На протяжении десятилетий Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) отслеживала изменения климата на Земле и помогала формировать политику, направленную на замедление глобального потепления.
Эти оценки основаны на обширных климатических данных, в том числе на ежегодных измерениях осеннего снежного покрова в Северном полушарии, которые Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) проводит с 1960-х годов.
Почему снежный покров важен для борьбы с изменением климата?
Снежный покров показывает, какая часть поверхности Земли покрыта снегом. Он играет важную роль в регулировании температуры, поскольку снег отражает большую часть поступающей энергии обратно в космос. В то время как голая земля и растительность отражают менее 50 % поступающей энергии, снег отражает около 80 %.
«Снежный покров важен, потому что он является позитивным механизмом обратной связи с климатом», — объясняет Александра Элиас Череке, аспирантка физического факультета факультета искусств и наук.
«Это явление называется эффектом снежного альбедо — альбедо означает отражательную способность. Таяние снега приводит к снижению альбедо, что, в свою очередь, приводит к большему поглощению энергии, а это, в свою очередь, приводит к усиленному таянию снега. Это один из факторов явления, известного как «арктическое усиление», и именно поэтому мы наблюдаем непропорционально сильное потепление в Арктике».
Проще говоря, когда снег сходит, более темная земля поглощает больше тепла. Из-за этого дополнительного тепла тает еще больше снега, что ускоряет потепление в Арктике быстрее, чем во многих других частях света.
Вопросы о снежных данных Национального управления океанических и атмосферных исследований США
На протяжении многих лет некоторые исследователи в области климата задавались вопросом, насколько достоверны данные о снежном покрове, предоставляемые Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США. Они отмечали, что тенденции в этом наборе данных не согласуются с другими наблюдениями, и предупреждали, что к результатам следует относиться с осторожностью.
Элиас Черек и ее коллеги пересмотрели данные Национального управления океанических и атмосферных исследований США, чтобы разобраться в этих расхождениях. Согласно их новому анализу, опасения, высказанные ранее, были обоснованными.
Согласно первоначальным данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США, площадь осеннего снежного покрова в Северном полушарии увеличивалась примерно на 1,5 миллиона квадратных километров за десятилетие, что примерно равно площади полутора Онтарио. Однако обновленный анализ показал противоположную тенденцию. Площадь снежного покрова на самом деле сокращалась примерно на полмиллиона квадратных километров за десятилетие, что составляет примерно половину площади Онтарио.
Как усовершенствование спутников повлияло на рекорд?
Исследователи установили, что изменения в спутниковых приборах и методах сбора данных со временем сделали систему более чувствительной к тонким слоям снега. По мере совершенствования методов обнаружения спутники начали фиксировать более тонкий снежный покров, который не фиксировался более ранними приборами. Из-за этого изменения создавалось ложное впечатление, что общая площадь снежного покрова увеличивается.
«Как будто за этот период «очки» спутника становились все лучше и лучше, — говорит Элиас Черек. — Кажется, что сейчас снега больше, чем раньше, но это только потому, что «очки» спутника становились все лучше и лучше. Казалось, что снега стало больше, но на самом деле это не так».
Элиас Черек — ведущий автор исследования «Определение причин непоследовательных тенденций в сроках наступления сезона снегопадов в Северном полушарии», опубликованного в Science Advances. Ее соавтор из Университета Торонто — физик-атмосферник Пол Кушнер, заведующий кафедрой физики. В исследовании также приняли участие сотрудники Отдела климатических исследований Министерства окружающей среды и изменения климата Канады.
Более очевидные доказательства сокращения снежного покрова в Арктике
Пересмотренные данные подтверждают вывод о том, что снежный покров сокращается в течение всего года, и повышают уверенность в этой тенденции. По словам Элиаса Черека, «мы знаем, что на таяние снега влияет антропогенное потепление, а таяние снега, в свою очередь, создает больше потенциала для потепления из-за обратной связи между снежным покровом и альбедо, поэтому мы лучше понимаем этот важный механизм усиления потепления в Арктике.»
Она добавляет: «Понимание того, как и почему динамика снежного покрова оказалась неверной, помогает нам научиться правильно использовать этот набор данных при оценке прошлых условий и будущих тенденций. Это помогает понять, насколько точны климатические модели».
«Разработка подобных инструментов помогает нам лучше понять климат и точнее прогнозировать будущее».