Ny undersøgelse identificerer bjergsnepakke, der er mest udsat for klimaændringer

Når planeten bliver varm, forskere forventer, at bjergsnepakke bør smelte gradvist tidligere på året. Imidlertid, observationer i USA viser, at når temperaturen er steget, snesækkesmeltning er relativt upåvirket i nogle regioner, mens andre kan opleve snesæksmeltning en måned tidligere på året.

Denne uoverensstemmelse i tidspunktet for forsvinden af ​​sneposer - datoen i foråret, hvor al vintersne er smeltet - er fokus for ny forskning fra forskere ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego.

I en ny undersøgelse offentliggjort 1. marts i tidsskriftet Naturens klimaforandringer , Scripps Oceanografi klimaforskere Amato Evan og Ian Eisenman identificerer regionale variationer i snesæk smelter, når temperaturen stiger, og de præsenterer en teori, der forklarer, hvilke bjergsnepakker verden over er mest udsatte for klimaændringer. Undersøgelsen blev finansieret af NOAA's Climate Program Office.

Ser man på næsten fire årtiers observationer i det vestlige USA, forskerne fandt ud af, at når temperaturen stiger, timingen for forsvinden af ​​sneposer ændrer sig hurtigst i kystområderne og i syd, med mindre ændringer i det nordlige indre af landet. Det betyder, at snepakke i Sierra Nevadas, kaskaderne, og bjergene i det sydlige Arizona er meget mere sårbare over for stigende temperaturer end snesæk, der findes steder som Rockies eller bjergene i Utah.

Forskerne brugte disse historiske observationer til at skabe en ny model til at forstå, hvorfor timingen for forsvinden af ​​snesække varierer meget på tværs af bjergområder. De teoretiserer, at ændringer i mængden af ​​tid, sne kan ophobes, og den tid, overfladen er dækket af sne i løbet af året, er de kritiske årsager til, at nogle regioner er mere sårbare over for smeltning af snesække end andre.

"Global opvarmning påvirker ikke overalt det samme. Når du kommer tættere på havet eller længere sydpå i USA, snesækken er mere sårbar, eller mere i fare, på grund af stigende temperatur, der henviser til, at i det indre af kontinentet, snesækken virker meget mere uigennemtrængelig, eller modstandsdygtig over for stigende temperaturer, "sagde Evan, hovedforfatter af undersøgelsen. "Vores teori fortæller os, hvorfor det sker, og det viser dybest set, at foråret kommer meget tidligere på året, hvis du er i Oregon, Californien, Washington, og sydpå, men ikke hvis du er i Colorado eller Utah. "

Anvendelse af denne teori globalt, forskerne fandt ud af, at stigende temperaturer ville påvirke timingen af ​​snesæk smelter mest fremtrædende i Arktis, Europas Alper, og den sydlige region i Sydamerika, med meget mindre ændringer i det nordlige indre af Europa og Asien, herunder den centrale region i Rusland.

For at udtænke modellen, der førte til disse fund, Evan og Eisenman analyserede daglige målinger af snesække fra næsten 400 steder i de vestlige USA administreret af Natural Resources Conservation Service Snowpack Telemetry (SNOTEL) -netværket. De kiggede på SNOTEL -data hvert år fra 1982 til 2018 og fokuserede på ændringer i datoen for snesækkenes forsvinden i foråret. De undersøgte også data fra den nordamerikanske regionale genanalyse (NARR), der viser den daglige gennemsnitlige overfladelufttemperatur og nedbør i de samme år for hver af disse stationer.

Ved hjælp af en tilgang baseret på fysik og matematik, modellen simulerer tidspunktet for ophobning af snepakker og smeltning af sneposer som funktion af temperaturen. Forskerne kunne derefter bruge modellen til at løse den nøglefaktor, der forårsagede forskellene i opvarmning af snesække:tid. Specifikt, de kiggede på mængden af ​​tid, sne kan ophobes, og den tid, overfladen er dækket af sne.

"Jeg var begejstret over enkelheden i den forklaring, som vi i sidste ende nåede frem til, "sagde Eisenman." Vores teoretiske model giver en mekanisme til at forklare, hvorfor de observerede snesmeltningsdatoer ændrer sig meget mere nogle steder end andre steder, og det forudsiger også, hvordan snesmeltningsdatoer vil ændre sig i fremtiden under yderligere opvarmning. "

Modellen viser, at regioner med meget store temperaturudsving mellem vinteren og sommeren er mindre modtagelige for opvarmning end dem, hvor temperaturændringen fra vinter til sommer er mindre. Modellen viser også, at områder, hvor den årlige middeltemperatur er tættest på 0 ° C, er mindre modtagelige for tidlig smeltning. De mest modtagelige regioner er områder, hvor forskellene mellem vinter- og sommertemperaturer er små, og hvor gennemsnitstemperaturen enten er langt over, eller endda langt under 0? C.

For eksempel, i en indre bjergregion i USA som Colorado Rockies, hvor temperaturen falder under 0 ° C i cirka et halvt år, en stigning på 1 ° C kan føre til en hurtigere smeltning med et par dage - ikke en kæmpe forskel.

Imidlertid, i en kystregion som Pacific Northwest, havets indflydelse og termisk regulering hjælper med at holde vintertemperaturerne lidt varmere, hvilket betyder, at der er færre dage under 0 ° C, hvor sne kan ophobes. Forskerne antager, at i regionens Cascade Mountains, en temperaturstigning på 1 ° C kan resultere i, at sneen smelter cirka en måned tidligere på sæsonen - en dramatisk forskel.

En af de mest "udsatte" regioner er Arktis, hvor sne ophobes i ni måneder hvert år og tager omkring tre måneder at smelte. Modellen antyder, at opvarmning ved 1 ° C der ville resultere i en hurtigere smeltning med cirka en uge - en betydelig periode for et af de hurtigste opvarmningssteder på Jorden.

Denne undersøgelse bygger på tidligere arbejde udført af Scripps-forskere siden midten af ​​1990'erne med at kortlægge ændringer i snesmeltningstiming og sneposer i hele det vestlige USA. Forfatterne sagde, at en "krympende" vinter-en der er kortere, varmere, og med mindre samlet nedbør - har negative samfundsmæssige virkninger, fordi det bidrager til en længere brandsæson. Dette kan have ødelæggende konsekvenser for regioner, der allerede er udsat for brand. I Californien, hurtigere snepakningssmeltningshastigheder har allerede gjort skovforvaltningen vanskeligere og givet gode betingelser for invasive arter som barkbille for at trives.