Spolehlivější odhady masy sněhu


Přesné odhady množství sezónního sněhu jsou důležité pro pochopení koloběhu vody v klimatickém systému Země, ale vytvořit jeho jasný a uspořádaný obraz se ukazuje jako obtížné. Nový výzkum provedený v rámci iniciativy ESA CCI (Climate Change Initiative) pomohl vytvořit první spolehlivý odhad změny množství sněhu a pomohl identifikovat různé kontinentální trendy.

Vyšší povrchové teploty jsou známým hybatelem zásadních redukcí v rozsahu a době trvání sněhového pokryvu na severní polokouli. Co je podobně důležité, ale mnohem méně probádané, je hmotnost sněhu – tedy množství vody v něm uložené – a jak se tato mění v průběhu času.

Milióny lidí jsou odkázané na tání kvůli energii, zavlažování a pitné vodě. Přesnější informace o hmotě sněhu mohou nejen pomoci stanovit předpovědi týkající se dostupnosti čerstvé vody a identifikovat rizika povodní, ale také mohou pomoci lepšímu vyhodnocení toho, jakou roli hraje sezónní sníh v klimatickém systému.

V nové studii publikované v časopise Nature výzkumníci z Finského meteorologického institutu (FMI) a kanadské instituce Změna životního prostředí a klimatu, kteří pracují v rámci iniciativy ESA Climate Change Initiative, spolehlivě změřili množství každoročního objemu sněhu na severní polokouli mezi lety 1980 a 2018. Jejich výzkum ukazuje, že množství sněhu zůstalo v eurasijském regionu stejné a pokleslo v Severní Americe. V obou oblastech ale poklesl rozsah sněhové pokrývky.

Kombinovaná data o objemu sněhu za 39 let jsou založena na pasivních mikrovlnných družicových pozorování kombinovaných s pozemními měřeními síly sněhové pokrývky. To umožnilo týmům stanovit, že roční maximum množství sněhu mezi lety 1980 až 2018 je 3062 gigatun, přičemž nejvíce sněhu je v březnu. Předchozí odhady počítaly s rozpětím množství sněhu od 2500 do 4200 gigatun.

Tým využil tuto metodu, která koriguje jakékoliv anomálie v datech, a srovnal získané výstupy s odhady ze systému GlobSnow (Global Snow Monitoring for Climate Research) a třemi dalšími nezávislými studiemi objemu sněhu.

Hlavní autor studie a profesor na FMI Jouni Pulliainen k tomu uvádí: „Metoda může být použita ke zkombinování různých pozorování a navíc poskytuje mnohem přesnější informace o množství sněhu, než jsme byli schopni získat kdy dříve. Dřívější nejistota v množství sněhu o 33 procent nyní poklesla na 7,4 procent.“

Výzkumníci odhalili malé snížení v množství sněhu na severní hemisféře v uplynulých čtyřech dekádách, přičemž družicová pozorování odhalila maximum ležícího sněhu na přelomu února a března.

Tyto spolehlivé odhady navíc týmu dovolily identifikovat rozdíly mezi trendy na jednotlivých kontinentech. Například množství sněhu klesá o 46 gigatun za dekádu napříč Severní Amerikou. Toto neplatí pro celý eurasijský region, ovšem pozorovány jsou velké místní proměny.

Jouni Pulliainen pokračuje: „V uplynulých letech byly odhady globálních a lokálních sněhových srážek pouze indikativní. Výstupy naší práce ukazují, že množství srážek v mnoha severních oblastech narostlo, zvláště pak v severních částech Asie.“

V severních oblastech, kde se obecně dešťové srážky mění na sněhové v průběhu zimy, zůstává množství sněhu přibližně stejné nebo dokonce narostlo. V jižnějších oblastech, kde i v zimě jsou srážky převážně dešťové a nikoliv sněhové, tak celková suma sněhového pokryvu a dešťových srážek poklesla.

Data o množství sněhu mají potenciál pomoci vědcům analyzovat a vylepšit spolehlivost jejich modelů, které jsou používány k předpovídání budoucích změn. Jenže dřívější pokusy o odhady množství sněhu v severních oblastech byly tak různorodé, že nebylo s dostatečnou jistotou možné tvrdit, že dochází ke změnám.

Projektový tým míří na pokračování vývoje algoritmu GlobSnow, který je součástí iniciativy ESA Climate Change Initiative. Jde o program výzkumu a vývoje, který spojuje a kalibruje měření z různých družicových misí, aby tak vznikly globální dlouhodobé datové sady.

V listopadu 2019 členské státy ESA odsouhlasily zásadní rozšíření flotily družic Sentinel systému Copernicus včetně kandidátské mise CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer). Ta bude vypuštěna nejdříve v roce 2025, přičemž ponese mikrovlnný radiometr s vysokým prostorovým rozlišením a špičkové přístroje pro pokračování a rozšíření měření sněhové pokrývky a jejího množství.

Spoluautor studie a člen dohledové skupiny projektu CIMR v ESA Kari Luojus k tomu uvádí: „Tým FMI už nyní pracuje na způsobu využití budoucích dat z mise CIMR pro zpřesnění odhadů množství sněhu. S jejich pomocí budeme moci dále rozšířit časovou délku této datové sady.“

Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).

Rubriky