便携式雪量监测器
【英国《新科学家》周刊3月15日一期文章】题:利用宇宙辐射测定雪的含水量
一种大小与啤酒杯相当的雪量监测器将帮助加利福尼亚预测该州今年的水供应情况。这种监测器可取代一种非常笨重的装置,后者需用骡驮上内华达山脉众山峰。
加利福尼亚的水利官员每年都面临设法估算内华达山脉蕴藏多少雪量的问题,该州的供水大部分来自内华达山脉。雪的含水量相差很大,取决于雪堆积的致密程度。传统的测量方法依靠一种称为“雪枕”的装置。该装置由一组长方形容器组成,每个容器差不多有两米长,里面装有防冻剂。当雪堆积在容器上时,通过测量防冻剂的变动,这些容器就能测定雪的含水量。但是,这些容器除了体积庞大外,熊和其他动物还常常把它们从雪中刨出来。
新装置的设计始于两三年前,当时在内华达山脉滑雪的国立桑迪亚实验所电气工程师肯·孔德雷瓦偶然碰见了测量队用雪枕艰难测量雪量的情景。他相信肯定有一种比较简单的办法测量雪的水含量。
孔德雷瓦与加利福尼亚雪量测量队队长弗兰克·格尔克一起,设计出一种小得可装在帆布背包内的轻型雪量监测器。这种装置的设计原理是水分子能阻挡宇宙辐射。
孔德雷瓦的设计有两个小型辐射传感器。其中一个放在地面,另一个安放在地面10米上方。当宇宙射线碰到传感器时,它们会发出微弱的光,通过光电二极管可测到这种光。然后用计算机监测能量输出。
下雪时,地面传感器被雪花覆盖,雪中所含的水分阻挡了宇宙辐射。射到地面上方监测器的辐射量不受下雪的影响。根据两个传感器的读数差异可得出地面积雪的含水量。
孔德雷瓦还对这种装置作了一些改进,通过卫星把传感器读数传回位于萨克拉门托的雪量测量中心。
孔德雷瓦设计的装置易于携带,并且地面传感器直接埋在土壤表面,因而可免受野生动物的破坏。孔德雷瓦说,事实证明这种装置的精确度很高,并且容易推广。

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