システム機能
システムが集合しましたCampbell社のCS 725雪水当量センサー、Sommer社が開発した積雪分析システム(Snow Pack Analysing System、SPA)及びSSG-2雪枕システム。
CS 725雪水当量センサは、雪積層(雪)に吸収された地面から放出されるガンマ線の量を測定することにより雪水当量(SWE)を得る。地上から自然放射されるガンマ線の量は、放射源(すなわち地上)と検出器(すなわちCS 725)との間の媒体の水分量に依存する。CS 725の測定面積は50 ~ 100平方メートルに達することができ、伝統的な雪枕測定や雪尺に代わって雪水当量を測定することができる優れた機器である。CS 725は、電力供給電源が12 VDCであり、CSIのデータ収集器に容易にアクセスできることを要求している。また、データ収集器の無線通信機能と組み合わせてリモートサイトデータのリアルタイム転送を実現することもできます。
SPA及びSSG−2は、接触式雪水当量測定装置としてCS 725システムの補完及び相互検証とすることができる。
スーパー雪特性分析システムは雪深さ、雪密度、雪水当量、含水量、氷含有量などを連続的に監視するために使用することができる
動作原理
CS 725雪水当量センサは、雪積層(雪)に吸収された地面から放出されるガンマ線の量を測定することにより雪水当量(SWE)を得る。地上から自然放射されるガンマ線の量は、放射源(すなわち地上)と検出器(すなわちCS 725)との間の媒体の水分量に依存する。
雪が深い
センサを測定する原理は、センサと雪表面との間で超音波の伝送時間により雪深さを計算することである。温度が測定に与える影響は、自動温度補償によって解決される。
SPAは長期的なその場観測に適しており、設置場所や要求が厳しい。センサの形状は扁平形で線状であり、雪層中の氷、水、空気の3つの誘電率を測定することにより、雪水当量、平均雪密度及び液状水含有量を得た。理論的根拠は雪、水、空気の誘電率が高周波(10 KHZ以上)で異なることである
誘電率測定
雪の組成には、氷、水、空気を含む3つの部分があります。異なる内容は異なる測定影響を与え、これらの異なる物質は異なる誘電率を有する。フラットな帯状センサ(SPAセンサ)を使用し、単独物質による影響を除去するために、少なくとも2つの帯域を使用する。
液体水含有量、氷含有量、雪密度、及び雪水当量
積雪の中で、比容は液体水と氷の含有量に相当する。これらの情報により、雪の密度を計算することができます。雪密度と雪深さを総合して、雪水当量を定義することができます。
システム特徴
小雪の融解を招くことはない(雪枕観測方式に比べて)
アドレス選択の要件を大幅に軽減
スノーブリッジの影響を受けない
サイト建設の要件はありません
より大きな測定領域(他のいくつかの測定方法の5~10倍)
フェンス要件なし、メンテナンスフリー
雪の浮きを起こさない
凍結防止剤や化学薬品(エチレングリコールなど)の補助は不要
応用事例
(1)青海師範大学環青海湖生態モニタリング
(2)中国科学院寒地干ばつ区研究所
参考文献
1.張偉、沈永平、賀建橋、賀斌、ヌルラン・ハ再孜、雪嬌、王国亜.「アルタイ山融雪期の異なる下敷き面積の雪特性観測と分析研究」『氷河凍土』2014年03期
2.張波劉志輝王慧房世峰;;融雪期の融雪水中浸透解析及び下浸透率シミュレーション研究[J]、安徽農業科学、2013年24期
3.田華、楊暁丹張国平チョリーナ;;2009年3月中旬の新疆融雪型洪水気象の成因分析[A];中国水利学会2010学術年会論文集(上巻)[C]、2010年
4. Choi G, Robinson D, Kang S.Changing northern hemisphere snow seasons[J]. Journal of Climate, 2010, 23(19): 5 305-5 310.
5.[王建、李碩.気候変動が中国内陸干ばつ区山間部の融雪流出に与える影響[J].中国科学:Dエディタ、2005、35(7):664-670.]