На северном склоне Аляски снег тает раньше весной, а снег выпадает позже осенью, согласно новому исследованию, проведенному исследователями CIRES и NOAA. Ученые обнаружили, что за этим удлинением бесснежного сезона стоят динамика атмосферы и состояние морского льда, и последствия этого имеют далеко идущие последствия, включая более раннюю откладку яиц птицами и более раннее течение льдом рек.
«Сроки таяния снега и продолжительность бесснежного сезона существенно влияют на погоду, вечную мерзлоту и дикую природу - короче говоря, на арктическую наземную систему в целом», - сказал Кристофер Кокс, ученый из CIRES в Университет Колорадо в Боулдере и Отделение физических наук NOAA в Боулдере, штат Колорадо. Исследование было принято к публикации в Бюллетене Американского метеорологического общества.
Сосредоточив внимание на переходных сезонах на Северном склоне - весеннем таянии снега и осеннем наступлении снежного покрова - исследователи обнаружили, что с середины 1970-х годов весеннее таяние происходит раньше, и выпадает первый снег. потом. Конечный результат: увеличение продолжительности бесснежного сезона примерно на одну неделю за десятилетие с 1975 по 2016 год. начало наступает позже, примерно на 4,5 дня каждое десятилетие.
Исследователи CIRES и NOAA и их коллеги проанализировали долгосрочные наблюдения за снежным покровом и метеорологическими данными в Обсерватории фоновой атмосферы NOAA в Барроу за пределами Уткиагвика (бывший Барроу), Аляска, наряду с другими записями переменных окружающей среды в регионе.
Несмотря на естественные колебания вверх и вниз, возникла устойчивая долгосрочная тенденция к потеплению: восемь из 10 самых ранних дат таяния произошли с 1990 года, что указывает на влияние потепления арктических температур. В 2016 году произошло самое раннее таяние, самое позднее выпадение снега осенью и самый продолжительный сезон без снега за 115 лет наблюдений - примерно на 45 процентов дольше, чем в среднем за предыдущие четыре десятилетия.
Затем исследователи начали анализировать свои данные, чтобы найти связанные с погодой факторы, которые могут способствовать этим наблюдаемым изменениям. Они обнаружили разные факторы, действующие весной и осенью. Изменения в характере течения теплого тихоокеанского воздуха с юга способствовали более раннему весеннему таянию снега, а уменьшение летнего морского льда оказало наибольшее влияние на более позднее наступление снежного покрова осенью.
Исследователи обнаружили, что крупномасштабные особенности атмосферной циркуляции, в частности, сила и положение Алеутской депрессии, полупостоянной субполярной области низкого давления, расположенной в заливе Аляска недалеко от Алеутских островов, во многом определило время таяния снега весной на Аляске, либо облегчая, либо препятствуя переносу теплого влажного воздуха в регион.
Наоборот, осенью количество открытой воды в морях Бофорта и восточной части Чукотского моря оказывало большое влияние на температуру в Уткиагвике и последующее время появления снежного покрова. Протяженность открытой воды в регионе осенью значительно увеличилась за последние несколько десятилетий, что свидетельствует о том, что другие исследования связывают усиление Арктики.
Быстрое расширение бесснежного сезона на Северном склоне повлияло на водные ресурсы, поведение диких животных, вегетационный период и многое другое, сообщает исследовательская группа в новой статье. Например, на острове Купер недалеко от Уткиагвика, где с 1975 года ведется наблюдение за колонией черных кайр, исследователи обнаружили, что время откладки яиц морскими птицами коррелирует с таянием снега на Уткиагвике, поэтому более раннее таяние означает более раннюю откладку яиц. По словам исследователей, время таяния снега также повлияло на время пикового расхода воды из речной системы Норт-Слоуп и начало вегетационного периода.
«Удивительно, как быстро все меняется в Арктике и как более длительный бесснежный сезон влияет на многие другие закономерности - кайры, рост растительности и потоки газов из тундры», - сказала Дайан Станицки, соавтор - автор статьи и ученый из Лаборатории исследования системы Земли NOAA в Боулдере, штат Колорадо.
Дата таяния снега этой весной в Уткиагвике была поздней, 18 июня, сказал ведущий автор Кокс. Это позднее таяние не попало в статью, потому что к тому времени были проведены анализы, но атмосферные условия, которые привели к более позднему таянию, соответствовали выводам, изложенным в статье. По словам Кокс, такая изменчивость подчеркивает необходимость постоянного мониторинга снежного покрова.
Долгосрочные наборы данных из региона помогают ученым понять причины долгосрочных изменений и предсказать, с чем регион столкнется в будущем. «В этом исследовании используется комплексный подход, направленный на удовлетворение потребности в продвижении исследований окружающей среды Арктики на системном уровне - задача, которая была признана широким научным сообществом необходимой для улучшения прогнозов будущих изменений», - сказал Кокс.