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北京初雪已送到,你知道降雪量是如何测的吗?

来源:光明网-蝌蚪五线谱2023-01-13 19:29

  1月12日,迎来了2023年北京首场降雪,并达到了北京初雪的标准,被认定为北京的初雪,全市平均降雪量1.5毫米。那么这个降雪量是如何测出的呢?

  让我们先来看一下降雪量的定义。降雪量是指从天空中降落到地面上的雪,未经蒸发、渗透、流失,融化后在水平面上积聚的水层深度,以毫米为单位。测量降雪量的方法主要有人工和自动两种。人工观测降雪量是利用雨量筒及量杯,如图1。观测降雪时须将承雨器取下,换上承雪口,取走储水器,直接用承雪口和外筒接收降雪。观测时,将量筒取回室内,待雪融化后,用量杯量取。也可将雪连同量筒用专用的台秤称量,称量后应把外筒的重量扣除。

北京初雪已送到,你知道降雪量是如何测的吗?

雨量筒(左)及量杯(右)

  降雪量自动观测使用的是称重式降水传感器,如图2。称重式降水传感器的测量原理是通过对质量变化的快速响应测量降水量。传感器对重量变化快速响应,把降水引起的重量变化转变为电信号,将测得的电信号进行转换,通过温度补偿、数字滤波等技术达到全量程范围内的降水准确测量。目前,气象部门主要使用自动观测方法进行降雪量的观测,每一分钟就可以输出一组降雪量数据。

北京初雪已送到,你知道降雪量是如何测的吗?

称重式降水传感器及示意图

  降雪除了降雪量的观测之外,还有雪深和雪压的观测。雪深气象站一般用量雪尺(或普通米尺)来测量。量雪尺是一木制的有厘米刻度的直尺。观测时量雪尺垂直地插入雪中到地表为止,依据雪面所遮掩尺上的刻度线,读取雪深。

北京初雪已送到,你知道降雪量是如何测的吗?

气象观测员观测雪深

  随着科技发展,以上人工观测雪深方法逐渐被自动设备代替。比如超声波式雪深仪和激光式雪深仪,可以对雪深进行自动、连续的观测,使得雪深观测更加便捷。 其主要的工作原理利用发射波束(光波、声波或电磁波等)遇到障碍物反射回来的特性测量雪深。

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超声波式雪深仪

北京初雪已送到,你知道降雪量是如何测的吗?

超声波式雪深仪测距原理图

  当积雪深度达到5厘米或以上时,还要进行雪压的观测。测量雪压时,用底面积为100平方厘米的无底金属筒垂直插入雪中,用平铲插入筒的底部取雪,将取得的雪融化后称重,计算雪压。如图5,体积量雪器就是气象上常用的测量雪压的一种仪器。

北京初雪已送到,你知道降雪量是如何测的吗?

体积量雪器

  作者:杜传耀 北京市气象探测中心(北京市观象台)高级工程师

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