小溪，河流和湖泊来自美国西部融雪的食物到2021年7月中旬已经不多了这引起了农民、生物学家和科学家的担忧像我这样的雪水文学家．这在加州并不奇怪，因为那里去年冬天的积雪水平很高远低于正常水平．但在科罗拉多州和落基山脉地区也是如此正常雪量．你可能会认为，如果降雪量正常，那么下游就会有大量的水，对吧?

一个多世纪前，内华达大学里诺分校的雪科学家詹姆斯·丘奇开始研究雪的含量山上的积雪与河流的水量有关融雪滋润着我。但正如水文学家在过去几十年里所了解到的那样雪和河流流量之间的相关性并不完美．令人惊讶的是，还有很多研究人员不知道积雪是如何与河流相连的．

当然，一个干燥的冬天会导致春季和夏季的流量很少．但山上的雪不会到达下面的河流还有其他原因。一个不断增长的研究领域是探索如何干旱会导致土壤长期干燥，吸收比正常情况下更多的水分。这些水也会补充地下的地下水。

但另一种研究较少的水分流失方式是直接蒸发到大气中．正如每年降雪量的变化一样，空气中水分的流失也在变化。在适当的条件下，更多的雪会消失在空气中，而不是融化在河里。但降雪和空气中水分的流失本身与河流和湖泊水位的关系是一个问题这是水循环中重要而又不为人所知的部分尤其是在干旱的年份。

水分在到达小溪或河流之前有两种方式流失到大气中。第一个是通过蒸发．当水从太阳吸收足够的能量时，水分子就会变成一种叫做水蒸气的气体。这些漂浮的水蒸气被储存在空气中。大部分蒸发发生在湖泊表面，土壤中的水，或者当雪融化，水流过岩石或其他表面时。

水分流失到大气中的另一种方式是你可能不太熟悉的:升华。升华是指固体直接变成气体——想想吧干冰．水也会发生同样的情况雪或冰直接变成水蒸气．当空气温度低于冰点时，当冰和雪分子吸收了大量能量，它们跳过液体形式直接跳到气体状态时，就会发生升华。

一些大气条件可以导致增加蒸发而且升华最终，流入小溪和小溪的水会减少。干燥空气罐吸收比潮湿空气更多的水分，并将更多的水分从地面拉到大气中。大风也会把湿气吹到空气中，并从最初降落的地方吹走。最后，空气越热，阳光照射得越多，雪或水转化为蒸汽的能量就越多。当你得到这些因子的组合落基山脉温暖干燥的风被称为奇努克风-蒸发和升华发生得非常快。在一个干燥多风的日子，高达两英寸的雪可以升华到大气中．也就是说，每个足球场大小的积雪面积对应一个游泳池的水量。

测量流经河流或湖泊的水量是相对容易的。和使用卫星和雪量调查在美国，水文学家可以很好地估计出山脉的积雪量。测量蒸发，尤其是升华，要困难得多。

今天，研究人员通常用间接方法来估计升华物理方程，风和天气模型．但是有很多这些计算中的不确定性和未知数．此外，研究人员知道升华过程中水分流失最多多发于高寒地区在树线之上——但是积雪科学家很少测量那里的积雪深度．这进一步增加了升华的不确定性，因为如果你不知道一个系统开始时有多少水分，就很难知道损失了多少。

最后，天气和积雪深度每年变化很大．所有这些使得测量降雪量，然后迷失在大气层中是非常困难的吗．

当科学家们能够测量和估计升华时，他们测量的水分损失范围从一个降雪量占总降雪量的百分之几到一半以上，这取决于你所处的气候和地点。即使在一个地方，升华也可以每年变化很大这取决于雪和天气。

当水分流失到大气中时，它最终会以雨或雪的形式降落到地表。但这可能在地球的另一边，对遭受干旱的地区没有帮助。

在任何一个特定的山脉，大气中水分的流失对整个水循环有多重要，这很难说。自动积雪监测系统——尤其是在高海拔地区在树线之上-可以帮助研究人员更好地了解雪发生了什么，以及造成大气损失的条件。

河流中的水量——以及何时出现——影响着农业、生态系统和人们的生活方式。当缺水时，问题就会出现。随着气候变化导致更多的干旱而且多变的气候因此，填补水循环的知识空白就像围绕升华的知识空白一样重要。

Steven R. Fassnacht是科罗拉多州立大学雪水文学教授。