Πηγή: http://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0038-23532018000400019 

Οι ανιχνευτές νετρονίων κοσμικών ακτινών έχουν ευρεία εφαρμογή στην μέτρηση της μέσης χωρικής εδαφικής υγρασίας σε μία περιοχή. Ο αισθητήρας μετρά τα νετρόνια τα οποία παράγονται από τις κοσμικές ακτίνες στον αέρα και στο έδαφος, καθώς και σε άλλα υλικά, και συντονίζονται κυρίως από άτομα υδρογόνου που βρίσκονται στο εδαφικό νερό και εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα όπου αναμιγνύονται σε κλίμακα εκατοντάδων μέτρων και των οποίων η πυκνότητα συσχετίζεται αντιστρόφως με την εδαφική υγρασία[1]. 

Οι πρώτες επιστημονικές εφαρμογές των κοσμικών ακτινών στην υδρολογία αφορούν την μέτρηση εδαφικής υγρασίας[2] και χιονοκάλυψης[3]. Η αρχική ιδέα για την τοποθέτηση των αισθητήρων μέσα στο έδαφος ή στο χιόνι περιόριζε την απόσταση της μέτρησης σε μερικά δεκατόμετρα. Σε μεταγενέστερες έρευνες[4] αποδείχθηκε πως η τοποθέτηση του ανιχνευτή νετρονίων πάνω από την επιφάνεια του εδάφους επιτρέπει τον προσδιορισμό της εδαφικής υγρασίας σε έκταση μερικών εκατόμετρων από το σημείο τοποθέτησης του ανιχνευτή και σε βάθος μερικών δεκατόμετρων. Αντιστοίχως, όταν ο ανιχνευτής νετρονίων τοποθετείται πάνω από την επιφάνεια του χιονιού δύναται να παρέχει μετρήσεις του ισοδύναμου ύψους νερού του χιονιού και του πάχους του χιονιού σε αρκετά μεγάλη έκταση γύρω από την περιοχή εγκατάστασης του ανιχνευτή[5]. 

1. Zreda, M., Shuttleworth, W. J., Zeng, X., Zweck, C., Desilets, D., Franz, T., and Rosolem, R.: COSMOS: the COsmic-ray Soil Moisture Observing System, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 4079–4099, https://doi.org/10.5194/hess-16-4079-2012, 2012

 2. Kodama, M., Kudo, S., and Kosuge, T.: Application of atmospheric neutrons to soil moisture measurement, Soil Sci., 140, 237–242, 1985.

3. Kodama, M., Nakai, K., Kawasaki, S., and Wada, M.: Application of cosmic-ray neutron measurements to the determination of the snow-water equivalent, J. Hydrol., 41, 85–92, 1979.

4. Zreda, M., Desilets, D., Ferr´e, T. P. A., and Scott, R. L.: Measuring soil moisture content non-invasively at intermediate spatial scale using cosmic-ray neutrons, Geophys. Res. Lett., 35, L21402, doi:10.1029/2008GL035655, 2008.

5. Desilets, D., Zreda, M., and Ferre, T.: Nature’s neutron probe: Landsurface hydrology at an elusive scale with cosmic rays, Water Resour. Res., 46, W11505, doi:10.1029/2009WR008726, 2010.