在四月中旬的一个阳光明媚的日子里,科学家杰夫·迪姆斯(Jeff Deems)绑在越野滑雪板上,小跑到白雪覆盖的田野上,开始挖掘。
“我原以为这里有70多厘米,”他说,站在一个雪坑中间,模糊地看起来像一个浅坟墓。在头顶的某个地方,看不见的地方,他的团队正在咆哮福克山谷上空的飞机上从上方绘制积雪。
每年,迪姆斯和他在Airborne Snow Observatories Inc.的合作伙伴都会使用激光,飞机和他们自己的两只脚来计算山地积雪中有多少水,该州的大部分供水在每年春天融化之前都储存在那里。他们的监测技术由NASA开发,比其他工具具有更好的准确性,并且可以在其他监测程序盲目的情况下收集雪数据。
现在,当二十年的干旱使科罗拉多河流域的供水收紧时,这尤其有用。
“过去,我们可以接受径流预测的15%,20%,30%的误差,”Airborne Snow Observatories的联合创始人Deems说。“因为供应变得越来越有限,或者至少更加多变,而且因为需求比预测系统建成时更大,那么这个误差变得更加严重。
根据该州的 83 年水计划,在科罗拉多州,科罗拉多州 2023% 的供水来自冬季积雪和春季径流提供的地表水。科罗拉多州的融雪也流向下游的科罗拉多河流域的数百万其他用户,该盆地横跨七个西部州,30个美洲原住民部落土地和墨西哥的两个州。
一个多世纪以来,西方人一直把自己和他们的装备拖到山上,试图测量积雪并预测径流。拥有最准确的积雪测量对于水务机构至关重要,水务机构使用这些数据来确定有多少积雪最终进入家庭水龙头和农场进行灌溉。
研究人员已经学会了如何将伽马射线、宇宙成因射线、无源微波、雷达等用于测量和建模技术。有些技术比其他技术更具实验性,有些技术在山区地形中没有帮助,科罗拉多大学博尔德分校地理学副教授诺亚莫洛奇说。
“我提到的所有这些技术,在大多数情况下,都没有提供水管理界所需的精度水平的数据,”莫洛奇说,他研究另一种涉及卫星收集积雪数据的新方法。他有时会在工作中使用ASO数据,但不隶属于Airborne Snow Observatories Inc.。
寻找新的、更准确的方法来测量积雪的工作正在进行中。今年12月,垦务局宣布有近<>万美元可用于资助新兴的积雪监测技术,美国宇航局正在其SnowEx计划中试验遥感技术。
新技术可以增加长期存在的雪遥测(SNOTEL)网络收集的数据,该网络由自然资源保护局运营了数十年,是水资源管理者的主要信息来源。
ASO计划是一种年轻得多的方法。美国宇航局喷气推进实验室于2013年启动了该计划,经过八年的发展,Deems和他的合作伙伴于2019年结束了他们在NASA的研究,并成立了机载雪天文台公司。
航空技术的激光传感器和成像光谱仪可创建高度准确的流域级数据。这是一个很大的转变,莫洛奇说。他说,近几十年来,随着气候变化,西方的水循环变得难以预测,用于预测溪流和供水的技术变得越来越不准确。
“新模型需要更好的数据,他们需要覆盖整个景观的数据,所以这就是为什么我们需要像Airborne Snow Observatory这样的测量,”Molotch说。