Katreen Wikstrom Jones 童年时期在瑞典斯德哥尔摩度过的冬天里,最深刻的记忆就是在门廊上堆雪洞。在过去的十年里,Wikstrom Jones 一直待在阿拉斯加,为州政府担任冰雪圈灾害科学家。她说,她最初是出于对滑雪的热爱而投身于积雪科学,而如今,积雪已经是她的全职工作。
Wikstrom Jones 是社区积雪观测站(Community Snow Observations)的科学团队成员。这个公民科学项目的目标是通过增加数据稀疏区域的地面观测点数量,来增进我们对积雪深度分布的理解。这些观测将有助于验证遥感积雪数据和水文模型——最终,这将为水资源管理者提供更准确的数据,以便更准确地估算我们山区积雪中储存的潜在水量。作为一名公民科学家,参与其中非常简单:只需要未受干扰的积雪、一个测量工具以及大约一分钟的时间!
参与其中:社区积雪观测站
社区积雪观测站(CSO)于 2017 年启动,获得了美国国家航空航天局(NASA)地球科学公民科学项目的一项资助。早期的参与者组成了任务关键型的 CSO 大使团队:水文学家、雪崩专家、向导、滑雪巡逻员、教育工作者甚至中小学教师,他们在项目早期推广以及首次贡献积雪深度观测数据方面发挥了关键作用。如今,它已发展成为一项拥有数千名参与者的全球性公民科学项目。
为什么是积雪?Wikstrom Jones 解释说,积雪就像一座蓄水塔。积雪在山区储存水源,当它融化时,会对下游的每个人和一切事物产生影响。我们需要积雪来饮用、用于农业灌溉以及维持生态系统的健康。理解积雪在时间和空间上的分布模式,有助于专家预测这些重要资源的使用情况,并预测雪崩或融雪洪水等灾害。来自全球各地各种年龄段的志愿者——公民科学家——的积雪深度观测数据,对于提高模型精度至关重要,而随着气候变化,这一点变得越来越重要。

社区积雪观测站团队于 2022 年 4 月在 Turnagain Pass 测量积雪含水量(SWE)。(来源:Gabe Wolken)
Gabe Wolken
“我们对这个项目充满热情,”Wikstrom Jones 说,“今年项目增长得非常快,我们看到了来自世界各地的大量新观测数据。它不断增长,这真的很令人兴奋。”
积雪科技
像 Wikstrom Jones 这样的研究人员会创建积雪模型来回答一个核心问题:现在山上有多少积雪,将来能提供多少水源?用专业术语来说,他们将积雪中储存的水量视为积雪含水量(snow water equivalent)。估算 SWE 需要了解景观上和随时间变化的积雪深度和积雪密度。这些模型很重要,因为研究人员利用它们来预测哪些社区的哪些区域最终会受到积雪的影响。
制作这些模型,特别是提高它们的精度,需要大量数据。科学家们拥有可以追溯到 20 世纪 30 年代的积雪记录,这些记录是过去研究人员从散布在全国各地的监测点收集的。自 20 世纪 70 年代以来,更多数据开始从雪遥测站点收集——这是一个自动气象站,可以以高频率收集气象数据。近几十年来,无人机、飞机、直升机和卫星等技术开始提供遥感数据,这对于绘制大范围的积雪分布图非常有用。

阿拉斯加 Valdez Glacier 的一个气象站。(来源:DGGS)
DGGS
从野外到后院
在研究人员意识到让公民科学家收集地面观测数据与他们已有的其他积雪数据进行对比会有多大用处时,社区积雪观测站应运而生。起初,他们专注于招募野外专业人士和户外爱好者,他们可以从偏远的山区地点进行测量,但后来他们扩大了招募范围,邀请任何有积雪的地方的任何人参与观测。
如今,只要您看到积雪,就可以参与。您需要未受干扰的积雪,这意味着没有野生动物的足迹、人的脚印、狗的脚印,也没有被扫雪车或铲雪干扰过的积雪。准备好测量工具:野外爱好者可能已经有了雪探杆(snow probe),这是标准雪崩安全装备包中的一部分,但任何尺子、米尺、卷尺或甚至卷尺都可以,只要它足够长,可以测量积雪的全部深度。

最佳做法是,在约一米半径内进行三次积雪深度测量,然后将它们平均起来得到一个数据点进行提交。这可以考虑到雪面下方的自然变化。如果您不确定测量工具是否已触及地面,请挖下去进行检查。最后,使用他们的合作应用程序之一将您的积雪深度观测数据提交给社区积雪观测站!从开始到结束,整个过程只需几分钟。
有几种提交数据的方式,但最终它们都会汇集到同一个地方。选择对您来说最方便的方式。
从应用商店下载名为 Snow Scope 的应用程序到您的设备上。选择“积雪高度”(snow height)并提交您的测量值(以厘米为单位)。这是任何提交偏远地区观测数据的人的最佳选择:您可以使用该应用程序在当下记录您的观测数据,它会记录您的 GPS 位置,即使您没有蜂窝信号。实际的数据传输将在您返回有信号的区域后进行。
专业人士喜欢使用 SnowPilot.org(在台式电脑上使用效果更好)来提交他们的观测数据。
在欧洲,RegObs 很受欢迎,有应用程序和网站版本。
您也可以在 CitSci.org 上向该项目提交数据。
积雪科学人人都可以参与!
本月早些时候,社区积雪观测站记录了他们的第 20,521 次观测,共有 3,498 位独立用户。“这真是太棒了,”Wikstrom Jones 说。她表示,尽管他们目前的主要重点是美国,但他们也收到了来自南极洲、亚洲和南美洲最南端的观测数据。

右侧是使用典型的积雪数据同化系统(SNODAS)数据的积雪模型。左侧是使用公民科学家收集的 CSO 数据的同一区域的模型。这带来了巨大的差异!(来源:Nina Aragon)
Nina Aragon
自项目将范围扩大到野外山区以外以来,数据集得到了改善,社区参与度也得到了提高。“这些数据对于建模非常有价值,有助于增强积雪科学,并为资源管理者提供更可靠的产品,”Wikstrom Jones 说。“但在运行 CSO 六年后,我们认识到它也是参与者的一次绝佳学习经历。”
“我们收到了很多非常棒的反馈,孩子们在户外玩耍、进行娱乐活动,并且非常享受其中的乐趣,而科学组成部分则让这一切变得更加有趣,”她说。“我们的公民科学家来自各种不同的背景,拥有不同的兴趣。”
想看看他们的成果吗?请访问您台式电脑上的 MountainSnow.org(Wikstrom Jones 不建议在移动设备上查看),那里有一个接近实时的所有观测数据模型,您可以对其进行互动探索。
“科学不属于任何人,我们都可以为科学做出贡献,”她说,“而通过公民科学,我们正在真正缩小传统上所说的‘公众’与‘科学界’之间的差距。这比那要模糊得多。科学存在于公众和学术界之间那个奇妙的灰色地带。”
在 Instagram、Twitter、Facebook 和他们的 网站 上关注 CSO。如果您有任何疑问或想与您当地的 CSO 大使联系,请发送邮件至 communitysnowobs@gmail.com。
在 2023 年 2 月 15 日之前向社区积雪观测站提交积雪深度观测,您就有机会赢得奖品!

让我们以强劲的开局开始新的一年,找出我们的山区积雪堆积情况!本次比赛的规则很简单:我们将从在 1 月 15 日至 2 月 15 日期间提交积雪高度测量次数最多的人中选出前 5 名获胜者。积雪高度测量值之间的距离需要至少为 100 米,并且在未受干扰的积雪中进行。观测必须通过 Snow Scope 应用程序提交才能获得资格。奖品由 Backcountry Access 捐赠,包括:一套 BCA 无线电、一把 BCA 雪崩铲、一把 BCA 雪锯、一套 BCA 雪地研究套装以及 CSO 精品。奖品仅寄往美国地址。














