积雪深度解析 积雪深度图
雪深观测 图\王苑
其实,“降雪量”和“积雪深度”是不同的概念。积雪深度是指从雪层表面到雪下地面之间的垂直深度。那我们如何测量出雪的“身高”呢?
在气象地面观测实现全自动化之前,积雪深度由观测员使用量雪尺进行测量,测量时需选择平坦、开阔,具有自然下垫面地方,将量雪尺垂直地插入雪中至地表为止,依据雪面所遮掩的尺上刻度线,读取积雪深度。
超声波雪深观测仪
随着地面观测实现全自动化,超声波雪深观测仪现已成为测量积雪深度的自动化设备之一,通过测量超声波脉冲发射到雪层表面并折返的时间,计算出传感器探头到目标的距离,实时自动测量和记录雪的厚度变化,实现自动化连续监测雪深,减少人工测量带来的误差和不确定性,为气象、交通运输、农业等领域提供重要的参考信息。
超声波雪深观测仪
有时,大家也会疑惑,明明雪花漫天飞舞,但为何气象部门却说降雪量级是“小雪”?
(知识点:气象部门将降雪量分为7个等级,是根据一定时间内的降雪融化后的降水量来定义的。比如“小雪”是指降水量12小时内达0.1至0.9毫米或24小时内达0.1至2.4毫米的降雪过程,“暴雪”是指降水量12小时内达6.0至9.9毫米或24小时内达10.0至19.9毫米的降雪过程。)
这是因为气象部门发布的“降雪量”,其实是雪融化成水后对应的“降水量”。那用什么手段来测量雪的“体重”呢?
我们可以利用“称重式降水传感器”来测量降雪量。它是个高1.5米、直径1.05米的“胖家伙”。它的外围有一圈金属防风“围脖”,用来降低风对测量准确性的影响。防风圈内的承水口用于收集雪花,当雪花进入集水桶融化成水后,桶内的重量就会增加,传感器会将重量变化转换为电信号,通过对电信号的采样及计算,得出降雪量的数据。为了防止桶内收集的水出现冻结或蒸发现象,集水桶的表层还加入了防冻液和抑制蒸发油,以保证测量的精准性。
在2022年北京冬奥会的比赛现场,超声波雪深观测仪和称重式降水传感器就发挥了重要作用。由于高山滑雪项目对赛道雪的密度有着严格要求,需要时刻监测雪深以便提前进行处理。两类设备作为固态降水类现象的直接观测设备,为超级大回转、滑降等高山滑雪类全类比赛提供了重要的数据依据,发挥了精密监测的作用。
称重式降水传感器