Snösmältning – ytavrinning från smältande snö – är en viktig vattenresurs för samhällen och ekosystem. Men extrem snösmältning, som uppstår när snö smälter för snabbt under en kort tid, kan vara destruktiv och dödlig, orsakar översvämningar, jordskred och dammbrott.

För att bättre förstå de processer som driver en sådan snabb smältning, forskare satte sig för att kartlägga extrema snösmältningshändelser under de senaste 30 åren. Deras resultat publiceras i en ny tidning i Bulletin från American Meteorological Society .

"När vi pratar om snösmältning, folk vill veta de grundläggande siffrorna, precis som vädret, men ingen har någonsin tillhandahållit något liknande förut. Det är som om ingen sa till dig högsta och lägsta temperatur eller rekordtemperatur i din stad, " sa studiens medförfattare Xubin Zeng, chef för UArizona Climate Dynamics and Hydrometeorology Center och professor i atmosfäriska vetenskaper. "Vi är de första att skapa en karta som kännetecknar snösmältning över hela USA. Nu, folk kan prata om rekordstora snösmältningshändelser över varje litet område på 2,5 miles gånger 2,5 miles."

Zeng och huvudstudieförfattaren Josh Welty, som tog sin doktorsexamen under Zengs rådgivning, skapade en karta som katalogiserar de tio extrema snösmältningshändelserna när det gäller frekvens, magnitud, temperatur och nederbörd över varje 2,5 mil kvadrat i USA mellan 1988 och 2017. De använde också maskininlärning för att förstå hur storskaliga vädermönster påverkar extrem snösmältning.

De fann att i den västra halvan av landet, vindar transporterar vattenånga från Stilla havet österut. Dock, i den östra halvan av landet, vädermönster transporterar fukt i första hand söderut till norr från Mexikanska golfen hela vägen till de stora sjöarna och New England.

Deras kartor avslöjar också att i de flesta fall, extrem snösmältning orsakas av ovanligt varma temperaturer. Denna slutsats är ganska intuitiv, men ett överraskande fynd visade att i vissa regioner, särskilt i Pacific Northwest och nordöstra USA, extrema snösmältningshändelser drivs av regn – som är relativt varmt – som faller på snö. I dessa fall, extrema snösmältningshändelser blir omedelbart farliga.

Tidningen beskriver ett sådant exempel i detalj:Oroville Dam i Butte County, Kalifornien, har den näst största reservoaren i staten. Under 2017, en serie stormar släppte enorma mängder varmt regn på de snötäckta Sierra Nevada-bergen, vilket resulterade i snabb snösmältning som fyllde dammen över dess brätte. Utsläpp, som ger kontrollerad vattenavrinning, misslyckades, och över 180, 000 personer evakuerades.

Sådana händelser kan hända oftare i framtiden, enligt Zeng och Weltys fynd. Forskarna fann endast en liten ökning av frekvensen av sådana händelser under 30-årsperioden, och de såg ingen trend när det gäller omfattningen av extrema snösmältningshändelser. Dock, 30 år är inte tillräckligt länge för att skapa en trend, sa Zeng, som också är Agnes N. Haury Endowed Chair in Environment vid UArizona Department of Hydrology and Atmospheric Sciences. Det betyder att framtida forskning kommer att vara särskilt viktig.

"Detta dokument fungerar som grund och en referenspunkt för att se om och hur saker kommer att förändras i olika regioner under de kommande 10 till 15 åren, " sa Welty.