積雪分析系統(tǒng)（Snow Pack Analysing System，SPA）

Sommer公司研發(fā)的積雪分析系統(tǒng)（Snow Pack Analysing System，SPA）是一個革命性的雪水特征監(jiān)測系統(tǒng)，它可以對雪水當量、雪密度、雪深度以及雪中冰和水含量進行連續(xù)監(jiān)測。SPA系統(tǒng)是由SPA傳感器（或稱作SWS，Snow water senser雪水傳感器）、阻抗分析盒以及雪深傳感器組成。雪深傳感器，我們選擇的是CSI公司的SR50A雪深探頭來完成雪深數(shù)據(jù)的觀測。

SPA適合長期原位觀測，對安裝場地和要求會比較苛刻。傳感器形狀是扁平形并呈線狀，通過測量雪層中的冰、水、空氣三者的介電常數(shù)，來得出雪水當量、平均雪密度還有液態(tài)水含量。理論依據(jù)是雪、水、空氣的介電常數(shù)在高頻（10KHZ或更高）下是不同的（右圖所示）。

測量要素

雪水當量（Snow water equivalent，SWE）

雪密度（Snow density）

冰和液態(tài)水含量（Ice and water content）

SPA系統(tǒng)有兩種安裝模式:

模式一：單個SPA傳感器測量，如右圖：

這個模式里只含單個SPA傳感器。主桿用來固定機箱（數(shù)采）、雪深、SPA系統(tǒng)的阻抗分析盒等，然后傳感器拉伸安裝于主桿周圍。傳感器長度是5米，雪深固定在主桿的橫臂上與SPA傳感器結(jié)合觀測。此系統(tǒng)可以測得：

l 雪深

l 雪水當量

l 平均降雪密度

l 平均液態(tài)水含量

模式二：四個SPA傳感器測量，如下圖：

這個模式是在上面單個傳感器版本的基礎(chǔ)上增加了三個SPA傳感器。水平安裝的兩根傳感器是用來測量不同深度下的雪密度和雪水當量，那么也就可以得出雪的密度廓線；坡式安裝的兩個傳感器可以測量更大的面積，從而使得觀測有著更好的代表性。所以這個版本的系統(tǒng)可以測量以下要素：

l 雪深

l 平均降雪密度

l 雪密度廓線

l 雪水當量

l 平均液態(tài)水含量

l 液態(tài)水含量廓線

SPA可以連續(xù)監(jiān)測積雪層中的液態(tài)水含量，這是一項很獨特的功能。在融雪（冰）期，比如春天，當液態(tài)水從雪中溢出或者快要溢出的時候，SPA可以監(jiān)測到這種狀態(tài)，并給予這種臨界狀態(tài)的預警，從而對雪崩、冰融、洪澇等災害提供良好的預報依據(jù)。

此外，您還可以根據(jù)自身的實際需要，來組建其他形式的測量系統(tǒng)。