Ett tungt snöpack är roligt för skidåkare och kälkåkare, och det fungerar också som en friluftstank som smälter bort för att ge vatten för att dricka, bevattna och andra ändamål under torra månader.

Men exakt hur mycket vatten hålls i snöpackningar, och hur länge?

Den informationen, som är avgörande för vattenförvaltare runt om i världen, har fått ny klarhet tack vare en ny, mer holistisk beräkningsteknik utvecklad av forskare vid Oregon State University College of Engineering.

"Vattenförvaltare tenderar att överväga en portfölj av infrastrukturalternativ - ytvattenreservoarer, program för att ladda grundvatten, etc. - för att matcha utbudet med efterfrågan," sa OSU:s David Hill. "Ökad förståelse för hur mycket vatten som finns i snö bör göra det möjligt för dem att fatta långsiktiga planeringsbeslut för hur de ska anpassa portföljen."

Studien av Hill, professor i civilingenjör, och doktorand Christina Aragon tittade på nästan fyra decennier av snöpackdata. Genom deras nya mätvärde, som de kallar snövattenlagring, identifierade de en minskning med 22 % i hur mycket vatten som hålls årligen i bergssnöpackningarna i de nedre 48 delstaterna.

"Till skillnad från andra allmänt använda mätvärden som fångar snövariabler vid en enda tidpunkt, som maximal snövattenekvivalent, eller beskriver snöegenskaper i termer av tid, såsom snösäsongens längd, är snövattenlagring tillämplig på många tids- och rymdskalor " sa Hill. "Det är egentligen bara en ackumulerad summa, inte ett maxvärde; det är som att lägga ihop antalet miles du kör ett givet år, snarare än att bara tänka på de 500 du gjorde på en dag för din roadtrip."

Förutom att introducera ett bättre verktyg för att mäta hur mycket vatten som finns i snöpackningar över tidsperioder, är resultaten viktiga på grund av vad den nya metriken avslöjade om bergssnöpackningar, som spelar en alltför stor roll i landets vattenlagring.

Hill och Aragon noterar att av allt vatten som lagras i form av snö i de nedre 48, är 72 % av det i bergen, även om berg täcker bara 16 % av den totala ytan.

"Det finns många sätt att beskriva eller kvantifiera våra snöresurser, men några av de traditionella åtgärderna, som snöpackningen den 1 april, berättar allt oftare inte hela historien," sa Hill. "Vi presenterar ett nytt sätt att beskriva snöns vattenlagringsförmåga som ger en djupare förståelse och har mer tillämpbarhet i fall där vårt snöfall blir allt mer intermittent eller, tyvärr, övergår till regn."

Forskarnas arbete, presenterat i en artikel publicerad i Hydrology and Earth System Sciences , bygger på en vanlig mätning som kallas snövattenekvivalent; som namnet antyder är det hur mycket vatten som finns kvar i en behållare efter att snön som lagts i den smälter.

"Genom att överväga mängden vatten som finns i snöpacken och hur lång tid vattnet lagras som snö, kan vi kvantifiera vattenlagring i olika typer av snöpackningar," sa Aragon. "Detta inkluderar ihållande snöpackningar, som vi vanligtvis har på höga höjder i bergen; övergående snöpackningar, som vanligtvis finns på lägre höjder; och snöpackningar som övergår från ihållande till övergående på grund av klimatuppvärmningen."

Aragon tillägger att eftersom snövattenlagringsmåttet kan tillämpas på flera typer av snöpackningar, kan det bli allt mer värdefullt för att övervaka och förutsäga vattenresurser "i en framtid med ökad klimatvariation."

Hill påpekar att de senaste åren i de lägre 48 åren har sett en "fest eller svältcykel av extremer när det har kommit till var och när för vår snö och regn." Och generellt sett har snöpackningarna minskat avsevärt under de senaste 10 till 20 åren.

"Det är särskilt viktigt på platser som Oregon, där 15% av statens totala årliga nederbörd faller som snö, och vår snöpackning fungerar som en reservoar", sa han. "Den håller tillbaka vinternederbörden och släpper långsamt ut den på våren och försommaren. Detta är användbart eftersom vår nederbörd vid dessa tider har minskat för året, men efterfrågan på vatten ökar."

När klimatet värms upp och snöpackningar blir mer och mer varierande – vintern 2023-2024 är ett bra exempel, sa Hill – hjälper ett mått som det nya som utvecklats vid OSU att mer objektivt kvantifiera reservoarlagringsaspekten av världens snöpackningar.

Från lokal till regional skala, noterar han, måste kommunala och jordbruksanvändare av vatten balansera efterfrågan med tillgång, och snölagring påverkar dramatiskt tidpunkten för utbudssidan.

"När vi går framåt, och när vi har flyttat från det förflutna till nuet, är de relativt goda nyheterna att årliga nederbördsbelopp tenderar att inte förändras så dramatiskt", sa han. "Men ändrade temperaturer påverkar i hög grad snölagringen och därför tidpunkten för vattentillgången."

Mer information: Christina Marie Aragon et al, Changing snow water storage in natural snow reservoirs, Hydrology and Earth System Sciences (2024). DOI:10.5194/hess-28-781-2024

Tillhandahålls av Oregon State University