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      超級雪特性分析系統(tǒng)

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      • 北京華益瑞科技有限公司
      • 2022-07-04 13:00:07
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      【簡單介紹】

      該系統(tǒng)集合了Campbell公司的CS725雪水當(dāng)量傳感器,Sommer公司研發(fā)的積雪分析系統(tǒng)(Snow Pack Analysing System,SPA)以及SSG-2雪枕系統(tǒng)。CS725雪水當(dāng)量傳感器通過測量被積雪層(雪被)吸收的地面釋放的伽馬射線的量來...

      【詳細(xì)說明】

      系統(tǒng)功能


      該系統(tǒng)集合了Campbell公司的CS725雪水當(dāng)量傳感器,Sommer公司研發(fā)的積雪分析系統(tǒng)(Snow Pack Analysing System,SPA)以及SSG-2雪枕系統(tǒng)。

      CS725雪水當(dāng)量傳感器通過測量被積雪層(雪被)吸收的地面釋放的伽馬射線的量來得出雪水當(dāng)量(SWE)。地面自然輻射出的伽馬射線的量取決于放射源(即地面)與探測器(即CS725)之間介質(zhì)的水分量。CS725的測量面積可達50~100平方米,是一款可以替代傳統(tǒng)雪枕測量或雪尺測量雪水當(dāng)量的優(yōu)良儀器。CS725要求供電電源為12VDC,并且能很容易地接入到CSI的數(shù)據(jù)采集器上。此外,它還能結(jié)合數(shù)據(jù)采集器的無線通訊功能實現(xiàn)遠(yuǎn)程站點數(shù)據(jù)的實時傳輸。

      SPA及SSG-2作為接觸式測量雪水當(dāng)量的設(shè)備可以作為CS725系統(tǒng)的一個補充和相互校驗。

      超級雪特性分析系統(tǒng)可以用來連續(xù)監(jiān)測雪深、雪密度、雪水當(dāng)量、含水量、含冰量等

      工作原理

      CS725雪水當(dāng)量傳感器通過測量被積雪層(雪被)吸收的地面釋放的伽馬射線的量來得出雪水當(dāng)量(SWE)。地面自然輻射出的伽馬射線的量取決于放射源(即地面)與探測器(即CS725)之間介質(zhì)的水分量。

      雪深

      測量傳感器的原理是,在傳感器和雪表面之間,通過超聲波的傳輸時間計算雪深。溫度對測量產(chǎn)生的影響,通過自動溫度補償解決。

      SPA適合長期原位觀測,對安裝場地和要求會比較苛刻。傳感器形狀是扁平形并呈線狀,通過測量雪層中的冰、水、空氣三者的介電常數(shù),來得出雪水當(dāng)量、平均雪密度還有液態(tài)水含量。理論依據(jù)是雪、水、空氣的介電常數(shù)在高頻(10KHZ或更高)下是不同的

      介電常數(shù)測量

      雪的組成有三個部分,包括冰,水,和空氣。不同的內(nèi)容會產(chǎn)生不同的測量影響,這些不同的物質(zhì)有不同的介電常數(shù)。采用一個平坦的帶狀傳感器(SPA 傳感器),并且使用至少兩個波段,消除由于單獨物質(zhì)帶來的影響。

      液態(tài)水含量,冰含量,雪密度,以及雪水當(dāng)量

      在積雪中,比容相當(dāng)于液態(tài)水和冰的含量。通過這些信息,我們可以計算出雪的密度。綜合雪密度和雪深,我們可以定義出雪水當(dāng)量。

      系統(tǒng)特點

      不會導(dǎo)致小雪的融化(相較于雪枕觀測方式)

      極大地減小對選址的苛刻要求

      不受雪橋影響

      沒有站點施工建設(shè)要求

      更大的測量區(qū)域(是其他幾種測量方式的5-10倍)

      無圍欄要求,免維護

      不會引起雪漂

      不需防凍劑或化學(xué)藥劑(如乙二醇)輔助

      應(yīng)用案例

      1)青海師范大學(xué) 環(huán)青海湖生態(tài)監(jiān)測

      2)寒區(qū)旱區(qū)研究所

      參考文獻

      1. 張偉,沈永平,賀建橋,賀斌,努爾蘭·哈再孜,雪嬌,王國亞. "阿爾泰山融雪期不同下墊面積雪特性觀測與分析研究." 《冰川凍土》 2014年03期

      2. 張波;劉志輝;王慧;房世峰;;融雪期融雪水下滲分析及下滲率模擬研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年24期

      3. 田華;楊曉丹;張國平;趙琳娜;;2009年3月中旬新疆融雪型洪水氣象成因分析[A];中國水利學(xué)會2010學(xué)術(shù)年會論文集(上冊)[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. 氣候變化對中國內(nèi)陸干旱區(qū)山區(qū)融雪徑流的影響[J]. 中國科學(xué): D 輯, 2005, 35(7): 664-670.]

          
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