NASA旨在测量来自卫星的重要积雪数据

本月，载有仪器的飞机正在对科罗拉多高地进行调查，因为科学家们正在寻找更好的方法来测量世界高山积雪中锁定了多少水-水维持着全球人口的很大一部分。

由NASA领导的一项名为snonex的实验正在使用五架飞机测试10个传感器，这些传感器有一天可能用于监视卫星的积雪。目标: 找到克服多个障碍的理想组合，包括如何分析隐藏在森林树冠下的雪。

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“我想说，如果我们有这样的信息，这将是我们预测供水能力的巨大飞跃，” 诺亚·莫洛奇 (Noah Molotch) 说，他是该实验的科学小组成员。NASA研究人员兼SnowEx首席科学家埃德·金 (Ed Kim) 说，世界上六分之一的人口从积雪中获取大部分淡水，这些积雪融化并进入水道。“就在那里，这对人们来说非常重要，” 他说。

金说，雪对社会也有其他影响，包括洪水，干旱甚至缺水时的政治稳定。预测每年春天山雪会倒出多少水的关键是一项称为雪水当量的测量。金说，全球平均雪深的30% 是雪深的10英寸融化到水的3英寸。

但是单个山雪堆包含具有不同雪水当量的多层，因此很难进行测量。这些层被具有不同水分含量的连续风暴掉落，然后在不同的天气条件下徘徊，然后在下一次风暴覆盖它们。

进一步的复杂性: 在冬季，有时会融化一些雪，因此水会流过雪堆的内部，从而扭曲或吸收来自遥感器的信号。没有任何一种仪器能够克服所有的障碍。“我们有这些不同的传感技术。每个人都有一定程度的工作，“金说。“什么是最优组合？”

两个SnowEx传感器将测量雪深: 雷达和激光雷达，代表光探测和测距。激光雷达使用激光脉冲来测量距离。四个传感器将测量雪的密度: 其他三种类型的雷达，以及一个无源微波仪器，该仪器可以检测雪阻挡了地球上多少自然微波辐射。两个热红外传感器将测量温度。

高光谱成像仪和多光谱成像仪将测量雪反射的阳光，这有助于确定雪融化的速度。飞机将在科罗拉多州西部大梅萨和参议员贝克盆地的两个地区多次通过仪器。地勤人员还将分析积雪，以验证仪器的准确性。

用于预测美国西部积雪径流的一项关键技术是由美国农业部自然资源保护局运营的积雪遥测网络或SNOTEL。

散布在西部的800多个自动SNOTEL地面站测量积雪的深度和重量，温度和其他数据，并将其传输到中央数据库。联邦机构使用SNOTEL制作每日各州报告，并绘制地图，说明当前的雪水当量与长期平均值的比较。

自来水公司，农民，公共安全机构和野外消防员密切跟踪更新，以帮助预测春季将有多少饮用水和灌溉水，以及他们是否会面临洪水或引发火灾的干旱。

SNOTEL也是科罗拉多大学水、地球科学和技术中心主任Molotch说，他从自然点收集数据，但 “山区水文学的圣杯” 是一种估计广山景观中雪水当量分布的方法。他说，snonex可能是朝着这一方向迈出的一步。

预测春季径流的政府机构表示，有关雪水当量的卫星数据将对他们有所帮助，尽管他们的预测基于多种信息来源，包括降雨，温度和当前河流流量。水文学家保罗·米勒 (paul Miller) 说，盐湖城的科罗拉多盆地河流预报中心是预测全国洪水或河流短缺的13个国家气象服务中心之一，现在使用了一些NASA卫星数据。

他说，卫星图像显示了该地区有多少积雪以及积雪上有多少灰尘。尘土飞扬的雪较暗，因此吸收的热量更多，融化的速度更快。来自卫星的雪水当量数据 “将是我们可以作为指导的另一个信息来源，” 米勒说。“这肯定是我们会监控和探索的东西。”