每年秋天的第一场雪都会把我们的目光吸引到新墨西哥州北部的高峰。有些人只是欣赏风景。对于其他人来说，第一次除尘标志着一个好的滑雪季节即将到来。很多新墨西哥人希望这意味着明年我们的溪流、河流和水库中会有水。最近，由于气候变化，这不太确定。
在整个落基山脉及其他地区，高地冬季积雪和从中流出的水对健康的生态系统、成功的农业和充满活力的经济至关重要。随着全球气候变化，科学家们知道更高的温度和不同的雨雪模式将影响到下游的每个用水户。当水流低时，农民很难在西南大片地区进行灌溉;城市面临水资源短缺;水力发电受到威胁;和休闲用户，如椽子、皮划艇运动员和桨板运动员，在水上运动季节会短缺。融雪淡水的缺乏也会降低水库中的水量和水质，使游泳变得危险。
我们已经看到了这些影响。但是我们仍然对诸如土壤湿度如何影响实际到达河流的降雨量或空气中的灰尘如何改变春季融雪径流的时间等关键细节一无所知。
通过收集、储存和分配雨、雪和径流，山区流域提供了全世界大部分的水资源。在科学家的帮助下，政策制定者依靠地球系统模型来预测这些资源的时间和可用性并规划它们的使用，但目前的模型具有关于流入和流出这些流域的水的强烈不确定性，如降水、蒸发、径流到溪流和河流、土壤吸收、植物吸收和含水层储存。
为了解决这些不确定性，洛斯阿拉莫斯国家实验室及其合作者发起了一项独特的大规模研究活动，称为地表大气综合现场实验室 (SAIL)，位于科罗拉多落基山脉高处的克雷斯特比尤特附近。SAIL 是一项由能源部资助的研究活动，由美国能源部科学大气辐射测量办公室 (ARM) 用户设施管理，并由劳伦斯伯克利国家实验室领导。
洛斯阿拉莫斯领导 ARM 移动天文台的整体管理和运营，其中包括大量研究大气的仪器。与来自不同科学学科、国家实验室、大学和政府机构的研究人员团队一起，我们正在研究关于山中水的一切——什么从天而降，什么从科罗拉多河分水岭流下来，什么被储存在基岩。
在接下来的近两年里，我们将使用雷达、激光雷达(激光遥感)、相机、气象气球和其他最先进的设备来收集有关降水、风、云、气溶胶、太阳能和热的数据能源、温度、湿度、臭氧等。我将研究气溶胶。这些微小颗粒比人类头发的宽度小很多倍，当它们漂浮在大气中时会产生巨大的影响。如果你想看到气溶胶，只要看看天空——它们在形成云层中起着关键作用。没有气溶胶，我们甚至不会有雨和雪。
通过研究该地区气溶胶的各种来源，我们希望找出哪些气溶胶在大降水事件和风暴期间对云的形成很重要。灰尘和其他气溶胶也可以吸收太阳辐射，升高云层的温度，或者类似地，沉积在地面上的雪，它们可以阻挡阳光，对下面的地球造成冷却效应。更好地处理这个问题为水的大图提供了一个重要的拼图。
描绘一幅大图需要一个大的研究项目，而 SAIL 是一项对山区分水岭的独特雄心勃勃的调查。我们收集的数据将改进地球系统模型，以更全面地了解该山区的地表和地下水情况，帮助科学家预测未来的水资源供应情况。结果还将促进对世界各地类似山地水塔的了解。
由于包括圣达菲和阿尔伯克基在内的许多社区的饮用水都依赖科罗拉多河流域，因此我们的研究将在家附近受益。世界各地的山脉对数十亿人发挥着类似的作用，我们希望我们的研究将有助于在这种不断变化的气候中为每个人提供用水安全。
