12月10日至11日,,北方多地迎來今冬首場降雪,。降雪后,許多人有這樣的疑問:明明積雪能達到十幾厘米了,,可為何氣象部門發(fā)布的降雪量卻只有十幾毫米,?
雪深觀測 圖王苑
其實,“降雪量”和“積雪深度”是不同的概念,。積雪深度是指從雪層表面到雪下地面之間的垂直深度,。那我們?nèi)绾螠y量出雪的“身高”呢,?
在氣象地面觀測實現(xiàn)全自動化之前,積雪深度由觀測員使用量雪尺進行測量,,測量時需選擇平坦,、開闊,具有自然下墊面地方,,將量雪尺垂直地插入雪中至地表為止,,依據(jù)雪面所遮掩的尺上刻度線,讀取積雪深度,。
超聲波雪深觀測儀
隨著地面觀測實現(xiàn)全自動化,,超聲波雪深觀測儀現(xiàn)已成為測量積雪深度的自動化設備之一,通過測量超聲波脈沖發(fā)射到雪層表面并折返的時間,,計算出傳感器探頭到目標的距離,,實時自動測量和記錄雪的厚度變化,實現(xiàn)自動化連續(xù)監(jiān)測雪深,,減少人工測量帶來的誤差和不確定性,,為氣象、交通運輸,、農(nóng)業(yè)等領域提供重要的參考信息,。
超聲波雪深觀測儀
有時,大家也會疑惑,,明明雪花漫天飛舞,,但為何氣象部門卻說降雪量級是“小雪”?
(知識點:氣象部門將降雪量分為7個等級,,是根據(jù)一定時間內(nèi)的降雪融化后的降水量來定義的,。比如“小雪”是指降水量12小時內(nèi)達0.1至0.9毫米或24小時內(nèi)達0.1至2.4毫米的降雪過程,“暴雪”是指降水量12小時內(nèi)達6.0至9.9毫米或24小時內(nèi)達10.0至19.9毫米的降雪過程,。)
這是因為氣象部門發(fā)布的“降雪量”,,其實是雪融化成水后對應的“降水量”。那用什么手段來測量雪的“體重”呢,?
我們可以利用“稱重式降水傳感器”來測量降雪量,。它是個高1.5米、直徑1.05米的“胖家伙”,。它的外圍有一圈金屬防風“圍脖”,,用來降低風對測量準確性的影響。防風圈內(nèi)的承水口用于收集雪花,,當雪花進入集水桶融化成水后,,桶內(nèi)的重量就會增加,傳感器會將重量變化轉(zhuǎn)換為電信號,,通過對電信號的采樣及計算,,得出降雪量的數(shù)據(jù),。為了防止桶內(nèi)收集的水出現(xiàn)凍結或蒸發(fā)現(xiàn)象,集水桶的表層還加入了防凍液和抑制蒸發(fā)油,,以保證測量的精準性,。
在2022年北京冬奧會的比賽現(xiàn)場,超聲波雪深觀測儀和稱重式降水傳感器就發(fā)揮了重要作用,。由于高山滑雪項目對賽道雪的密度有著嚴格要求,,需要時刻監(jiān)測雪深以便提前進行處理。兩類設備作為固態(tài)降水類現(xiàn)象的直接觀測設備,,為超級大回轉(zhuǎn),、滑降等高山滑雪類全類比賽提供了重要的數(shù)據(jù)依據(jù),發(fā)揮了精密監(jiān)測的作用,。
稱重式降水傳感器
李白曾用“燕山雪花大如席”來形容雪花之大,,但事實上,就算是單片很大的雪花也是很輕的,。通常情況下,,在北方,稱重式降水傳感器所收集到8至10毫米厚度的降雪融化成水后,,相當于降水1毫米,;而在南方,傳感器收集到8至10毫米厚度的降雪融化成水后,,相當于降水1.2毫米,。可見,,同樣厚度的雪,南方的往往比北方的更“重”一些,。
作者:中國氣象