Att uppskatta mängden säsongsbunden snö är viktigt för att förstå vattnets kretslopp och jordens klimatsystem, men det har visat sig svårt att skapa en tydlig och sammanhängande bild av förändringar. Ny forskning från ESA:s Climate Change Initiative har hjälpt till att ta fram den första tillförlitliga uppskattningen av förändringar i snömassa och har hjälpt till att identifiera olika kontinentala trender.

Uppvärmningstemperaturerna är kända för att ha drivit avsevärda minskningar av omfattningen och varaktigheten av snötäcket på norra halvklotet. Lika viktigt, men mycket mindre väl förstådd är snömassan – mängden vatten som finns i snöpacken – och hur den har förändrats över tiden.

Miljontals människor är beroende av snösmältvatten för ström, bevattning och dricksvatten. Mer exakt snömassainformation skulle inte bara hjälpa till att bedöma tillgängligheten av sötvattenresurser och identifiera översvämningsrisk, men också möjliggöra en bättre bedömning av vilken roll säsongsbetonad snö spelar i klimatsystemet.

I ett nytt papper, publiceras i Natur , forskare från Meteorologiska institutet (FMI) och Environment and Climate Change Canada, arbetar som en del av ESA:s klimatförändringsinitiativ, har tillförlitligt uppskattat mängden årlig snömassa och förändringar i snötäcket på norra halvklotet mellan 1980 och 2018. Deras forskning visar att snömassan har förblivit densamma i Eurasien och har minskat i Nordamerika, men omfattningen av snötäcket har minskat i båda regionerna.

Den kombinerade 39-åriga snömassans klimatdatapost är baserad på passiva mikrovågsatellitobservationer kombinerat med markbaserade snödjupsmätningar. Detta gjorde det möjligt för teamet att minska den årliga maximala snömassan för norra halvklotet till 3062 gigaton mellan 1980-2018, med toppen av snömassan i mars, medan tidigare uppskattningar varierade från 2500-4200 gigaton.

Teamet använde denna metod, som korrigerar eventuella avvikelser i uppgifterna, och jämförde dem med uppskattningar från Global Snow Monitoring for Climate Research, även känd som GlobSnow, med tre oberoende uppskattningar av snömassa.

Jouni Pulliainen, tidningens huvudförfattare och forskningsprofessor vid FMI, säger, "Metoden kan användas för att kombinera olika observationer och den ger mer exakt information om snömängden än någonsin tidigare. Den tidigare betydande osäkerheten på 33 % i snömängden har minskat till 7,4 %."

Forskargruppen fann liten minskning av snömassan på norra halvklotet under de fyra decennierna av satellitobservationer när man tittade på den årliga maximala mängden snö i månadsskiftet februari-mars.

Dock, de mer tillförlitliga uppskattningarna gjorde det möjligt för teamet att identifiera olika kontinentala trender. Till exempel, snömassan minskade med 46 gigaton per decennium över hela Nordamerika. Detta återspeglades inte i Eurasien, men hög regional variation observerades.

Jouni fortsätter, "Förr, uppskattningar av globala och regionala snöfallstrender har endast varit vägledande. Resultaten visar att mängden nederbörd har ökat i de norra regionerna, särskilt i de norra delarna av Asien."

I norra områden, där nederbörden i allmänhet övergår till snö på vintern, snömassan har förblivit densamma eller till och med ökat. I de södra delarna, där nederbörden på vintern kommer ner som vatten snarare än snö, både snötäckets utbredning och snömassan har minskat.

Snömassadata har potential att hjälpa forskare att analysera och förbättra tillförlitligheten hos modeller som används för att förutsäga framtida förändringar, dock, tidigare försök att uppskatta mängden snömassa på norra breddgrader är så varierande att det inte går att bedöma om förändringar har skett med tillräckligt förtroende.

Projektgruppen siktar på att fortsätta utveckla GlobSnow-algoritmen, som en del av ESA:s Climate Change Initiative – ett forsknings- och utvecklingsprogram som slår samman och kalibrerar mätningar från flera satellituppdrag för att generera en global tidsserie.

I november 2019, ESA:s medlemsstater godkände en större utbyggnad av Copernicus Sentinel -flottan av satellituppdrag inklusive CIMR - Copernicus Imaging Microwave Radiometer kandidatuppdrag. Skall lanseras tidigast 2025, denna multifrekventa mikrovågsradiometer kommer att ge hög rumsupplösning och hög trovärdighet mätningar för att fortsätta och omfatta snö omfattning och massposter observationer rekord i framtiden.

Medförfattare och medlem av ESA CIMR Mission Advisory Group, Kari Luojus, lägger till, "FMI-teamet arbetar redan med att använda kommande CIMR-data för uppskattning av snömassa, för att ytterligare utöka den långsiktiga datamängden."