2021年3月2日
随着全球变暖，科学家预计山区积雪将在今年早些时候逐渐融化。然而，在美国的观测显示，随着气温上升，一些地区的积雪融化相对不受影响，而其他地区的积雪融化可能会在一年中提前一个月。
加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的科学家们新研究的重点是积雪消失时间上的差异——春天所有冬季积雪融化的日期。
在3月1日发表在该杂志上的一项新研究中自然气候变化斯克里普斯海洋学气候科学家阿马托·埃文和伊恩·艾森曼发现了随着温度升高，积雪融化的区域变化，他们提出了一种理论，解释了全球哪些山区积雪最容易受到气候变化的“威胁”。该研究由美国国家海洋和大气管理局气候项目办公室资助。
通过对美国西部近40年的观测，研究人员发现，随着气温上升，沿海地区和南部积雪消失的时间变化最快，而美国北部内陆的变化较小。
这意味着内华达山脉、喀斯喀特山脉和亚利桑那州南部山脉的积雪比落基山脉或犹他州山脉等地的积雪更容易受到气温上升的影响。
科学家们利用这些历史观察建立了一个新的模型，以理解为什么积雪消失的时间在山区之间差异很大。
他们的理论是，积雪积累时间的变化和一年中表面被雪覆盖的时间的变化是一些地区比其他地区更容易受到积雪融化影响的关键原因。
“全球变暖对每个地方的影响都不同。当你靠近海洋或在美国更南的地方，由于温度的升高，积雪更容易受到伤害，或更有风险，而在大陆内部，积雪似乎更不透水，或更能适应温度的上升。”该研究的主要作者埃文说。
“我们的理论告诉我们为什么会发生这种情况，它基本上表明，如果你在俄勒冈州、加利福尼亚州、华盛顿州和南部，春天会来得更早，但如果你在科罗拉多州或犹他州，就不是这样。”
在全球范围内应用这一理论，研究人员发现，气温升高将影响北极、欧洲阿尔卑斯山和南美洲南部地区积雪融化的时间，而欧洲和亚洲北部内陆地区，包括俄罗斯中部地区的变化要小得多。
为了设计得出这些发现的模型，Evan和Eisenman分析了美国西部近400个地点的每日积雪测量数据，这些地点由自然资源保护服务积雪遥测(SNOTEL)网络管理。
他们研究了1982年至2018年每年的SNOTEL数据，重点关注春季积雪消失日期的变化。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在同一年内的日平均地表气温和降水。
利用基于物理和数学的方法，该模型模拟了积雪积累和积雪融化的时间作为温度的函数。然后，科学家们可以使用该模型来解决导致积雪变暖差异的关键因素:时间。具体来说，他们研究了雪的积累时间和表面被雪覆盖的时间。
“我对我们最终得出的简单解释感到兴奋，”埃森曼说。“我们的理论模型提供了一种机制，解释了为什么观测到的融雪日期在某些地方的变化比其他地方大得多，它还预测了在进一步变暖的情况下，未来融雪日期将如何变化。”
该模型显示，冬季和夏季之间温度波动很大的地区比冬季和夏季之间温度变化较小的地区更不容易受到变暖的影响。
该模型还显示，年平均气温最接近0?C不太容易受到早融的影响。最易受影响的地区是冬夏温差较小、平均气温远高于甚至远低于0°C的地区。
例如，在美国科罗拉多州落基山脉这样的内陆山区，那里的温度在大约半年的时间里都低于0°C，温度升高1°C就会导致融化速度加快几天——这并不是一个巨大的差异。
然而，在太平洋西北地区这样的沿海地区，海洋和热调节的影响有助于保持冬季温度略高，这意味着0°C以下降雪的天数更少。研究人员假设，在该地区的喀斯喀特山脉，气温每升高1摄氏度，就会导致积雪在这个季节提前一个月融化——这是一个巨大的差异。
最“危险”的地区之一是北极，那里的积雪每年累积9个月，大约需要3个月才能融化。该模型表明，升温1°C将导致融化速度加快约一周——对于地球上变暖最快的地方之一来说，这是一段很长的时间。
这项研究建立在斯克里普斯科学家自20世纪90年代中期以来所做的工作的基础上，他们绘制了美国西部融雪时间和积雪的变化。作者说，一个“萎缩”的冬天——一个更短、更温暖、整体降水更少的冬天——会产生不利的社会影响，因为它会导致火灾季节变长。
这可能会对已经发生火灾的地区造成毁灭性的影响。在加州，更快的积雪融化速度已经使森林管理更加困难，并为树皮甲虫等入侵物种的繁荣提供了主要条件。
这项工作的资金由NOAA/CPO拨款NA17OAR4310163提供给加州大学。
来源:https://ucsd.edu/