Инженеры-биологи из KU Leuven (Бельгия) разработали метод измерения высоты снежного покрова во всех горных хребтах Северного полушария с помощью спутников. Этот метод позволяет изучать районы, недоступные для локальных измерений, например, Гималаи. Результаты были опубликованы в Nature Communications..
«В Западной Европе снег ассоциируется у нас с лыжными прогулками, развлечениями на свежем воздухе или пробками на дорогах, что свидетельствует о том, что важность снега часто недооценивают», - говорит исследователь с докторской степенью Ханс Ливенс из Департамента Земли. и наук об окружающей среде в KU Leuven, который является ведущим автором этого исследования.
"Каждый год пятая часть Северного полушария покрывается снегом. Более миллиарда человек используют этот снег для получения питьевой воды. Талая вода также очень важна для сельского хозяйства и производства электроэнергии". снег оказывает охлаждающее воздействие на наш климат, отражая солнечный свет."
В составе международной команды Ливенс изучил толщину снежного покрова более чем в 700 горных хребтах Северного полушария. Команда использовала радиолокационные измерения, предоставленные Sentinel-1, спутниковой миссией Европейского космического агентства (ЕКА). Исследователи проанализировали данные за период с зимы 2016 года по лето 2018 года включительно.
«Миссия Sentinel-1 специально нацелена на наблюдение за поверхностью Земли», - говорит Ливенс. «Спутник излучает радиолокационные волны, и по отражению этих волн мы можем рассчитать толщину снега. Кристаллики льда вращают сигнал: чем сильнее вращаются волны, тем больше снега."
Модели погоды и климата
Существующие расчеты высоты снежного покрова часто основаны на местных измерениях, но во многих случаях они дают неточную или неполную картину. В Гималаях, например, измерения на месте практически невозможны из-за экстремальных обстоятельств. Благодаря спутниковым данным теперь можно наблюдать труднодоступные или недоступные горные районы.
Абсолютный пик измерений приходится на запад Канады: Прибрежные горы имеют объем снега 380 кубических километров. Это более чем на 100 кубических километров больше, чем показывают местные замеры. Также выделяются снежные районы на востоке России, особенно в Сибири и на Камчатке. В Европе Скандинавские горы и Альпы являются районами с наибольшим количеством снега.
«Основываясь на этих первых измерениях, мы пока не можем оценить воздействие изменения климата, но в долгосрочной перспективе это должно стать возможным», - говорит Ливенс.«Мы сможем более точно отслеживать, как изменяется объем снега и когда наступает сезон таяния. Наш метод также может помочь улучшить управление водораспределением и оценить риск наводнений в определенных районах».
Зимняя экспедиция
Этой зимой Ханс Ливенс и студентка докторантуры Исис Брангерс отправляются в Скалистые горы в штате Айдахо для дальнейшего изучения техники. «Мы еще не до конца понимаем, что физически происходит, когда радиолокационные волны отражаются в снежном покрове. На сигнал могут влиять различные факторы: форма и размер кристаллов льда, влажность, разные слои снега и т. д. Продолжая чтобы измерить и изучить снег на месте, мы должны усовершенствовать метод."
"В январе и феврале мы также примем участие в кампании NASA SnowEx. Международная группа ученых изучает состояние снега на Гранд-Месе, большом плато в Колорадо на высоте 3500 метров над уровнем моря. Там мы будем тестировать различные новые методы и датчики для расчета массы снега. Это обещает быть очень интенсивным, но особенно информативным временем."