Hvordan måles snefald? En meteorolog forklarer, hvordan frivillige opgør vinterstorme

Blue Hill Observatory, et par kilometer syd for Boston, registrerede det dybeste snedække i sin 130-årige historie, utrolige 46 tommer, i februar 2015. Samme måned bragte Bangor, Maine, sin rekord for dybeste sne på 53 tommer. . Bjergrige steder vil nogle gange se trecifrede snedybder.

Imponerende tal, helt klart, men hvis du antager, at du har en målestok, der er lang nok til at nå jorden under alt det hvide, hvor svært kan det så være at måle? Du stikker en lineal eller målestok ned i sneen og får et tal, ikke? Nå, ikke så hurtigt. Det er lidt mere kompliceret, end du måske tror, ​​at få de åh-så vigtige snetotaler til vinterstorme.

Siden 1890 har U.S. National Weather Service været afhængig af et netværk af frivillige observatører, som alle nøje overholder NWS-retningslinjerne, for at komme med tal for snemålinger over en region. Der er over 8.700 kooperative observatører over hele landet, som dagligt sender deres vejrdata til NWS, nogle som har gjort det i over 75 år!

Snemåling er i sagens natur upræcis, men at passe på sine omgivelser og holde sig til retningslinjerne hjælper dem af os, der gør det regelmæssigt, med at forblive konsekvente – og med langsigtede vejrrekorder er konsistens uden tvivl lige så vigtig som nøjagtighed.

Først skal du forstå forskellen mellem snedybde og snefald.

Hvordan måles snedybden?

Snedybden bør være et mål for den gennemsnitlige dybde på et givet sted og dets umiddelbare omgivelser. Det er normalt afrundet til nærmeste hele tal. For at få et repræsentativt tal har du brug for et websted med minimal drift (ikke altid let at finde), og flere målinger bør gennemsnittet for at få et endeligt tal. Jeg kan godt lide 10, fordi det gør regnestykket let.

Omhyggelig måling er afgørende for at lave rimelige skøn over mængden af ​​væske i snepakken. Så svært som det til tider er at tro, vil sneen til sidst smelte, og hurtig smeltning kan give problemer med oversvømmelser. Hydrologers modeller, der bruges til at forudsige vandniveauer, afhænger også af en god indledende dataindsamling, selvom forbedrede satellitdata har hjulpet med at reducere deres afhængighed af individuelle målinger.

Snedybden er som summen af ​​individuelle snefald, hvis man antager ingen sublimering - sne bliver til vanddamp - eller smelter fra det første snefald indtil nu. Den antagelse ville selvfølgelig næsten altid være forkert. Men hvis du suspenderer virkeligheden et øjeblik, vil dybden stadig aldrig overstige summen af ​​alle snefald, fordi sne er komprimerbar. Så to 10,5-tommer (27-centimeter) snefald kan samle sig til en dybde på kun 17 tommer (43 cm).

Det er komprimerbarheden af ​​sne, der forårsager den største bestyrtelse med snefaldsmåling.

Hvordan måles snefald i alt?

Snefald er mængden af ​​sne, der akkumuleres i løbet af et givet tidspunkt, normalt en 24-timers periode. I en perfekt verden ville denne 24-timers periode ende ved midnat, men langt størstedelen af ​​National Weather Service kooperative observatører tager deres daglige observation om morgenen.

For at måle snefald korrekt skal du have en flad, plan overflade. Ligesom med snedybden, vil du gerne undgå områder med afdrift, når du måler snefald. National Weather Service foreslår brugen af ​​et snowboard, som er en hvid overflade, der vil absorbere meget lidt sollys og forblive tæt på den omgivende lufttemperatur. Enhver kold overflade vil dog gøre det.

Med tanke på, at konsistens er afgørende, er målet her at foretage en nøjagtig måling, der er repræsentativ for det omkringliggende område og i overensstemmelse med andre, der foretager snefaldsmålinger.

Mere komplicerede tilfælde af måling

Så lad os overveje tre almindelige scenarier. Her i det østlige USA har vi ofte at gøre med sne, der skifter til regn i løbet af en storm. Forestil dig, at der falder 15 cm sne og derefter 2,5 cm slud, som komprimerer sneen til en dybde på 10 cm. Så falder der oven i købet en tomme frostregn, som yderligere komprimerer sneen til 2,6 tommer (6,6 cm) dybde ved slutningen af ​​observationsperioden. Hvad skal angives som det daglige snefald? Snedybden?

I denne situation, når sneen går over til slud, skal snowboardet ryddes og den maksimale snedybde registreres - 6 tommer (15 cm) i dette tilfælde. Gør det samme med sluden, og dette vil tilføje en tomme (2,5 cm) til snefaldet - teknisk set "fast nedbør" - i alt. Frostregn føjes aldrig til det samlede daglige snefald, fordi det er i flydende form, når det når jorden. Det daglige snefald er således 7,0 tommer (målt til nærmeste tiendedel af en tomme) (17,8 cm), mens snedybden ved observation rundes op fra 2,6 tommer (6,6 cm) til 3 tommer (7,6 cm).

Forestil dig et tilfælde, hvor tre kraftige snebyger opstår en eftermiddag, to dumper 1,5 tommer (3,8 cm), før de smelter fuldstændigt, og derefter en tredje hændelse på 1,8 tommer (4,6 cm). Det daglige snefald vil blive rapporteret som den største dybde opnået i denne periode, 1,8 tommer (4,6 cm). Dette antager, at en observatør er der for at måle hver kortvarig ophobning. Men fordi de fleste observatører er frivillige, er det ikke altid tilfældet, desværre.

Til sidst kommer vi til striden. Lad os antage, at der falder konstant sne i hele 24-timersperioden med en hastighed på 2,0 tommer (5,1 cm) i timen. Hvis snowboardet blev ryddet hver time, ville det daglige snefald være 48,0 tommer (122 cm).

Men hvad nu hvis observatøren kun kunne være der på det daglige observationstidspunkt? På det tidspunkt vil sneen have komprimeret noget, afhængigt af temperaturen og mængden af ​​væske i sneen, som kan variere mellem omkring en kvart tomme og 3 tommer (0,6-7,6 cm) flydende vand for hver 10 tommer (25 cm) ) af sne. Dette forhold mellem væske og fast stof afhænger af mange faktorer, herunder temperaturen i skyen, hvor sneen blev produceret, hvilket igen hjælper med at bestemme, hvor store snefnuggene kan blive. Store, luftige snefnug producerer mindre tæt sne og lavere væske-til-faststof-forhold generelt.

Denne observatør en gang om dagen ville logge betydeligt mindre snefald - for nøjagtig den samme begivenhed - end den person, der ryddede brættet hver time. Dette er et problem. National Weather Service adresserer det ved at give mandat, at der ikke må foretages mere end fire snefaldsmålinger i en 24-timers periode. Ideelt set ville en observatør, der gik til snowboardet hver sjette time og ryddede 10,5 tommer (26 cm), 9,3 tommer (23,5 cm), 11,5 tommer (29 cm) og 10,8 tommer (27 cm), få ​​den officielt korrekte snefaldsmåling på 42,1 tommer (107 cm).

For flere år siden målte en observatør i New York 77,0 tommer (196 cm) sne i en 24-timers periode, hvilket ville have slået rekorden for det største snefald på én dag i USA's historie. Imidlertid fastslog National Weather Service, at han ryddede snowboardet alt for ofte, hvilket øgede den daglige total og gjorde rekorden ugyldig.

Intriger, spænding, mystik, kontrovers. Så meget mere end bare at stikke en lineal i sneen. Hvis det hele lyder som en daglig dosis meteorologisk sjov for dig, har du måske det, der skal til for at blive frivillig til NWS' Cooperative Observer-program, hvor det ikke kun handler om de hvide ting. Daglige høje og lave temperaturer og nedbør af alle former måles også, selvfølgelig i henhold til strenge NWS-standarder.

For dem, der ønsker at blive ved med kun at måle, hvad der falder ned fra himlen, så tjek Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network. Alle kan være med, men dem, der bor "midt i ingenting", kan yde en uvurderlig service ved at hjælpe med at udfylde huller i data, der begrænser effektiviteten af ​​hydrologiske modeller.