出品：科普中國

　　製作：中國氣象報社

　　監製：中國科學院計算機網絡信息中心

　　2020年第二個(ge) 工作日，相比去年年末兩(liang) 天的"冰凍刺骨"，冷空氣已經明顯勢弱。不過，暖意融融的景象不會(hui) 持續太久，新一輪雨雪已經在路上了。

　　從(cong) 本周末（4-7日）開始，大範圍雨雪天氣過程將自西向東(dong) 在西南地區東(dong) 部、西北地區東(dong) 部、華北、黃淮、江漢、江淮等地出現。

　　此次降雪主要集中在北方，南方和雪基本"雨我無瓜"！

　　下一場大雪，別有一番情趣。

　　普通人看雪是這樣的：

　　圖片來源：Veer圖庫

　　普通人玩雪是這樣的：

　　然而，有一群人，他們(men) 看雪是這樣的：

　　氣象人在測量積雪 （圖片來源：國家衛星氣象中心）

　　或是聚集在電腦前，分秒必爭(zheng) 地處理著來自太空的衛星監測積雪數據。

　　（圖片來源：國家衛星氣象中心）

　　他們(men) 不僅(jin) 喜歡欣賞雪後美景，還愛看複雜的公式，為(wei) 啥？因為(wei) 他們(men) 是氣象人。在氣象人的眼裏，下雪不僅(jin) 僅(jin) 有美景，還有科學研究機會(hui) 。

　　除了堆雪人，積雪還有這些作用

　　積雪和降雪是兩(liang) 個(ge) 不同的概念。積雪是指雪覆蓋的麵積達到該地可見麵積一半以上的雪。

　　降雪指的是當雲(yun) 中的溫度過低，小水滴結成冰晶，落到地麵仍然是雪花。對降雪的觀測主要指的是降雪量，將12小時或24小時內(nei) 采集到的雪融化成水後，再用雨量筒測量得到一個(ge) 數值。

　　積雪是中國水資源的重要來源之一，在中國北方特別是西北幹旱、半幹旱區，冬季積雪時間長，雪量豐(feng) 沛，各行各業(ye) 尤其是農(nong) 牧業(ye) 生產(chan) 與(yu) 季節性積雪有著密切的關(guan) 係。冬季積雪對農(nong) 業(ye) 生產(chan) 起著舉(ju) 足輕重的作用，土壤墒情和春季灌溉高度依賴於(yu) 積雪融水。另一方麵，積雪也是氣候變化中較為(wei) 敏感的重要因子。因此，積雪的監測一直是國內(nei) 外普遍高度重視的重要研究領域之一。

　　△2019年12月14日夜間開始，西北地區、華北、東(dong) 北等地陸續降雪，圖為(wei) 風雲(yun) 四號A星監測到的北京地區此輪降雪過程。（圖片來源：國家衛星氣象中心）

　　雪好大，如何知道到底下了多少雪？

　　積雪監測主要監測的是積雪深度、雪蓋和雪水當量。

　　積雪深度是指從(cong) 積雪表麵垂直向下到地麵的實際積雪厚度，要取整數，測量過程必須在下雪時定時測量，直至下雪結束，需要用量雪筒進行測量。

　　衛星中心工作人員用量雪筒進行積雪觀測。（圖：國家衛星氣象中心）

　　雪蓋是指覆蓋在地球表麵的積雪層。南方溫度較高，雪落下後很快融化，較難進行積雪深度的監測。南方地區主要監測的是降雪覆蓋範圍。對於(yu) 北方地區來說，監測更多的是積雪深度。

　　雪水當量是指當積雪完全融化後，所得到的水形成水層的垂直深度。雪水融化的多少對農(nong) 業(ye) 、防減災有很大影響。

　　積雪監測還得用專(zhuan) 業(ye) 方法

　　積雪觀測主要分為(wei) ：

　　地麵單點觀測。主要方法有氣象台站的觀測、下雪期間氣象工作人員用量雪筒進行觀測和雪深自動觀測儀(yi) 監測。雖然單點觀測比較準，但無法獲取大範圍數據。

　　衛星遙感監測。目前，中國氣象部門開展積雪遙感監測所使用的衛星包括：風雲(yun) 三號極軌氣象衛星和風雲(yun) 四號靜止氣象衛星。其中，風雲(yun) 三號極軌氣象衛星可以獲取積雪深度和積雪覆蓋信息，風雲(yun) 四號靜止氣象衛星可以獲取積雪的動態變化信息。

　　國家衛星氣象中心負責接收處理的在軌衛星。（國家衛星氣象中心）

　　衛星怎麽(me) 測量積雪？

　　這就要靠積雪的光譜特征來獲取信息了。積雪表麵在可見光譜段的高反射，結合中紅外譜段的高吸收特征，可以用來獲取積雪覆蓋信息。

　　積雪不同深度的不同微波輻射散射特征，可以用來獲取積雪深度信息。

　　2019年氣象衛星全國積雪覆蓋圖（國家衛星氣象中心）

　　以上理論看似簡單，實際上衛星數據接收下來後，要經過一係列定位定標處理、雲(yun) 檢測、質檢、計算才能生成積雪監測產(chan) 品用於(yu) 業(ye) 務和服務。如果沒有專(zhuan) 業(ye) 背景，一般人在雲(yun) 圖上看雪還是有點難度的。

　　另外，衛星氣象工作者通常會(hui) 在多通道積雪合成圖像上迭加經緯度網格、行政邊界和行政區劃名稱（如省、地、縣名）以及江河、湖泊等地理標記，最後以積雪監測專(zhuan) 題圖形式發布積雪範圍、麵積等，這樣，小白們(men) 才能從(cong) 中了解降雪的分布。

　　積雪監測有何意義(yi) ？

　　對氣候：積雪的多少對中長期預報有很大意義(yi) ，尤其是青藏高原的積雪與(yu) 大氣環流、東(dong) 亞(ya) 季風都有著密不可分的關(guan) 係。

　　對幹旱：積雪多寡對北方幹旱地區有著顯著影響，人工灌溉能力較弱地區如新疆伊犁河穀如果積雪量少會(hui) 影響第二年作物收成。

　　桃花水：春季3-4月份積雪融化且產(chan) 生的地表徑流，對水庫蓄水、小水庫塘壩、山洪溝等有一定影響。當春季日平均氣溫大於(yu) 0℃或最高氣溫大於(yu) 2℃時，積雪融化可造成桃花水。積雪溶化後可增加春季土壤含水量，對崗平地春耕生產(chan) 有利；可以增加桃花水量，利於(yu) 春季水庫蓄水並在一定程度上緩解水資源緊張局麵。監控雪災：遇到雪災時可以馬上提供數據，讓各部門采取相應措施。

　　一帶一路：與(yu) 一帶一路沿線國家合作，向他們(men) 提供積雪數據。用於(yu) 災後評價(jia) ，為(wei) 農(nong) 牧業(ye) 生產(chan) 決(jue) 策和評估等提供科學依據。

　　國家衛星氣象中心向吉爾吉斯斯坦提供的一年內(nei) 積雪變化圖。（圖片來源：國家衛星氣象中心）

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　　同樣是雪，但是有幹雪和濕雪之分

　　有的雪踩起來很瓷實，有的雪摸起來很鬆軟，你的感受沒有錯，這就是幹雪和濕雪的不同。

　　幹雪一般多分布在東(dong) 北、新疆等地，雪中隻是冰和空氣，沒有水，這種雪就是幹雪；而濕雪多為(wei) 南方產(chan) ，指的是雪中水的含量超過5%的雪。

　　值得注意的是：

　　測雪深隻能測量幹雪的深度，濕雪化得很快，無法獲取雪深數據。

　　新雪和舊雪

　　新雪是1-2天內(nei) 的雪，很鬆軟，微波測量可穿透超過3米；舊雪一般是1-2個(ge) 月累積下來的，壓得較瓷實，微波測量隻能穿透其1米左右。

　　值得注意的是：

　　中國積雪的厚度普遍都在1米以內(nei) ，所以我們(men) 的衛星可以測量整個(ge) 中國的積雪深度。另外，中國有2000多個(ge) 站點都有觀測積雪的能力。

　　2019年氣象衛星全國積雪覆蓋日數分布圖（國家衛星氣象中心）

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