数：在波长586nm处，最大上行哀减系数出现于海冰的底层附近，达到了13.68m-1，而最大的下行衰减系数出现于海冰的表层为15.52m-1；由于上行辐射相对于下行辐射较弱，因此海冰内部的散射对上行辐射影响较大，使得所测量的上行辐射哀减系数随海冰深度的变化关系不严格一致于下行辐射衰减系数的变化。　　 海冰固有光学特性是连接表观光学特性和物理特性的媒介，因此本文还研究了海冰的吸收和散射。由于辽东湾周围人类生活区和工业区的存在，使得海冰内部具有很高的CDOM和PM浓度，海冰内部CDOM的吸收小于下层海水CDOM吸收的1到4倍，海冰内部CDOM吸收的最大值一般出现于海冰的表层和底层。由于大气的沉降作用，海冰内部颗粒物吸收的最大值一般出现于海冰表层。辽东湾海冰CDOM斜率范围为0.0122～0.0231 nm-1，下层海水CDOM斜率范围为0.0174～0.0190 nm-1。海冰生长速率和下层海水CDOM浓度共同决定着海冰CDOM吸收剖面的分布。通过将海冰看作为各个组分吸收之和获得了海冰的总吸收系数，波长400nm至700nm，不同海冰层的CDOM和PM吸收差异性很大，对海冰的总吸收具有很大的影响，导致海冰在短波波段的总吸收于不同海冰层具有很大的差异性。CDOM和PM的吸收随波长的增加呈指数衰减，在波长700nm处，其吸收接近于0，因此当波长超过700nm时，海冰的总吸收基本上是由纯海冰和卤水泡的吸收所共同决定。另外，本文还获得了海冰的散射系数，研究结果发现，由于辽东湾海冰受太阳辐射影响较大，卤水的排泄相对于极地海冰严重，使得辽东湾海冰具有较高的散射系数，介于197m-1至1072 m-1之间。