När planeten värms, forskare räknar med att bergssnöpackningen ska smälta successivt tidigare på året. Dock, observationer i USA visar att när temperaturen har stigit, snöpack smälta är relativt opåverkad i vissa regioner medan andra kan uppleva snöpack smälta en månad tidigare på året.

Denna skillnad i tidpunkten för försvinnandet av snösäckar - datumet på våren då all vintersnö har smält - är fokus för ny forskning av forskare vid Scripps Institution of Oceanography vid University of California San Diego.

I en ny studie publicerad 1 mars i tidskriften Naturens klimatförändringar , Scripps Oceanografi klimatforskare Amato Evan och Ian Eisenman identifierar regionala variationer i snöpackningens smältning när temperaturen stiger, och de presenterar en teori som förklarar vilka fjällsnöpackningar världen över som är mest utsatta för klimatförändringar. Studien finansierades av NOAA:s klimatprogramkontor.

Ser man på nästan fyra decennier av observationer i västra USA, forskarna fann att när temperaturen stiger, tidpunkten för försvinnandet av snösäck förändras snabbast i kustområdena och i söder, med mindre förändringar i landets norra inre. Det betyder att snöpaket i Sierra Nevadas, kaskaderna, och bergen i södra Arizona är mycket mer sårbara för stigande temperaturer än snöpackning som finns på platser som Rockies eller bergen i Utah.

Forskarna använde dessa historiska observationer för att skapa en ny modell för att förstå varför tidpunkten för försvinnandet av snösäck skiljer sig mycket från bergsområden. De teoretiserar att förändringar i den tid som snö kan ackumuleras och hur mycket tid ytan är täckt med snö under året är de kritiska orsakerna till att vissa regioner är mer sårbara för snöpacksmältning än andra.

"Den globala uppvärmningen påverkar inte detsamma överallt. När du kommer närmare havet eller längre söderut i USA, snöpåsen är mer sårbar, eller mer utsatt, på grund av stigande temperatur, i det inre av kontinenten, snöpaket verkar mycket mer ogenomträngligt, eller motståndskraftig mot stigande temperaturer, "sa Evan, huvudförfattare till studien. "Vår teori berättar varför det händer, och det visar i princip att våren kommer mycket tidigare på året om du är i Oregon, Kalifornien, Washington, och söderut, men inte om du är i Colorado eller Utah. "

Tillämpa denna teori globalt, forskarna fann att ökande temperaturer skulle påverka tidpunkten för snöpack smälta mest framträdande i Arktis, Europas Alper, och den södra regionen i Sydamerika, med mycket mindre förändringar i de norra interiörerna i Europa och Asien, inklusive den centrala regionen i Ryssland.

För att utforma modellen som ledde till dessa fynd, Evan och Eisenman analyserade dagliga snöpackmätningar från nästan 400 platser i västra USA som hanteras av nätverket Natural Resources Conservation Service Snowpack Telemetry (SNOTEL). De tittade på SNOTEL -data varje år från 1982 till 2018 och fokuserade på förändringar i datumet för försvinnandet av snösäck under våren. De undersökte också data från North American Regional Reanalysis (NARR) som visar den dagliga genomsnittliga yttemperaturen och nederbörd under samma år för var och en av dessa stationer.

Med hjälp av ett tillvägagångssätt baserat på fysik och matematik, modellen simulerar tidpunkten för ansamling av snöpack och snöpackningssmältning som en funktion av temperaturen. Forskarna kunde sedan använda modellen för att lösa den nyckelfaktor som orsakade skillnaderna i uppvärmning av snöpack:tid. Specifikt, de tittade på hur lång tid snö kan ackumuleras och hur mycket tid ytan är täckt med snö.

"Jag var upphetsad över enkelheten i förklaringen som vi slutligen kom fram till, "sa Eisenman." Vår teoretiska modell ger en mekanism för att förklara varför de observerade snösmältningsdatumen ändras så mycket mer på vissa platser än på andra, och det förutspår också hur snösmältdatum kommer att förändras i framtiden under ytterligare uppvärmning. "

Modellen visar att regioner med mycket stora temperatursvängningar mellan vintern och sommaren är mindre känsliga för uppvärmning än de där temperaturförändringen från vinter till sommar är mindre. Modellen visar också att regioner där den årliga medeltemperaturen är närmast 0 ° C är mindre mottagliga för tidig smältning. De mest mottagliga regionerna är områden där skillnaderna mellan vinter- och sommartemperaturer är små, och där medeltemperaturen antingen är långt över, eller till och med långt under 0? C.

Till exempel, i en inre bergsregion i USA som Colorado Rockies, där temperaturen sjunker under 0 ° C under ungefär halva året, en ökning med 1 ° C kan leda till en snabbare smältning med ett par dagar - ingen stor skillnad.

Dock, i en kustregion som Pacific Northwest, havets inflytande och termisk reglering hjälper till att hålla vintertemperaturerna lite varmare, vilket betyder att det finns färre dagar under 0 ° C där snö kan ackumuleras. Forskarna antar att i regionens Cascade Mountains, en temperaturökning på 1 ° C kan leda till att snön smälter ungefär en månad tidigare på säsongen - en dramatisk skillnad.

En av de mest ”utsatta” regionerna är Arktis, där snö ackumuleras i nio månader varje år och tar cirka tre månader att smälta. Modellen föreslår att 1 ° C uppvärmning där skulle resultera i en snabbare smältning med ungefär en vecka - en betydande tidsperiod för en av de snabbast uppvärmande platserna på jorden.

Denna studie bygger på tidigare arbete utfört av Scripps-forskare sedan mitten av 1990-talet för att kartlägga förändringar i snösmältningstid och snöpåsar i västra USA. Författarna sa att en "krympande" vinter-en som är kortare, varmare, och med mindre nederbörd totalt sett - har negativa samhällseffekter eftersom det bidrar till en längre brandsäsong. Detta kan ha förödande effekter på redan brandbenägna regioner. I Kalifornien, snabbare snöpackningssmältningshastigheter har redan försvårat skogsförvaltningen och gett goda förutsättningar för invasiva arter som barkbaggen att trivas.