Горный снежный покров тает быстрее, если он покрыт пылью. Эта циклическая проблема заставляет менять прогнозы по водным ресурсам.

На страдающем от засухи западе США горный снежный покров является жизненно важным источником воды.
Весеннее таяние воды наполняет реки, расположенные ниже по склону, так как температура медленно повышается. Но поскольку изменение климата делает такие переменные, как осадки и температура, менее предсказуемыми, управление этим жизненно важным источником воды стало сложной задачей. Учёные предупреждают, что нынешние модели таяния снегов остались в прошлом.
«Нынешние модели основаны на статистических отношениях, которые предполагают, что будущее будет похоже на прошлое. И я думаю, теперь мы знаем, что не можем полагаться на это предположение», — сказала Маккензи Скилз (McKenzie Skiles), исследователь снега из Университета Юты.
Скилз возглавила исследование, опубликованное в журнале Environmental Research Letters, в котором подчёркивается особенно важная переменная, необходимая моделям прогнозирования снега для адаптации к быстро меняющемуся миру: пыль.

Циклы пыльного снега

Пыль, будучи темнее лежащего под ней снега, поглощает больше солнечной энергии и ускоряет таяние снега. Быстро тающий снег является проблемой, потому что горный снежный покров защищает почву от солнечного тепла, объяснила Скилз. Когда снег быстро тает, почва теряет защитное покрытие и высыхает раньше в сезоне.
Исследователи отслеживали это явление в штате Юта в 2021 и 2022 годах, когда уровень воды в Большом Солёном озере достиг рекордно низкого уровня из-за увеличения потребления и продолжительной засухи. Пыль с обнажённого дна озера попала на снег в соседних горах Уосатч.
Согласно данным Скилз и её коллег, опубликованным в июне 2023 года, пыль Большого Солёного озера ускорила таяние снегов в Уосатче на 17 дней в течение сезона таяния снегов 2022 года.
«Ландшафт стал более сухим, поэтому любая дополнительная влага, которая появляется после этого, в основном впитывается ландшафтом, а не возвращается обратно в Большое Солёное озеро», — объясняет Скилз.
Это явление представляет собой петлю обратной связи: по мере того, как в озеро поступает меньше воды, дно высохшего озера расширяется, и на снежный покров Уосатча выбрасывается больше пыли. Затем цикл повторяется.
По словам Скилз, эти результаты подтверждают многочисленные исследования, проведённые с 2010 по 2018 гг. в Скалистых горах Колорадо. В горах Сан-Хуан пыльные порывы с плато Колорадо ускорили таяние снега на 3–5 недель и коррелировали с ошибками прогнозирования таяния снега.

Улучшенные прогнозы

Своевременные предупреждения о наводнениях и эффективное управление водохранилищами требуют точных прогнозов таяния снегов. NOAA использует соответствующие модели для прогнозирования скорости таяния снега и количества воды, которая будет ежегодно пополнять реки.
Но, несмотря на значительное влияние пыли на скорость таяния снега, многие модели прогнозирования рек, в том числе NOAA, не учитывают это.
В Центре прогнозов рек бассейна Колорадо (CBRFC) гидрологи обновляют модели, чтобы изменить эту ситуацию.
Одна из стратегий состоит в том, чтобы увеличить входную температуру моделей, поскольку добавление немного большего количества тепла имитирует воздействие пыли, сказал Джон Лотак (John Lhotak), гидролог из CBRFC, который не имел отношения к исследованию в Юте. Такие калибровки основаны на данных исторических событий, связанных с пылью.
«Всё меняется», — сказал Лотак, объясняя необходимость обновления старой модели. Изменение климата изменило характер осадков, температуры и пыли. «Поэтому, когда вы калибруете эту модель, вы калибруете исторические данные, которые меняются», — объяснил он.
Офис Лотака также тестирует более динамичную физическую модель, опирающуюся на дополнительные данные, такие как солнечное излучение, ветер, влажность и пыль на снегу, чтобы лучше моделировать изменчивость наблюдаемых снежных условий в реальном времени.
В бассейне реки Колорадо «каждая капля драгоценна», сказал Лотак, поэтому правильный прогноз, с точностью до мельчайших долей процента, имеет решающее значение для планирования и адаптации сообществ. «Вот где мы сейчас находимся — вот почему каждая капля тщательно изучается».

 

Ссылка: https://eos.org/articles/dust-is-melting-snow-and-current-models-cant-keep-up