12月10日至11日，北方多地迎来今冬首场降雪。降雪后，许多人有这样的疑问：明明积雪能达到十几厘米了，可为何气象部门发布的降雪量却只有十几毫米？


雪深观测 图王苑

  其实，“降雪量”和“积雪深度”是不同的概念。积雪深度是指从雪层表面到雪下地面之间的垂直深度。那我们如何测量出雪的“身高”呢？

  在气象地面观测实现全自动化之前，积雪深度由观测员使用量雪尺进行测量，测量时需选择平坦、开阔，具有自然下垫面地方，将量雪尺垂直地插入雪中至地表为止，依据雪面所遮掩的尺上刻度线，读取积雪深度。


超声波雪深观测仪

  随着地面观测实现全自动化，超声波雪深观测仪现已成为测量积雪深度的自动化设备之一，通过测量超声波脉冲发射到雪层表面并折返的时间，计算出传感器探头到目标的距离，实时自动测量和记录雪的厚度变化，实现自动化连续监测雪深，减少人工测量带来的误差和不确定性，为气象、交通运输、农业等领域提供重要的参考信息。


超声波雪深观测仪

  有时，大家也会疑惑，明明雪花漫天飞舞，但为何气象部门却说降雪量级是“小雪”？

  （知识点：气象部门将降雪量分为7个等级，是根据一定时间内的降雪融化后的降水量来定义的。比如“小雪”是指降水量12小时内达0.1至0.9毫米或24小时内达0.1至2.4毫米的降雪过程，“暴雪”是指降水量12小时内达6.0至9.9毫米或24小时内达10.0至19.9毫米的降雪过程。）

  这是因为气象部门发布的“降雪量”，其实是雪融化成水后对应的“降水量”。那用什么手段来测量雪的“体重”呢？

  我们可以利用“称重式降水传感器”来测量降雪量。它是个高1.5米、直径1.05米的“胖家伙”。它的外围有一圈金属防风“围脖”，用来降低风对测量准确性的影响。防风圈内的承水口用于收集雪花，当雪花进入集水桶融化成水后，桶内的重量就会增加，传感器会将重量变化转换为电信号，通过对电信号的采样及计算，得出降雪量的数据。为了防止桶内收集的水出现冻结或蒸发现象，集水桶的表层还加入了防冻液和抑制蒸发油，以保证测量的精准性。

  在2022年北京冬奥会的比赛现场，超声波雪深观测仪和称重式降水传感器就发挥了重要作用。由于高山滑雪项目对赛道雪的密度有着严格要求，需要时刻监测雪深以便提前进行处理。两类设备作为固态降水类现象的直接观测设备，为超级大回转、滑降等高山滑雪类全类比赛提供了重要的数据依据，发挥了精密监测的作用。


称重式降水传感器

  李白曾用“燕山雪花大如席”来形容雪花之大，但事实上，就算是单片很大的雪花也是很轻的。通常情况下，在北方，称重式降水传感器所收集到8至10毫米厚度的降雪融化成水后，相当于降水1毫米；而在南方，传感器收集到8至10毫米厚度的降雪融化成水后，相当于降水1.2毫米。可见，同样厚度的雪，南方的往往比北方的更“重”一些。

作者：中国气象