Исследователи Университета Колорадо в Боулдере создали карту Северного полушария, показывающую, как местоположение и влажность могут влиять на осадки, иллюстрируя большие различия в том, как и почему в разных районах выпадает снег или дождь.
32 градуса по Фаренгейту обычно считается пороговым значением температуры воздуха для дождя и снега, таким образом информируя метеорологические прогнозы и моделирование климата. Новые результаты, однако, показывают, что прибрежные районы имеют более прохладный порог для дождя, а это означает, что даже при отрицательных температурах может не образовываться снег. В то же время внутренние и горные районы, скорее всего, столкнутся с порывами ветра, даже когда температура на несколько градусов выше нуля.
«В Денвере, штат Колорадо, может быть 40 градусов и идти снег. Но в Чарльстоне, Южная Каролина, может быть 28 градусов и идти дождь», - сказал Ноа Молоч, директор Центра водных исследований и технологий Земли (CWEST) в CU Boulder и соавтором исследования. «Это исследование впервые показывает эти тонкие различия в масштабе полушария».
Исследование, в ходе которого было собрано около 18 миллионов наблюдений за осадками в более чем 100 странах и на четырех континентах Северного полушария, было опубликовано сегодня в журнале Nature Communications.
Способность отличать дождь от снега имеет важные последствия для гидрологического цикла Земли и управления водными ресурсами, особенно в пострадавших от засухи районах на западе Америки. По оценкам, зимний снегопад обеспечивает запас воды для одного миллиарда человек во всем мире, в то время как потепление климата может увеличить количество будущих дождей на снегу, повышая риск наводнений.
«Снег и дождь сильно различаются по тому, как они влияют на климат», - сказал Бен Ливне, доцент кафедры гражданского, экологического и архитектурного проектирования Калифорнийского университета в Боулдере и соавтор исследования. «Снег действует как резервуар для воды и отражает падающий солнечный свет, тогда как если выпадает такое же количество осадков, как и дождь, это может кардинально изменить решения по управлению водными ресурсами».
На сегодняшний день модели земной поверхности обычно предсказывают дождь и снег на основе одного постоянного порога температуры воздуха: снег под ним и дождь над ним. Но исследователи из Калифорнийского университета в Боулдере обнаружили, что пороговое значение не статично и что относительная влажность и поверхностное давление также играют важную роль..
«Пороговое значение температуры воздуха во время дождя и снега в первую очередь зависит от относительной влажности, и методы, учитывающие влажность и высоту над уровнем моря, с большей вероятностью правильно предсказывают дождь и снег», - сказал Кит Дженнингс, аспирант Института Арктики Калифорнийского университета в Боулдере. и Alpine Research (INSTAAR) и ведущий автор исследования.«Если вы просто используете 32 градуса по Фаренгейту по всем направлениям, ваши оценки во многих местах будут неверными».
В континентальной части США была самая большая изменчивость дождя и снега среди всех стран, включенных в исследование. Некоторые из самых холодных порогов северного полушария наблюдались на юго-востоке Соединенных Штатов, в то время как в Скалистых горах и межгорном западе были одни из самых теплых порогов.
Новое исследование может дать информацию о будущем моделирования климата и земной поверхности, поскольку исследователи ищут способы более точно прогнозировать количество снегопадов по сравнению с осадками, особенно в районах, имеющих решающее значение для пресной воды, сельского хозяйства и биоразнообразия. Будущие исследования будут направлены на улучшение карты и моделирования за счет включения еще большего количества точек метеорологических данных со всего мира.
«Самое замечательное в этом исследовании то, что каждый может наблюдать эти переменные прямо у себя на заднем дворе», - сказал Молох. «Эта тема хорошо подходит для гражданской науки будущего».