Hostname: page-component-7b7567c8c-jswmv Total loading time: 0 Render date: 2026-11-15T11:10:35.854Z Has data issue: false hasContentIssue false

Instruments and Methods: Sampling Characteristics of Neutron Probe Measurements in a Mountain Snow Pack*

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Charles F. Cooper*
Affiliation:
School of Natural Resources, The University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, U.S.A.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Advantages of neutron moisture probes over standard snow sampling tubes include integration of water content over a greater horizontal extent, easier measurement of snow layering, and possible increase in accuracy through elimination of the need to extract a full core. However, the neutron probe is better suited for evaluation of water content changes with time at a fixed location, as in soil moisture studies, than for measurement of the total water content of a variable snow pack. Field tests in the mountains of Idaho, U.S.A., showed statistically significant differences among mean snow densities determined by a neutron probe in closely spaced holes at a single sampling station. Within-station variance was about the same as with a conventional snow tube. There were significant differences in density for a given depth from hole to hole, but statistical interactions make it difficult to interpret these differences. There was a poor correlation between measurements made in the same hole with a neutron probe and with a snow sampling tube.

Résumé

Résumé

Les avantages des mesures neutroniques de l’humidité sur l’échantillonnage standard de la neige par tubes caruttiers corn-prennent l’intégration de la valeur en eau pour une zone horizontale plus grande, la mesure plus facile des strates de neige et l’augmentation possible de la précision par élimination de la nécessité d’extraire une carotte complète. Cependant, la mesure neutronique est mieux adaptée à l’évaluation des variations de la teneur en eau dans le temps en un endroit déterminé, comme pour l’étude de l’humidité des sols, qu’aux mesures de la valeur totale en eau d’un névé variable. Des essais dans les montagnes de l’Idaho, U.S.A., ont donné de notables différences statistiques entre les densités moyennes de la neige déterminées par la technique neutronique dans des trous peu espacés en une même station d’échantillonnage. Les variations en une même station étaient les mêmes que celles obtenues par la technique normale des tubes carottiers. Il y avait de notables différences de la densité pour une profondeur donnée des différents trous, mais des interactions statistiques rendent l’interprétation de ces différences difficile. Il y avait une faible corrélation entre les mesures faites dans un même trou avec la technique neutronique et celle du tube carottier.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Die Vorteile von Neutronen-Feuchtigkeitssonden gegenüber üblichen Schnee-Rohrsonden bestehen unter anderem in der Integration des Wassergehaltes über eine grössere Horizontalerstreckung, der bequemeren Messung der Schneeschichtung und einer möglichen Genauigkeitssteigerung durch den Fortfall der Bedingung, einen vollständigen Kern zu ziehen. Duch ist die Neutronensonde für die Ermittlung von zeitlichcn Wassergehaltsänderungen an einer festen Stelle, wie z.B. bei Untersuchungen der Bodenfeuchtigkeit, besser geeignet als für Messungen des gesamten Wassergehaltes einer veränderlichen Schneedecke. Feldversuche in den Bergen von Idaho, U.S.A., egabenstatistisch erhebliche Unterschiede zwischen den inittleren Schneedichten, die mit einer Neutronensonde in dicht beieinander liegenden Löchern an ein und derselben Probestation bestimmt wurden. Die Streuung innerhalb der Station war etwa dieselbe wie bei konventionellen Schnersonden. Es zeigten sich erhebliche Dichteuntetschiede für eine bestimmte Tiefe von Loch zu Loch. deren Deutung jedoch durch das statistische Zusammenwirken verschiedener Ursachen erschwert wird. Zwischen den Messungen mit einer Neutronensonde und mit einer Rohrsonde im selben Loch bestand nur geringe Übereinstimmung.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1966
Figure 0

Table ITheoretical 95 Per Cent Confidence Limits of a Single Neutron Probe Measurement of Snow Density

Figure 1

Table IISummary Analysis of Variance, Two Months’ Data Obtained with a Neutron Probe at a Single Sampling Station

Figure 2

Fig. 1.Relation between snow density in g./cm.3 as determined in the same sampling hole with a snow sampling tube and a neutron probe

Figure 3

Fig. 2.Neutron probe in use, showing over-snow vehicle used for winter access to remote locations