Исследователи подробно изучают, сколько воды хранится в снегу

Тяжелый снежный покров доставляет удовольствие лыжникам и саночникам, а также действует как резервуар под открытым небом, который тает, обеспечивая воду для питья, орошения и других целей в засушливые месяцы.

Но сколько именно воды удерживается в снежных покровах и как долго?

Эта информация, имеющая решающее значение для менеджеров по водным ресурсам во всем мире, приобрела новую ясность благодаря новой, более целостной методике расчета, разработанной исследователями Инженерного колледжа Университета штата Орегон.

«Управляющие водными ресурсами склонны рассматривать портфель вариантов инфраструктуры — резервуары для поверхностных вод, программы пополнения подземных вод и т. д. — чтобы обеспечить соответствие предложения спросу», — сказал Дэвид Хилл из OSU. «Расширенное понимание того, сколько воды содержится в снегу, должно позволить им принимать долгосрочные решения по планированию того, как скорректировать этот портфель».

В исследовании Хилла, профессора гражданского строительства, и докторанта Кристины Арагон были рассмотрены данные о снежном покрове почти за четыре десятилетия. С помощью своего нового показателя, который они называют запасом снеговой воды, они определили, что количество воды, ежегодно удерживаемой в горных снежных покровах нижних 48 штатов, сократилось на 22%.

«В отличие от других широко используемых показателей, которые фиксируют переменные снега в один момент времени, например, максимальный эквивалент снеговой воды, или описывают характеристики снега с точки зрения времени, например, продолжительность снежного сезона, хранение снеговой воды применимо во многих временных и пространственных масштабах. «, — сказал Хилл. «На самом деле это просто совокупная сумма, а не максимальное значение; это похоже на сложение количества миль, которые вы проехали за определенный год, а не просто думать о 500 милях, которые вы проехали за один день во время поездки».

Помимо внедрения более совершенного инструмента для измерения количества воды в снежных покровах в течение определенного периода времени, полученные результаты важны из-за того, что новый показатель показал о горных снежных покровах, которые играют огромную роль в запасании воды в стране.

Хилл и Арагон отмечают, что из всей воды, хранящейся в виде снега в нижних 48 регионах, 72% находится в горах, хотя горы занимают лишь 16% общей площади.

«Есть много способов описать или количественно оценить наши снежные ресурсы, но некоторые традиционные измерения, такие как снежный покров 1 апреля, все чаще не дают полной картины», — сказал Хилл. «Мы представляем новый способ описания способности снега удерживать воду, который добавляет более глубокое понимание и имеет большую применимость в тех случаях, когда снегопады становятся все более прерывистыми или, к сожалению, переходят в дождь».

Работа исследователей, представленная в статье, опубликованной в Гидрология и науки о системе Земли, основан на широко используемом измерении, известном как эквивалент снеговой воды; Как следует из названия, это количество воды, остающееся в контейнере после того, как растает положенный в него снег.

«Учитывая количество воды, удерживаемой в снежном покрове, и время, в течение которого вода хранится в виде снега, мы можем количественно оценить запасы воды в различных типах снежного покрова», — сказал Арагон. «Сюда входят стойкие снежные покровы, которые обычно наблюдаются на больших высотах в горах; временные снежные покровы, которые обычно встречаются на более низких высотах; и снежные покровы, которые переходят от постоянных к временным из-за потепления климата».

Арагон добавляет, что, поскольку показатель запаса воды в снегу можно применять к нескольким типам снежных покровов, он может стать все более ценным для мониторинга и прогнозирования водных ресурсов «в условиях повышенной изменчивости климата в будущем».

Хилл отмечает, что за последние несколько лет в нижних 48 странах наблюдался «цикл экстремальных праздников или голода, когда дело дошло до того, где и когда у нас были снег и дождь». И в целом количество снежных покровов за последние 10–20 лет значительно уменьшилось.

«Это особенно важно в таких местах, как Орегон, где 15% общего годового количества осадков в штате выпадает в виде снега, а наш снежный покров функционирует как резервуар», — сказал он. «Он сдерживает зимние осадки и медленно высвобождает их весной и в начале лета. Это полезно, потому что в это время количество осадков в течение года сокращается, но спрос на воду растет».

По мере того, как климат нагревается, а снежные покровы становятся все более изменчивыми (хорошим примером является зима 2023-2024 годов, сказал Хилл), такой показатель, как новый, разработанный в ОГУ, помогает более объективно количественно оценить аспект хранения снежных покровов в резервуарах земного шара.

Он отмечает, что на местном и региональном уровнях муниципальным и сельскохозяйственным водопользователям необходимо сбалансировать спрос и предложение, а хранение снега существенно влияет на сроки предложения.

«По мере того, как мы движемся вперед и двигаемся от прошлого к настоящему, относительно хорошей новостью является то, что годовое количество осадков, как правило, не меняется так резко», — сказал он. «Однако изменение температуры сильно влияет на запасы снега и, следовательно, на время доступности воды».