Съдържание:

Доклад: Случаят с променящия се сняг
Доклад: Случаят с променящия се сняг

Видео: Доклад: Случаят с променящия се сняг

Видео: Агрогороскоп с 16 по 18 августа 2021 года 2022, Декември
Anonim

Вижте PDF на този отчет

Първоначално публикувано в Climate Central.

Независимо дали живеете сред палми или борове, снегът играе критична роля в нашия климат. Снегът поддържа нашата планета по-хладна, оказва значително влияние върху водните ресурси и е показателен показател за изменението на климата.

Изображение
Изображение

Прогнозирането на снеговалежи и определяне на дългосрочните тенденции на снежната климатология са предизвикателни по своята същност, но изследователският екип в Climate Central е направил анализ на тенденциите на снеговалежите в Съединените щати. Въпреки че от резултатите не може да се различи нито една обща национална тенденция в снеговалежите, се появяват ясни регионални и сезонни модели. В почти всички райони на страната снегът намалява през „раменните“сезони - есента и пролетта. Резултатите от 145 местоположения показват, че 116 станции (80%) са намалили снеговалежите преди декември, а 96 станции (66%) са намалили снеговалежите след 1 март. Зимата показва смесен рекорд, с повече сняг в северния климат и намаляващ сняг в южните райони. Също така сравнихме общия снеговалеж от 70-те до 2010-те и класирахме 20-те града с най-голям процент печалби и загуби, използвайки анализ на крайните точки.

Променящите се модели на това колко, кога и къде вали сняг оказват значително влияние върху нашия климат, икономика и живот. Този доклад предоставя наръчник за климатологията на снега и включва ресурси за това как да докладвате за снега - или липсата му - във вашия район.

Глобалното затопляне и неговото въздействие върху снега

Очевидно температурата е основният фактор за това дали валежите падат на земята като сняг, лед или дъжд. Тъй като повърхностната температура на земята продължава да се повишава, това вече влияе върху моделите и количествата на снеговалежите. Здравият разум ни казва, че при по-топъл климат ще има по-малко снеговалежи, тъй като по-високите температури вероятно ще накарат снега да се стопи, за да вали, преди да се удари в земята, или да се разтопи бързо, когато падне на земята. В Съединените щати зимите са най-бързо затоплящият се сезон, най-дългите застудявания стават по-кратки и се очаква броят на дните с температури под 32 ° F да продължи да намалява в цялата страна.

Противоположно, глобалното затопляне всъщност може да доведе до по-големи снеговалежи в по-студените региони в близост до средносрочен план. Това е така, защото по-топлият въздух „задържа“повече влага - около четири процента повече на градус (F) - и че допълнителната влага може да падне като сняг, когато температурите са под нулата.

Според текущи академични изследвания, по-топлите повърхностни температури и намаления арктически морски лед също могат да доведат до променящи се атмосферни модели на циркулация, които носят студени събития в източната част на Съединените щати.

Измерване на сняг - сложно е

Снеговалежът е труден за измерване с последователност и точност. Сняг духа и пренася, може да се уплътни, да се стопи при контакт. Дори по време на същото снежно събитие една общност може да получи леко запрашаване, докато близкият квартал с малко по-висока кота може да достигне няколко сантиметра.

Изследването как се записват измерванията на снеговалежите е от решаващо значение при сравняването на данните за снега по време и местоположение, включително такива неща като инструкции на наблюдателя, време на наблюдение, промени на наблюдателя и къде са направени измерванията. Различни резултати могат да се получат, ако наблюденията са били направени на естествена повърхност, настилка, на маса за пикник или на „сноуборд“. Освен измерването на действителните количества снеговалеж, има и други видове измервания на сняг, включително еквивалентната вода, която се съдържа, и снежна покривка, която включва дълбочината на стария и новия сняг върху земята.

За да проучи дългосрочните тенденции и да сведе до минимум несъответствията в данните, Climate Central разгледа тенденциите на снеговалежите по два начина. Първо, ние адаптирахме методология, използвана от редица учени, които изучават снеговалежи от десетилетия. Събрахме данни за снеговалежи за 244 местоположения от 1970 до 2019 г. Метеорологичните станции със средногодишен снеговалеж под 5 инча бяха изключени, както и станциите, на които липсваха 20% или повече от техните данни. Това ни позволи да разгледаме общо 145 станции за сезонни тенденции над 50 години (Таблица 1). Освен това сравнихме средногодишните общи снеговалежи през първото и последното десетилетия на периода на изследване, метод, известен като анализ на крайните точки. Редица станции имат големи пропуски в данните за снеговалежи, свързани с инсталирането на автоматизирани системи за наблюдение на повърхността (ASOS), които заместват наблюденията на хора на редица места. Чрез сравняване на данните в крайните точки на периода на изследване успяхме да включим 142 станции в нашата класация на станции, които са претърпели най-големи загуби или печалби при снеговалежи (Таблици 2 и 3). Доказано е, че данните в близост до крайните точки на времеви редове оказват голямо влияние върху общата тенденция.

Регионални резултати: По-малко сняг през сезоните на раменете, смесен рекорд в натрупването

Резултатите от анализа на Climate Central не показват нито една обща национална тенденция в снеговалежите, но като се разгледат записите на снежните станции по региони, се появиха редица ясни модели. Една от най-ясните тенденции, които се очертават в почти всички области, е, че снегът намалява през сезоните на „раменете“- есента и пролетта. През последните 50 години снеговалежът преди 1 декември намалява във всеки регион на страната, за който могат да бъдат оценени резултатите. След 1 март снеговалежът намалява във всички региони, с изключение на североизточните и източните северни централни райони. Зимата показа смесен рекорд, с повече сняг в северния климат и намаляващ сняг в южните райони.

Процент станции с намаляващ сняг по региони, 1970-2019.

Държавите са групирани според американските климатични региони на NOAA.

Изображение
Изображение

Централна (Илинойс, Индиана, Кентъки, Мисури, Охайо, Тенеси, Западна Вирджиния)

В тези държави се наблюдава намаляване на сумата от снеговалежи и през трите сезона, като есенният сезон показва най-голям спад - 32 от 43 станции регистрират по-ниски суми на снега. Нешвил (-60%) и Ноксвил (-52%) се класираха на върха в списъка за намаляващ снеговалеж за крайните периоди, а именно 1970-79 и 2010-19. През 70-те години в Нешвил е изпадал средногодишен снеговалеж от почти метър сняг, но средно по-малко от 5 инча годишно през последното десетилетие.

Източна Северна Централна (Айова, Мичиган, Минесота, Уисконсин)

Почти на всички станции в тези среднозападни щати се наблюдава дългосрочно увеличаване на снеговалежите през зимата. Езеровият ефект на снеговалежите се увеличава около езерата Superior и Мичиган, въпреки че промените не са еднакви. Ледената покривка влияе върху снеговалежите с ефект на езерото, тъй като замразените езера прекъсват подаването на влага, за да се образува сняг. Като цяло ледената покривка на езерото е намаляла през последните години поради по-високите температури и тъй като езерата остават без лед за по-дълги участъци, поддържайки повече сняг. Маркет, Мичиган, има едни от най-големите печалби, с увеличение от 45%, което се равнява на средногодишно увеличение от 56 инча през последното десетилетие в сравнение с 1970–79. През есента на 13 от 14 станции се наблюдава спад на снега, а половината показва, че снеговалежите намаляват през пролетния сезон.

Североизток (Кънектикът, Делауеър, Мейн, Мериленд, Масачузетс, Ню Хемпшир, Ню Джърси, Ню Йорк, Пенсилвания, Род Айлънд, Върмонт)

Североизтокът е единственият регион с два сезона, показващи все по-големи количества снеговалеж. През зимния сезон повече от две трети от станциите регистрираха нарастване на снега, а пролетта показва 17 от 31 станции, отчитащи дългосрочно увеличение от 1970 до 2019 г. През есента обаче се наблюдава спад в нива на снеговалежи на 22 станции. Редица североизточни градове отбелязаха значителни печалби в средните годишни суми на снега от 70-те години на миналия век, включително Атлантик Сити, Ню Джърси (71%), Ню Йорк (66%) и Филаделфия (37%). Отделно затоплящите се океански води край брега също създават благоприятни условия за по-големи и по-екстремни зимни бури, особено по Източното крайбрежие. Националната администрация за океаните и атмосферата (NOAA) отбелязва, че източните две трети от Съединените щати са преживели около два пъти повече екстремни снежни бури през втората половина на 20 век спрямо първата половина.

Изображение
Изображение

Северозапад (Айдахо, Орегон, Вашингтон)

Анализът на данните от 50 години показва, че количеството сняг намалява на 91% от станциите в Северозападната част през есента. Снеговалежът се е увеличил при 7 от 11 станции през зимните месеци, но отново е намалял през пролетния сезон. Това е регион, където натрупаният зимен снежен покрив в планинските райони е от съществено значение за годишния воден цикъл, тъй като топенето на снега осигурява сладка вода, която поддържа местните водосбори през по-сухите летни месеци. Нарастващият дял на Запада претърпява влошаващи се суши от началото на 20-ти век, изтощавайки водоснабдяването и увеличавайки риска от пожари. Проучване от 2019 г. на изследователи от държавния университет в Портланд установи, че честотата на снеговалежите в планинския Северозапад намалява най-много на места с ниска и средна височина. Проучването също така прогнозира, че до края на 21 век много от обектите в мрежата за наблюдение на SNOTEL ще получат повече валежи, които падат като дъжд, отколкото като сняг.

Юг (Арканзас, Канзас, Луизиана, Мисисипи, Оклахома, Тексас)

Югоизток (Алабама, Флорида, Джорджия, Северна Каролина, Южна Каролина, Вирджиния)

В по-голямата част от южните щати анализът показва тенденции към намаляване на снеговалежите за регион на страната, който има доста ниски количества сняг, за да започне. В южния регион 11 от 14 станции отчитат по-ниски суми на снеговалежите през зимата, а 13 отчитат спад през есента. Повече от две трети от станциите на юг видяха загуби през пролетта. В Югоизточния регион 10 от 11 станции регистрират по-малко сняг през зимата, а 9 станции регистрират по-ниски снеговалежи през есенния и пролетния сезон. Снеговалежът в Ел Пасо, Тексас, се сви от 5,73 инча през 70-те години до едва 2,76 инча годишно през последното десетилетие. Шарлот, Северна Каролина, отбеляза 39% спад от 7,25 инча на само 4,42 инча.

Югозапад (Аризона, Колорадо, Ню Мексико, Юта)

Нашият анализ показа, че нивата на снега намаляват в целия югозапад, като всички пет станции отчитат спад през есента и пролетта, а четири станции намаляват през зимата. Липсата на валежи и температурите, които стават все по-топли, водят до снежни суши, които допринасят за неотдавнашния силен недостиг на вода в басейна на река Колорадо и Рио Гранде. Станцията Албакърки / Санта Фе показа 50% спад в снеговалежите, загуба от около 7 инча средно годишно през последното десетилетие. Солт Лейк Сити, домакин на Зимните олимпийски игри през 2002 г., отбеляза спад от 42%, преминавайки от средно 72 инча годишно на 42 инча.

Запад (Калифорния, Невада)

Само 1 станция в Калифорния и Невада отговаря на критериите за измерване на снеговалежи в този анализ, размерът на извадката е твърде малък, за да се правят заключения относно тенденциите. Други изследвания, които включват повече западни щати, установяват, че снежната покривка при по-високи височини в западната част на САЩ е намаляла с 41% или площ с размерите на Южна Каролина от 1982 до 2016 г. Друго проучване на тихоокеанските щати установи, че тенденциите в снежните покриви намаляват през всички месеци, държави и климат, но най-голям през пролетта. Друго проучване установи, че с нагряване на температурите се очаква количеството на валежите, които падат като сняг, а не като дъжд, да ускори топенето на снега. Снеговалежът е от съществено значение за водните ресурси в този регион, тъй като една трета от водата, използвана от градовете и земеделските земи в Калифорния, идва от разтопен снежен покрив.

Западна Северна Централна (Монтана, Небраска, Северна Дакота, Южна Дакота, Уайоминг)

В Северните Скалисти планини и равнини зимният снеговалеж се е увеличил, като само 2 от 15 станции показват намаляващи количества сняг. Но снеговалежите намаляват както през есенния, така и през пролетния сезон - 11 станции регистрират по-ниски количества през есента и 10 през пролетта. През последното десетилетие Mitchell, S.D., имаше 77% увеличение на снеговалежите в сравнение с 70-те години, със средно 43 инча годишно.

Изображение
Изображение

Намаляването на снега има последствия

Зимните бури могат да бъдат скъпи и дори смъртоносни, особено когато в силно населените райони се появят силен сняг и екстремни вятърни събития. От 2000 г. насам шест зимни бури са причинили щети за поне 1 милиард долара, според проследяването на бедствия от милиард долара на NOAA. Четири от тези бурни събития се случиха само през последните шест години, всички те през януари или по-късно. Но намаляването на снега може да има отрицателни последици за нашия климат, селскостопанската продукция и икономиката ни.

Отражателната способност на пресния сняг, известен като неговото албедо, е много висока, отразявайки повече от 80% от входящата слънчева светлина обратно в атмосферата (за разлика от това, по-тъмните повърхности като открити океани отразяват само около 6%, а дърветата, растенията и почвата отразяват 10 до 30%). Тази висока отражателна способност е най-важна през пролетта, когато по-дългите дни в Северното полукълбо водят до повече слънце и покритите със сняг области отразяват слънчевата енергия обратно, поддържайки планетата по-хладна. Снегът също има изолационни качества, действа като одеяло за почвата и нейните организми и ги предпазва от променливост на температурата на въздуха над повърхността на снега. Когато почвата замръзне, тя не може лесно да абсорбира нова течна вода, което води до по-голямо оттичане и потенциално наводнение. Изследванията също така показват, че размерите на наводненията се увеличават експоненциално, тъй като по-високата част от валежите пада като дъжд, а не като сняг, което предполага, че рискът от наводнения през зимата и пролетта може да се увеличи, когато климатът ни се затопли. Силното наводнение, което засегна хиляди домове, както и селското стопанство и инфраструктурата в Южните равнини през 2019 г. се смята, че е причинило щети от 6,2 милиарда долара.

Снегът е важен икономически ресурс за много общности в страната. Според доклад от 2018 г. на Protect Our Winters потребителските разходи на сноубордисти, скиори и моторни шейни добавят около 20,3 милиарда долара към икономиката на САЩ през зимния сезон 2015–2016. В сравнение със средния сезон, високите снежни години генерират допълнителни $ 692,9 милиона и 11 800 допълнителни работни места; годините с нисък сняг водят до загуба на икономическа стойност от над 1 милиард долара и струват 17 400 работни места.

Изображение
Изображение

Вижте нашите местни графики на сезонните тенденции за сняг за 145 местоположения онлайн, които показват как снегът се увеличава или намалява през последните 50 години.

Промените в снега засягат и земеделската индустрия, особено в западните щати, които зависят от снежната покривка като източник на вода. Тъй като по-голям процент от зимните валежи започна да пада като дъжд, това има потенциално тежки последици. В повечето части на Запад годишният воден цикъл започва като дълбока планинска снежна покривка през зимата и бавно се топи през пролетта. Без сняг има по-малко водоснабдяване за водоемите в района. Очаква се само снежната раница в Сиера Невада да поддържа 47 милиарда долара в агробизнес годишно в Калифорния.

Така че, независимо дали първият признак на снежинка карате с кола маска сноуборда и ските си или се гмуркате обратно под завивките, променящите се модели на снеговалежи са знак за нашия променящ се климат. Бъдещите зими вероятно ще бъдат по-топли и влажни за много от нас.

МЕТОДИКА: Общите годишни и сезонни (есенни, зимни и пролетни) снеговалежи за 1970–2019 г. са получени от Приложната климатична информационна система. За сезонния анализ, който обхващаше целия петдесетгодишен период, станциите, в които липсваха повече от 20% от дневните данни (10 години) за всеки сезон през периода на изследване, бяха изключени. Петдесетгодишните сезонни тенденции за снеговалеж бяха анализирани с помощта на линеен регресионен анализ. За анализ на крайните точки средният годишен снеговалеж през първото (1970–1979 г.) и последното (2010–2019 г.) десетилетия от периода на изследване е сравнен на всяко място, което получава средногодишен снеговалеж от поне пет инча. Станции с повече от 20% липсващи дневни данни (2 години) през първото или последното десетилетие бяха изключени от анализа.

ПРИЗНАВАНИЯ: Усилията за научни изследвания бяха подкрепени от д-р Дейвид Робинсън, уважаван професор и държавен климатолог от Ню Джърси, катедра по география и експериментална станция за селско стопанство в Ню Джърси, Университет Рутгерс

Популярни по теми