新研究发现气候变化最“危险”的山区积雪

  随着地球变暖,科学家们预计山上的积雪应该在今年早些时候逐渐融化。但是,在美国的观察结果表明,随着温度升高,某些地区的积雪融化相对不受影响,而其他地区则可能在一年前一个月经历积雪融化。

  积雪消失的时间(春季是整个冬季积雪融化的日期)之间的差异是加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的科学家新研究的重点。

  在3月1日发表在《自然气候变化》杂志上的一项新研究中,斯克里普斯海洋学气候学家Amato Evan和Ian Eisenman确定了随温度升高而积雪融化的区域变化,他们提出了一种理论来解释全球哪些高山积雪是最“危险的”来自气候变化。这项研究是由美国国家海洋和大气管理局的气候计划办公室资助的。

新研究发现气候变化最“危险”的山区积雪

  研究人员观察了美国西部近四十年的观测结果,发现随着温度升高,雪堆消失的时间在沿海地区和南部变化最快,而在美国北部内部变化较小。这意味着内华达山脉,喀斯喀特山脉和亚利桑那州南部山区的积雪比落基山脉或犹他州山区的积雪更容易受到气温升高的影响。

  科学家利用这些历史观察结果建立了一个新模型,以理解为什么积雪消失的时间在整个山区差异很大。他们认为,一年中积雪的时间变化和表面被积雪覆盖的时间的变化是某些地区比其他地区更容易积雪融化的关键原因。

  “全球变暖并没有在所有地方都产生同样的影响。当您离海洋越来越近或在美国更南端时,由于温度升高,积雪变得更加脆弱,或者更具危险性,而在非洲大陆内部,该研究的主要作者埃文说:“我们的理论告诉我们为什么会这样,并且基本上表明,如果您在俄勒冈州,加利福尼亚州,华盛顿州和南部地区,那么今年春季早得多,但是如果您在科罗拉多州或犹他州,则不会。”

  研究人员在全球应用这一理论后发现,温度升高会极大地影响北极,欧洲阿尔卑斯山和南美南部地区积雪融化的时间,而欧洲和亚洲北部内部的变化要小得多,包括俄罗斯中部地区。

  为了设计出导致这些发现的模型,Evan和Eisenman分析了美国自然资源保护局Snowpack Telemetry(SNOTEL)网络管理下的美国西部近400个站点的每日积雪测量。他们查看了1982年至2018年每年的SNOTEL数据,并集中研究了春季积雪消失的日期的变化。他们还检查了来自北美区域再分析(NARR)的数据,这些数据显示了这些站点中每个站点在同一年的每日平均地面气温和降水量。

  该模型使用基于物理学和数学的方法,模拟了积雪堆积和积雪融化随温度变化的时间。然后,科学家可以使用该模型解决导致积雪变暖差异的关键因素:时间。具体来说,他们研究了积雪可以累积的时间以及表面被积雪覆盖的时间。

  艾森曼说:“我们最终得出的解释如此简单,令我感到兴奋。” “我们的理论模型提供了一种机制,可以解释为什么观测到的融雪日期在某些位置比在其他位置变化大得多,并且还可以预测未来融雪日期在进一步变暖的情况下将如何变化。”

  该模型显示,与冬季到夏季的温度变化较小的地区相比,冬季和夏季之间的温度波动非常大的地区更不容易变暖。该模型还显示,年平均温度最接近0°C的区域较不易发生早期融化。最易受影响的地区是冬季和夏季温度之间的差异很小,并且平均温度远高于或什至远低于0?C的地区。

  例如,在美国内陆山区(如科罗拉多洛矶山脉),温度下降到低于0°C的时间约为半年,温度升高1°C可能导致几天内更快地融化,而不是巨大的差异。

  但是,在西北太平洋等沿海地区,海洋和热量调节的影响有助于使冬季温度保持较高的温度,这意味着在0°C以下可以积雪的日子越来越少。研究人员假设,在该地区的喀斯喀特山脉,温度升高1°C可能导致雪在季节提前一个月左右融化-差异巨大。

  北极是最“危险”的地区之一,每年积雪9个月,融化大约需要3个月。该模型表明,在1°C的温度下升温将使融化速度加快约一周,这对于地球上最快速的增温地点之一来说,是相当长的时间。

  这项研究基于Scripps科学家自1990年代中期以来所做的工作,以绘制整个美国西部融雪时间和积雪的变化图。作者说,冬季“收缩”,即更短,更暖和总体降水更少。 -具有不良的社会影响,因为它导致更长的火灾季节。这可能对本来就容易发生火灾的地区造成毁灭性影响。在加利福尼亚州,较快的积雪融化速度已经使森林管理更加困难,并为诸如树皮甲虫等入侵物种的繁衍生息提供了主要条件。

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