[科普中国]-玩雪，气象人是专业的

2020年第二个工作日，相比去年年末两天的“冰冻刺骨”，冷空气已经明显势弱。不过，暖意融融的景象不会持续太久，新一轮雨雪已经在路上了。

从本周末（4-7日）开始，大范围雨雪天气过程将自西向东在西南地区东部、西北地区东部、华北、黄淮、江汉、江淮等地出现。

此次降雪主要集中在北方，南方和雪基本“雨我无瓜”！

下一场大雪，别有一番情趣。

普通人看雪是这样的：

图片来源：Veer图库

普通人玩雪是这样的：

然而，有一群人，他们看雪是这样的：

气象人在测量积雪 （图片来源：国家卫星气象中心）

或是聚集在电脑前，分秒必争地处理着来自太空的卫星监测积雪数据。

（图片来源：国家卫星气象中心）

他们不仅喜欢欣赏雪后美景，还爱看复杂的公式，为啥？因为他们是气象人。在气象人的眼里，下雪不仅仅有美景，还有科学研究机会。

除了堆雪人，积雪还有这些作用

积雪和降雪是两个不同的概念。积雪是指雪覆盖的面积达到该地可见面积一半以上的雪。

降雪指的是当云中的温度过低，小水滴结成冰晶，落到地面仍然是雪花。对降雪的观测主要指的是降雪量，将12小时或24小时内采集到的雪融化成水后，再用雨量筒测量得到一个数值。

积雪是中国水资源的重要来源之一，在中国北方特别是西北干旱、半干旱区，冬季积雪时间长，雪量丰沛，各行各业尤其是农牧业生产与季节性积雪有着密切的关系。冬季积雪对农业生产起着举足轻重的作用，土壤墒情和春季灌溉高度依赖于积雪融水。另一方面，积雪也是气候变化中较为敏感的重要因子。因此，积雪的监测一直是国内外普遍高度重视的重要研究领域之一。

2019年12月14日夜间开始，西北地区、华北、东北等地陆续降雪，图为风云四号A星监测到的北京地区此轮降雪过程。（图片来源：国家卫星气象中心）

雪好大，如何知道到底下了多少雪？

积雪监测主要监测的是积雪深度、雪盖和雪水当量。

积雪深度是指从积雪表面垂直向下到地面的实际积雪厚度，要取整数，测量过程必须在下雪时定时测量，直至下雪结束，需要用量雪筒进行测量。

卫星中心工作人员用量雪筒进行积雪观测。（图：国家卫星气象中心）

雪盖是指覆盖在地球表面的积雪层。南方温度较高，雪落下后很快融化，较难进行积雪深度的监测。南方地区主要监测的是降雪覆盖范围。对于北方地区来说，监测更多的是积雪深度。

雪水当量是指当积雪完全融化后，所得到的水形成水层的垂直深度。雪水融化的多少对农业、防减灾有很大影响。

积雪监测还得用专业方法

积雪观测主要分为：

地面单点观测。主要方法有气象台站的观测、下雪期间气象工作人员用量雪筒进行观测和雪深自动观测仪监测。虽然单点观测比较准，但无法获取大范围数据。

卫星遥感监测。目前，中国气象部门开展积雪遥感监测所使用的卫星包括：风云三号极轨气象卫星和风云四号静止气象卫星。其中，风云三号极轨气象卫星可以获取积雪深度和积雪覆盖信息，风云四号静止气象卫星可以获取积雪的动态变化信息。

国家卫星气象中心负责接收处理的在轨卫星。（国家卫星气象中心）

卫星怎么测量积雪**？**

这就要靠积雪的光谱特征来获取信息了。积雪表面在可见光谱段的高反射，结合中红外谱段的高吸收特征，可以用来获取积雪覆盖信息。

积雪不同深度的不同微波辐射散射特征，可以用来获取积雪深度信息。

2019年气象卫星全国积雪覆盖图（国家卫星气象中心）

以上理论看似简单，实际上卫星数据接收下来后，要经过一系列定位定标处理、云检测、质检、计算才能生成积雪监测产品用于业务和服务。如果没有专业背景，一般人在云图上看雪还是有点难度的。

另外，卫星气象工作者通常会在多通道积雪合成图像上迭加经纬度网格、行政边界和行政区划名称（如省、地、县名）以及江河、湖泊等地理标记，最后以积雪监测专题图形式发布积雪范围、面积等，这样，小白们才能从中了解降雪的分布。

积雪监测有何意义？

对气候：积雪的多少对中长期预报有很大意义，尤其是青藏高原的积雪与大气环流、东亚季风都有着密不可分的关系。

对干旱：积雪多寡对北方干旱地区有着显著影响，人工灌溉能力较弱地区如新疆伊犁河谷如果积雪量少会影响第二年作物收成。

桃花水：春季3-4月份积雪融化且产生的地表径流，对水库蓄水、小水库塘坝、山洪沟等有一定影响。当春季日平均气温大于0℃或最高气温大于2℃时，积雪融化可造成桃花水。积雪溶化后可增加春季土壤含水量，对岗平地春耕生产有利；可以增加桃花水量，利于春季水库蓄水并在一定程度上缓解水资源紧张局面。
监控雪灾：遇到雪灾时可以马上提供数据，让各部门采取相应措施。

一带一路：与一带一路沿线国家合作，向他们提供积雪数据。用于灾后评价，为农牧业生产决策和评估等提供科学依据。

国家卫星气象中心向吉尔吉斯斯坦提供的一年内积雪变化图。（图片来源：国家卫星气象中心）

积雪那些冷知识

同样是雪，但是有干雪和湿雪之分

有的雪踩起来很瓷实，有的雪摸起来很松软，你的感受没有错，这就是干雪和湿雪的不同。

干雪一般多分布在东北、新疆等地，雪中只是冰和空气，没有水，这种雪就是干雪；而湿雪多为南方产，指的是雪中水的含量超过5%的雪。

值得注意的是：

测雪深只能测量干雪的深度，湿雪化得很快，无法获取雪深数据。

新雪和旧雪

新雪是1-2天内的雪，很松软，微波测量可穿透超过3米；旧雪一般是1-2个月累积下来的，压得较瓷实，微波测量只能穿透其1米左右。

值得注意的是：

中国积雪的厚度普遍都在1米以内，所以我们的卫星可以测量整个中国的积雪深度。另外，中国有2000多个站点都有观测积雪的能力。

2019年气象卫星全国积雪覆盖日数分布图（国家卫星气象中心）