Sneforskning udfylder hullet i forståelsen af ​​det arktiske klima

Omfattende data fra flere sæsoner med feltforskning i Alaskas Arktis vil adressere usikkerheder i jordsystemet og klimaændringsmodeller om snedække i hele regionen og dets indvirkning på vand og miljø.

"Snedækket og dets fordeling påvirker ikke kun Arktis, men også globale energibalancer, og hvordan det ændrer sig er afgørende vigtigt for at forstå, hvordan fremtidens globale klima vil ændre sig," sagde Katrina Bennett, hovedforfatter af papiret i The Cryosphere . Bennett er hovedforsker ved Los Alamos National Laboratory for Department of Energy's Next Generation Ecosystem Experiment Arctic-projekt. "Vores statistiske model udfylder hullet i forståelsen af ​​den rumlige fordeling af sne."

Forskningen fandt, at rumlig fordeling afhænger mest af vegetation, højde og landskabstræk, såsom vandløbsbanker og bænke – områder med topografisk variation, hvor buske vokser og sne akkumuleres.

Baseret på tilfældig skov-maskinlæring karakteriserer den statistiske model det rumlige mønster af slutningen af ​​vinterens snefordeling og identificerer nøglefaktorerne, der styrer den rumlige fordeling. Modellen forudsiger også snefordelingen for de lokale undersøgelsessteder og kan generaliseres på tværs af regionen.

Bennett sagde, at analysen vil være nyttig til at validere fysisk baserede permafrosthydrologimodeller, såsom Advanced Terrestrial Simulator udviklet i Los Alamos. Arbejdet vil også hjælpe med at validere og give forbedret sne-omfordelingsrepræsentation i landoverflademodellen i Department of Energy's Energy Exascale Earth System Model.

"I sidste ende vil det øge vores forståelse af skiftende hydrologi, topografi og vegetationsdynamikker i Arktis og sub-arktis," sagde Bennett.

Sæsoner i sneen

Det multi-institutionelle forskerhold, som omfattede medlemmer fra Los Alamos, University of Alaska Fairbanks, Lawrence Berkeley National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory og University of Wisconsin-Madison, gennemførte sneundersøgelser i forårsmånederne 2017-2019 på to små steder på Seward-halvøen.

"Vi vil gerne takke Mary's Igloo, Sitnasuak og Council Native Corporation for deres vejledning og for at give os mulighed for at udføre vores forskning i deres traditionelle lande," sagde Bennett.

Feltarbejdet fokuserede på at indsamle snedybde- og snedensitetsmålinger i slutningen af ​​vinteren for at beregne mængden af ​​vand indeholdt i snepakken. Disse målinger karakteriserer snedækkes påvirkning af vand og temperatur bedre end snedybdemålinger gør.

For at skabe en model for snefordeling estimerede teamet landskabsfaktorer for topografi, vegetation og vind og kvantificerede derefter deres indvirkning på snefordelingen ved hjælp af tre statistiske modeller. + Udforsk yderligere

Undersøgelse af dynamikken, der omformer permafrostmiljøer