Исследование было начато в контексте многолетнего сотрудничества исследователей снега, занимающихся наблюдениями за снегом в рамках проекта Глобальной службы наблюдений за криосферой ВМО (GCW Snow Watch).
Количество снежного покрова и его изменения влияют на климатическую систему (включая углеродный цикл) и ресурсы пресной воды. Повышенная достоверность оценок снега имеет решающее значение для повышения качества прогнозов погоды и предоставления более точной информации о рисках наводнений. Кроме того, более точные исторические временные ряды могут использоваться для анализа и разработки надежности климатических моделей.
Неопределенность в оценке количества снега снизилась с 33 % до 7,4 %.
Рисунок 1. Используя метод, разработанный исследователями из Финского метеорологического института, можно комбинировать различные наблюдения снега. Метод позволяет уменьшить погрешность наблюдений с 33 % до 7 %. Финский Метеорологический Институт.
Количество снега и его изменения определяются с помощью спутниковых наблюдений и измерений с земли. В прошлом оценки количества снега в северных широтах настолько различались между разными наборами данных, что не было возможности получить согласованную и надежную общую картину количества снега. Недавно опубликованная статья в журнале Nature описала метод уменьшения погрешностей различных наблюдений (см. рисунок 1).
«Этот метод можно использовать для объединения различных наблюдений, и он дает более точную информацию о количестве снега, чем когда-либо прежде. Предыдущая значительная неопределенность в 33 % количества снега уменьшилась до 7,4 %», - сказал Джуни Пулляйнен, основной автор статьи и профессор-исследователь из Финского метеорологического института.
Снежная масса осталась прежней, но протяженность снежного покрова уменьшилась
Исследователи обнаружили, что в течение 40 лет на Северном полушарии наблюдалось незначительное уменьшение массы снега при рассмотрении годового максимального количества снега на рубеже февраль-март.
Однако протяженность снежного покрова значительно уменьшилась за тот же период, особенно поздней весной. Изменение протяженности снежного покрова видно как на всем Северном полушарии, так и в Арктике (рисунок 2).
«В прошлом оценки глобальных и региональных тенденций снегопадов были только ориентировочными. Результаты показывают, что количество осадков увеличилось в северных регионах, особенно в северных частях Азии», - сказал Джоуни Пулляйнен.
В северных районах, где осадки обычно превращаются в снег зимой, масса снега осталась прежней или даже увеличилась. В южных районах, где зимой осадки выпадают в виде воды, а не снега, масштабы снежного покрова и массы снега уменьшились.
Рисунок 2. Изменения массы снега в период между 1980 и 2018 годами. В районах A-E наблюдаются значительные региональные изменения количества снега. В синих областях (A, E) масса снега уменьшилась, в красных областях (B, C, D) масса снега увеличилась. Шкала представляет собой изменение водного значения снега в миллиметрах за 10 лет (водное значение показывает, насколько столб воды соответствует снегу, когда он растаял). Финский метеорологический институт, модифицированный по схеме, представленной в статье о природе
Прошлой зимой снежная линия была сотнями, в некоторых местах даже тысячи километров к северу от нормального
«Снежная полоса по всему земному шару была более северной, чем обычно, этой зимой, в то время как в северных широтах снега во многих местах намного больше, чем в средние годы», - сказал Кари Луоюс, руководитель группы спутниковых служб и исследований в Финском Метеорологическом институте и соавтор статьи.
В течение зимы 2020 года площадь снежного покрова была значительно ниже средней, особенно в Европе. В Европе линия снега была на сотни, в некоторых местах даже на тысячи километров севернее нормы. С другой стороны, в самых северных частях Европы и Евразии снега было значительно больше, чем в среднем.
В Северной Америке количество снега также было выше, чем в среднем в северных широтах. В начале зимы отмечались многочисленные активные циклоны, которые приносили большое количество снежных осадков.
Международное сотрудничество - ключ к надежным и всеобъемлющим результатам
Исследование для этой публикации было начато и частично проводилось в рамках проекта «Сравнение и оценка спутниковых продуктов снега» (SnowPEx). Это было предложено на семинаре, организованном Глобальной группой по наблюдению за криосферой ВМО - Snow Watch Team в январе 2013 г., в знак признания приоритетности оценки и объединения продуктов снега на основе различных спутниковых датчиков и методов поиска.
SnowPEx был действительно международным мероприятием с участием экспертов из США, Канады, Китая, Японии и большинства европейских стран, которые занимаются снегом: Финляндия, Швеция, Норвегия, Австрия, Швейцария, Франция, Италия, Великобритания, Германия. Проект финансировался в значительной степени Европейским космическим агентством при значительном участии участвующих организаций.
Д-р Крис Дерксен из Канады по окружающей среде и изменению климата отметил, что «SnowPEx был очень успешной инициативой, которая способствовала оценке большого количества наборов данных по снегу в Северном полушарии. Анализ иллюстрирует важный вклад сообществ дистанционного моделирования и моделирования поверхности земли. Примечательно, что результаты SnowPEx иллюстрируют ценность объединения нескольких независимых наборов данных для повышения общей точности и дают количественные оценки неопределенности наблюдений».
Рисунок 3. Снежная масса в северном полушарии в гигатоннах. Количество снега этой зимой показано красным, самое последнее наблюдение за 13 мая 2020 года. Средняя масса снега с 1982 по 2012 год показана на графике черной пунктирной линией. Данные спутниковых наблюдений и наземных измерений. Финский метеорологический институт и Глобальная служба криосферы ВМО.
Параллельно с этим в рамках GCW Группа по наблюдению за снегом продолжала регулярно выпускать и публиковать несколько трекеров снега, таких как трекер экстерьера снежного покрова GCW Environment Canada (EC), который дает оценку текущей степени снежного покрова Северного полушария относительно к периоду 1998-2011 гг. на основе оперативного суточного анализа снежного покрова Канадского метеорологического центра и системы FMI / GCW SWE Tracker на основе эквивалента снежной воды GlobSnow (SWE). Он был разработан в рамках проекта GCW Snow Watch и иллюстрирует текущий эквивалент снежной воды в Северном полушарии относительно долгосрочного среднего значения и изменчивости (рисунок 3).
Статья Модели и тренды массы снега Северного полушария с 1980 по 2018 гг.
Источник: сайт ВМО