宇宙射线“探地”测湿度：科罗拉多州立大学创新土壤水分监测技术

科罗拉多州立大学的研究人员正在利用一辆移动式宇宙射线中子探测车，探索一项新颖的土壤湿度监测方法。该技术有望为水文研究提供数据支持，尤其是在评估野火对景观的影响方面。

据悉，这台探测车能够通过测量来自外太空的宇宙射线与土壤中的氢原子相互作用产生的变化，从而估算大范围内的土壤湿度。不同于传统传感器只能获取少数地点的近距离数据，或卫星遥感数据的粗略性，该技术提供了一种介于两者之间的中尺度数据集，可以更准确地绘制湿度分布图。

科罗拉多州立大学土木与环境工程系教授杰弗里·尼曼表示，宇宙射线穿过大气层时会产生高能中子，而土壤中的含水量会影响中子的衰减情况。通过测量这些差异，科学家们可以估算大范围内的土壤湿度。

目前，该团队正在怀俄明州拉勒米附近的研究区域测试这项技术，以评估2020年穆伦山火对当地水文的影响。他们计划比较火灾前后积雪量等变量的变化，并研究不同地形、植被和火灾严重程度对测量结果的影响。此外，研究生卢克·埃丁顿正在韦尔德县进行一项相关项目，旨在利用该技术监测农村砂石路面的含水量，以减少扬尘污染。

这项创新技术由转型基础设施保护与可持续发展中心和农业研究署资助，预计将为水文建模、野火后景观管理以及干旱影响评估等领域带来重要贡献。