积雪分析系统 SPA

积雪分析系统（Snow Pack Analysing System，SPA）

Sommer公司研发的积雪分析系统（Snow Pack Analysing System，SPA）是一个革命性的雪水特征监测系统，它可以对雪水当量、雪密度、雪深度以及雪中冰和水含量进行连续监测。SPA系统是由SPA传感器（或称作SWS，Snow water senser雪水传感器）、阻抗分析盒以及雪深传感器组成。雪深传感器，我们选择的是CSI公司的SR50A雪深探头来完成雪深数据的观测。

SPA适合长期原位观测，对安装场地和要求会比较苛刻。传感器形状是扁平形并呈线状，通过测量雪层中的冰、水、空气三者的介电常数，来得出雪水当量、平均雪密度还有液态水含量。理论依据是雪、水、空气的介电常数在高频（10KHZ或更高）下是不同的（右图所示）。

测量要素

雪水当量（Snow water equivalent，SWE）

雪密度（Snow density）

冰和液态水含量（Ice and water content）

SPA系统有两种安装模式:

模式一：单个SPA传感器测量，如右图：

这个模式里只含单个SPA传感器。主杆用来固定机箱（数采）、雪深、SPA系统的阻抗分析盒等，然后传感器拉伸安装于主杆周围。传感器长度是5米，雪深固定在主杆的横臂上与SPA传感器结合观测。此系统可以测得：

l  雪深

l  雪水当量

l  平均降雪密度

l  平均液态水含量

模式二：四个SPA传感器测量，如下图：

这个模式是在上面单个传感器版本的基础上增加了三个SPA传感器。水平安装的两根传感器是用来测量不同深度下的雪密度和雪水当量，那么也就可以得出雪的密度廓线；坡式安装的两个传感器可以测量更大的面积，从而使得观测有着更好的代表性。所以这个版本的系统可以测量以下要素：

l  雪深

l  平均降雪密度

l  雪密度廓线

l  雪水当量

l  平均液态水含量

l  液态水含量廓线

SPA可以连续监测积雪层中的液态水含量，这是一项很独特的功能。在融雪（冰）期，比如春天，当液态水从雪中溢出或者快要溢出的时候，SPA可以监测到这种状态，并给予这种临界状态的预警，从而对雪崩、冰融、洪涝等灾害提供良好的预报依据。

此外，您还可以根据自身的实际需要，来组建其他形式的测量系统。