NASA стремится измерять жизненно важные данные о снеге со спутников

В этом месяце самолеты, оснащенные научными приборами, проводят съемку высокогорных районов Колорадо. Ученые ищут более эффективные способы измерения объема воды, содержащейся в горных снегах по всему миру — воды, от которой зависит значительная часть населения планеты.

Эксперимент NASA под названием SnowEx использует пять самолетов для тестирования 10 датчиков, которые в будущем могут быть использованы для мониторинга снега со спутников. Цель: найти идеальную комбинацию для преодоления ряда препятствий, включая анализ снега, скрытого под пологом леса.

"Это был бы, я бы сказал, монументальный скачок в нашей способности прогнозировать водные ресурсы, если бы у нас была такого рода информация", — сказал Ноа Молоч, член научной группы эксперимента.

Одна шестая населения мира получает большую часть пресной воды из снега, который тает и попадает в водотоки, отметил Эд Ким, исследователь NASA и ведущий ученый SnowEx. "Уже одно это делает его чрезвычайно важным для людей", — сказал он.

Ключом к прогнозированию объема воды, который дадут горные снега каждой весной, является измерение, называемое водным эквивалентом снежного покрова (SWE). В среднем по миру он составляет 30% от глубины снега, пояснил Ким — 10 дюймов снега превращаются в 3 дюйма воды. Однако один снежник содержит множество слоев с разным водным эквивалентом, что затрудняет измерения.

Ни один инструмент не может преодолеть все препятствия. "У нас есть эти различные методы зондирования. Каждый работает в определенной степени. Какова оптимальная комбинация?" — сказал Ким. Среди датчиков SnowEx — радары и лидары (LIDAR) для измерения глубины, различные радары и пассивный микроволновый прибор для измерения плотности, тепловые инфракрасные датчики для температуры, а также гиперспектральные и мультиспектральные изображения для измерения альбедо (отражающей способности), что помогает определить скорость таяния.

Самолеты совершат несколько пролетов над двумя районами на западе Колорадо: Гранд-Меса и бассейном Сенатор-Бек. Наземные команды также проведут анализ снега для проверки точности приборов.

Одной из ключевых технологий, используемых для прогнозирования стока талых вод на западе США, является Сеть снежной телеметрии (SNOTEL), управляемая Службой охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США. Более 800 автоматических станций SNOTEL измеряют глубину и вес снега, температуру и другие данные. Однако SNOTEL собирает данные с отдельных точек, а "святой Грааль гидрологии горных районов" — это способ оценки распределения водного эквивалента снега по обширным горным ландшафтам, сказал Молоч.

SnowEx может стать шагом к этой цели. Государственные агентства, прогнозирующие весенний сток, заявили, что спутниковые данные о водном эквиваленте снега помогли бы им, хотя они и основывают свои прогнозы на множестве источников информации. Спутниковые данные "стали бы еще одним источником информации, на который мы могли бы ориентироваться", — сказал гидролог Пол Миллер.