|
|
|
| De meeste weerstations in de Verenigde Staten bevinden zich op luchthavens en in bevolkte gebieden, de meeste skiërs en snowboarders genieten van poeder in de hoge bergen, ver van de officiële weerstations op de luchthaven. Om weers- en sneeuwvalgegevens in deze meer afgelegen gebieden te vinden, gebruiken we SNOTEL-sites. |
| |
| SNOTEL staat voor SNOWpack TELEmetry, een mooie naam voor een afgelegen backcountry-weerstation dat sneeuw meet en de gegevens draadloos verzendt. Er zijn 730 locaties verspreid over de westelijke staten Washington, Oregon, Californië, Nevada, Idaho, Montana, Wyoming, Utah, Arizona, New Mexico, Colorado, South Dakota en Alaska |
| |
Deze locaties zijn voornamelijk gericht op het meten van de sneeuwdiepte en de hoeveelheid water in de sneeuw. De sneeuwdieptesensor schiet
een straal naar beneden in de richting van de sneeuw, en deze straal wordt vervolgens weer naar boven gereflecteerd. De sensor meet de tijd die
de straal nodig heeft om terug te keren naar de sensor en berekent elk uur de sneeuwdiepte. |
| |
| Hoe verzamelen SNOTEL-sites sneeuwgegevens |
| |
| Sneeuwgegevens zijn van groot belang voor het grootste deel van de Verenigde Staten. Sommigen willen gewoon weten of het gaat sneeuwen en hoeveel, maar vele anderen willen het watergehalte van het sneeuwpakket weten. Dit kan zijn vanwege overstromingsproblemen of problemen met de watervoorziening. We kwantificeren het sneeuwpakket in termen van zowel de diepte van het sneeuwpakket als in termen van de diepte van het sneeuwwaterequivalent in het pakket. Het pakket kan bijvoorbeeld 36 inch diep zijn en er zit 30 cm water in het pakket (als je een kolom van die sneeuw zou smelten). Dit zou een verhouding zijn van 3: 1 (sneeuw tot water) of beter gezegd een dichtheid van 33%. Sneeuwhoogte en sneeuwwaterequivalent kunnen op verschillende manieren worden gemeten. Sneeuwbuizen, snowboards, sneeuwkussens, sneeuwcursussen en luchtgammavluchten zijn allemaal gangbare termen bij de schatting van meetbare sneeuw. |
| |
Net als bij vloeibare neerslag, weerspiegelen de sneeuwmetingen die op een bepaald punt worden genomen niet noodzakelijkerwijs de algemene gebiedswaarden in een gebied zoals een stroomgebied of een stroomgebied. In een voorspellingsmodus (of het nu op korte of lange termijn is)
moet rekening worden gehouden met de oppervlakte van de sneeuwbedekking en het equivalent van sneeuwwater. Vanwege verticale temperatuurveranderingen houdt dit vaak in dat een enkel bekken in zones wordt opgedeeld op basis van hoogte en rekening houdend met
gegevens die zijn verzameld uit deze en nabijgelegen zones. |
| |
| Sneeuwplanken en sneeuwlinialen worden gebruikt om sneeuwval en cumulatieve sneeuwhoogte op de vele stations te meten. Sneeuwval wordt gemeten door voorafgaand aan een neerslaggebeurtenis een houten of met stof bedekt metalen paneel op de snowpack te plaatsen. De diepte van de opgehoopte sneeuw op het paneel wordt vervolgens gemeten en geregistreerd als sneeuwval. De cumulatieve sneeuwhoogte kan worden gemeten met een liniaal of een sneeuwbuis. Metingen van de sneeuwdiepte met planken en linialen zijn enigszins subjectief,
aangezien ze afhankelijk zijn van het oordeel van de waarnemer over de gemiddelde diepte en vaak talrijke individuele metingen vereisen om rekening te houden met de ruimtelijke variatie in het sneeuwpakket, zelfs voor kleine gebieden. Een sneeuwkussen is een kussenachtig voorwerp dat meestal is gevuld met een soort antivries. Het gewicht van de sneeuw bovenop de kussens produceert een druk die wordt waargenomen door transducers en wordt overgedragen. De meeste locaties met sneeuwkussens hebben ook andere meteorologische meetapparatuur,
zoals temperatuur, wind, enz. Een groot voordeel van sneeuwkussens ten opzichte van sneeuwonderzoek is de frequentie van waarnemingen, die wel twee keer per dag kan oplopen. |
|
 |
| (1) Schema van een SNOTEL site |
|
|
 |
| (2) Sneeuwkussen en diepte sensor |
|
|
 |
| (3) Smiley Mountain SNOTEL - Big Lost River Basin |
|
De installatie van SNOTEL begon halverwege de jaren zestig. Het gebruik ervan bij klimaatvoorspellingen was oorspronkelijk niet voorzien, maar het zijn de standaard klimaatgegevens
geworden voor locaties in het westen van de VS die voldoende hoog zijn om ten minste een seizoensgebonden sneeuwpakket te hebben. Voortdurende algoritme-upgrades corrigeren en vullen ontbrekende gegevens aan, terwijl verbeteringen in de
communicatie de algehele kwaliteit van de gegevensverzameling verbeteren.
SNOTEL is een geautomatiseerd systeem van snowpack en gerelateerde klimaatsensoren dat wordt beheerd door de Natural Resources Conservation Service (NRCS) van het Amerikaanse ministerie van landbouw in het westen van de Verenigde Staten. Er zijn meer dan 730 SNOTEL-locaties (of sneeuwtelemetrie) in 11 staten, waaronder Alaska. De locaties bevinden zich over
het algemeen in afgelegen stroomgebieden van hoge bergen waar de toegang vaak moeilijk of beperkt is. Toegang voor onderhoud door de NRCS omvat verschillende modi, van wandelen en skiën tot helikopters.
Alle SNOTEL-sites meten het sneeuwwatergehalte, de geaccumuleerde neerslag en de luchttemperatuur. Sommige sites meten ook sneeuwhoogte, bodemvocht en temperatuur, windsnelheid, zonnestraling, vochtigheid en atmosferische druk. Deze gegevens worden gebruikt om de jaarlijkse watervoorziening te voorspellen, overstromingen te voorspellen en voor algemeen klimaatonderzoek. |
SNOTEL gebruikt meteor burst-communicatietechnologie om gegevens in
bijna realtime te verzamelen en te communiceren. VHF-radiosignalen worden onder een steile hoek gereflecteerd vanaf de altijd aanwezige band van geïoniseerde meteoren die ongeveer 50 tot 75 mijl (80 tot 120 km) boven
de aarde bestaat. Satellieten zijn niet betrokken; de NRCS bedient en controleert het gehele systeem.
Sites zijn ontworpen om een jaar lang zonder toezicht en zonder onderhoud te werken. Ze werken op batterijen met opladen van zonnecellen.
De toestand van elke site wordt dagelijks gemonitord wanneer deze rapporteert over 8 operationele functies. Ernstige problemen of verslechterende prestaties lokken een reactie uit van de NRCS-elektronicatechnici die in zes gegevensverzamelingsbureaus zijn gevestigd. |
| Systeem |
Basis SNOTEL-sites hebben een drukgevoelig sneeuwkussen, een opslagneerslagmeter en een luchttemperatuursensor. Ze zijn echter geschikt voor 64 datakanalen en accepteren analoge en parallelle of seriële digitale sensoren. On-site microprocessors bieden functies zoals het berekenen van dagelijkse maximale, minimale
en gemiddelde temperatuurinformatie.
Over het algemeen worden sensorgegevens elke 15 minuten geregistreerd en gerapporteerd in een dagelijkse peiling van alle locaties. Speciale peilingen worden vaker gehouden als reactie op specifieke behoeften. |
|
|
 |
SNOTEL-sites maken gebruik van de reflecties
van de luchtlagen |
|
De nieuwe generatie afgelegen locaties, hoofdstations en centrale computerfaciliteiten maakt het mogelijk om elk uur afgelegen locaties te ondervragen. Het systeem heeft de mogelijkheid om
de configuratie van een externe site te variëren door de juiste commando's te verzenden die
de externe site vertellen welke sensoren moeten worden ingeschakeld of welke parameters moeten worden verzonden. Op elk sensorkanaal kunnen verschillende berekeningen worden gemaakt. De gebruiker kan bijvoorbeeld maximum, minimum, gemiddelde, standaarddeviatie of circulaire middeling selecteren.
Elke sensor is onafhankelijk toegankelijk met een bepaald interval. De windsnelheid kan bijvoorbeeld elke minuut gedurende de dag worden waargenomen om tot een gemiddelde te komen, terwijl het sneeuwkussen elke 15 minuten kan worden geopend voor het geaccumuleerde totaal. De systeemprestaties zijn in de loop der jaren verbeterd, voornamelijk dankzij een beter begrip van de communicatiekenmerken van meteooruitbarstingen en verbeterde apparatuur. Hoewel 95 procent respons op een systeembrede peiling de standaard is, is meer dan 99 procent gebruikelijk. |
| |
| Gegevensopslag, beheer en toegankelijkheid |
| Alle gegevens worden ontvangen door de centrale computer van SNOTEL, die op zijn beurt is gekoppeld aan het Centralized Forecasting System (CFS) in het NWCC waar de gegevens kunnen worden geraadpleegd. Eenmaal op het CFS worden de gegevens bewaard in een relationele database, waar verschillende analyse- en grafische programma's beschikbaar zijn. Actuele en historische gegevens en analyses zijn beschikbaar door in te bellen op het CFS, via schijf- of tapemedia, op papier en op internet. |
| Bronnen:
Wikipedia-en, 1: nrc-usda, 2: CAIC, 3: nrc-usda |
|
|
|
|
|
|
