積雪計の構造と観測方式

積雪計（せきせつけい）は、地表や雪面までの距離を測定することで積雪の深さを自動的に計測する気象観測装置である。構造的には距離計の一種であり、ポールなどの高い位置に設置された測定部から雪面に向けて電磁波や音波を送信し、その反射波を受信して距離を算出する。

測定方式

積雪深の測定には主に超音波またはレーザーが用いられ、それぞれ異なる方式や特徴を持っている。

• 時間差計測方式：雪面にレーザーまたは超音波が反射して戻ってくるまでの往復時間を計測し、距離を求める方式。
• 三角測量方式：送受信部と雪面上の反射点とがなす三角形の高さを算出する方式。この方式にレーザーを用いた場合が最も精度が高いとされる。

いずれの方式においても、枯葉や霜柱、小動物（野鳥など）の影響による誤値の発生や、積雪がない状態と積雪0センチメートルの判別が難しいといった課題が存在する。

超音波式とレーザー式の特徴

超音波式積雪計は、センサーを地上高3〜5メートルの位置に取り付けることが多く、音速補正用の温度計が必要となる。比較的堅牢で寿命部品は少ないものの、強風による反射点の変化や音速密度の不均一により、数センチメートル程度の変動が生じる場合がある。

一方、レーザー式積雪計も同様に地上高3〜5メートル程度に設置されることが多く、非固体である雪面反射点のずれや、取り付け柱の揺れにより±1センチメートル程度の変動が生じる。また、光源には時間寿命があり、常時観測を行う場合は数年で交換が必要になるケースがあるほか、モジュール化されているため修理費が高額になる場合もある。

日本の気象観測における位置づけ

日本では、気象業務法およびその下位法令により、公共的な気象観測における積雪の観測手段は「雪量計」と定められており、積雪計のほか雪尺を用いた観測も認められている。しかし、自動観測の手段としては事実上積雪計が用いられており、気象観測用として使用する場合は検定に合格したものでなければならない。許容される器差は、積雪100センチメートル以下において2センチメートル、100センチメートル超において積雪の深さの2%と定められている。気象庁では、積雪の多い地域の気象官署やアメダスなどに超音波式や光電式（レーザー式）の積雪計を設置している。