Funzioni del sistema
Il sistema è riunito.Il sensore di equivalenza di acqua di neve CS725 di Campbell, il Snow Pack Analysing System (SPA) di Sommer e il sistema di cuscini di neve SSG-2.
Il sensore di equivalenza dell'acqua di neve CS725 determina l'equivalenza dell'acqua di neve (SWE) misurando la quantità di raggi gamma rilasciati dal terreno assorbito dalla neve. La quantità di raggi gamma emessi naturalmente dal suolo dipende dalla composizione idrica del mezzo tra la fonte di radiazione (cioè il suolo) e il rilevatore (cioè CS725). Con un'area di misurazione di 50-100 metri quadrati, il CS725 è un ottimo strumento per sostituire la tradizionale misura del cuscino di neve o della misura dell'equivalente dell'acqua di neve. Il CS725 richiede un'alimentazione di 12VDC e può essere facilmente collegato al data collector CSI. Inoltre, consente la trasmissione in tempo reale dei dati di siti remoti in combinazione con le funzionalità di comunicazione wireless del data collector.
SPA e SSG-2 come dispositivi di misura a contatto dell'equivalente dell'acqua neve possono essere utilizzati come complemento e reciproca verifica del sistema CS725.
Il sistema di analisi delle caratteristiche della neve può essere utilizzato per monitorare continuamente la profondità della neve, la densità della neve, l'equivalente dell'acqua della neve, il contenuto di umidità, il contenuto di ghiaccio, ecc.
Principio di funzionamento
Il sensore di equivalenza dell'acqua di neve CS725 determina l'equivalenza dell'acqua di neve (SWE) misurando la quantità di raggi gamma rilasciati dal terreno assorbito dalla neve. La quantità di raggi gamma emessi naturalmente dal suolo dipende dalla composizione idrica del mezzo tra la fonte di radiazione (cioè il suolo) e il rilevatore (cioè CS725).
Neve profonda
Il principio del sensore di misura consiste nel calcolare la profondità della neve attraverso il tempo di trasmissione degli ultrasuoni tra il sensore e la superficie della neve. L'effetto della temperatura sulla misurazione viene risolto tramite compensazione automatica della temperatura.
Le SPA sono adatte per l'osservazione in situ a lungo termine e possono essere più esigenti per l'installazione e i requisiti. La forma del sensore è piatta e lineare, misurando le costanti dielettriche di ghiaccio, acqua e aria nello strato di neve per ottenere l'equivalente di acqua di neve, la densità media della neve e il contenuto di acqua liquida. La base teorica è che la costante dielettrica della neve, dell'acqua e dell'aria è diversa ad alta frequenza (10KHz o superiore).
Misura della costante dielettrica
La neve è composta da tre parti: ghiaccio, acqua e aria. Differenti contenuti producono effetti di misura diversi e queste diverse sostanze hanno diverse costanti dielettriche. Usando un sensore a nastro piatto (Sensore SPA) e utilizzare almeno due bande di frequenza per eliminare gli effetti causati dalle singole sostanze.
Contenuto di acqua liquida, contenuto di ghiaccio, densità di neve ed equivalente acqua di neve
Nella neve, il volume specifico è equivalente al contenuto di acqua liquida e ghiaccio. Sulla base di queste informazioni, possiamo calcolare la densità della neve. Sulla base della densità complessiva della neve e della profondità della neve, possiamo definire l'equivalente dell'acqua nevosa.
sistemacaratteristica
Non causerà lo scioglimento della neve leggera (rispetto al metodo di osservazione dei cuscini di neve)
Ridurre notevolmente i severi requisiti per la selezione del sito
Non influenzati dai ponti di neve
Nessun requisito di costruzione del sito
Area di misura più ampia (rispetto ad altri metodi di misura)5-10 volte)
Nessun requisito di recinzione, senza manutenzione
Non causerà la deriva della neve
Non c'è bisogno di antigelo o agenti chimici (come glicole etilenico) per aiutare
Casi di applicazione
(1) Monitoraggio ecologico del lago Qinghai che circonda l'Università Normale di Qinghai
(2) Istituto delle regioni fredde e secche, Accademia Cinese delle Scienze
riferimento
Zhang Wei, Shen Yongping, He Jianqiao, He Bin, Nurlan Hazezi, Xue Jiao, Wang Guoya "Osservazione e analisi delle caratteristiche della neve in diverse aree sottostanti durante il periodo di scioglimento della neve nelle montagne di Altay Mount Taishan." Glacier Frozen Soil, Issue 03, 2014
2. Zhang Bo; Liu Zhihui; Wang Hui; Fang Shifeng;; Analisi dell'infiltrazione dell'acqua di fusione della neve e simulazione del tasso di infiltrazione durante il periodo di fusione della neve [J]; Anhui Agricultural Science; Fascicolo 24, 2013
3. Tian Hua; Yang Xiaodan; Zhang Guoping; Zhao Lina;Analisi delle cause meteorologiche delle inondazioni di neve nello Xinjiang a metà marzo 2009[A]; Atti dell'incontro annuale accademico 2010 della Società cinese per la conservazione dell'acqua (Volume 1) [C]; 2010
4. Choi G, Robinson D, Kang S.Changing northern hemisphere snow seasons[J]. Journal of Climate, 2010, 23(19): 5 305-5 310.
5. [Wang Jian, Li Shuo. L'impatto del cambiamento climatico sul deflusso della neve nelle aree montuose delle regioni aride interne in Cina]. Scienza cinese: Volume D, 2005, 35 (7): 664-670