研究人员深入研究了雪中储存了多少水

厚厚的积雪对滑雪者和雪橇爱好者来说很有趣，它也像一个露天储罐，在干旱的月份融化，为饮用水、灌溉和其他用途提供水。

但是，积雪中究竟有多少水，以及保持多长时间？

由于俄勒冈州立大学工程学院的研究人员开发了一种新的、更全面的计算技术，这些信息对全球的水资源管理者至关重要，因此有了新的清晰度。

“水资源管理者倾向于考虑一系列基础设施选择——地表水库、地下水补给计划等——以匹配供需，”俄勒冈州立大学的大卫希尔说。“增加对雪中水量的了解，应该使他们能够就如何调整该投资组合做出长期规划决策。”

土木工程教授希尔和博士生克里斯蒂娜·阿拉贡（Christina Aragon）的研究着眼于近四十年的积雪数据。通过他们称之为雪水储存的新指标，他们发现48个州的山地积雪每年的储水量下降了22%。

“与其他广泛使用的指标不同，这些指标在单个时间点捕获雪变量，如最大雪水当量，或根据时间描述雪的特征，如雪季的长度，雪水储存适用于许多时间和空间尺度，”希尔说。“这实际上只是一个累积总和，而不是最大值;这就像将您在给定年份驾驶的里程数相加，而不仅仅是考虑您在一天内为公路旅行所做的 500 英里。

除了引入一种更好的工具来测量一段时间内积雪中的水量外，这些发现还很重要，因为新指标揭示了山地积雪，这在国家的储水量中发挥着巨大的作用。

希尔和阿拉贡指出，在下48个以雪的形式储存的所有水中，72%在山区，尽管山脉仅占总面积的16%。

“有很多方法可以描述或量化我们的雪资源，但一些传统的措施，如4月1日的积雪，越来越不能说明全部情况，”希尔说。“我们提出了一种描述雪储水能力的新方法，这种方式增加了更深入的理解，并且在我们的降雪越来越间歇性或遗憾地变成雨的情况下具有更多的适用性。”

研究人员的工作发表在《水文学与地球系统科学》上的一篇论文中，该论文建立在一种常用的测量方法之上，称为雪水当量;顾名思义，它是放置在容器中的雪融化后容器中还剩下多少水。

“通过考虑积雪中的水量以及水作为雪储存的时间，我们能够量化不同类型积雪中的储水量，”阿拉贡说。“这包括持续的积雪，就像我们通常在山区的高海拔地区一样;短暂的积雪，通常出现在低海拔地区;以及由于气候变暖而从持久性过渡到短暂性的积雪。

阿拉贡补充说，由于雪水储存指标可以应用于多种类型的积雪，因此“在气候变率增加的未来”中，它对于监测和预测水资源可能变得越来越有价值。

希尔指出，在过去的几年里，在下48个州，已经看到了“极端的盛宴或饥荒循环，当它来到我们的雪和雨的地点和时间时。总的来说，在过去的10到20年里，积雪量已经大大减少。

“这在俄勒冈州这样的地方尤为重要，该州年降水总量的15%以雪的形式落下，而我们的积雪就像一个水库，”他说。“它阻止了冬季降水，并在春季和初夏缓慢释放。这很有用，因为在那个时候，我们的降雨量已经减少，但对水的需求却在上升。

希尔说，随着气候变暖和积雪变得越来越多变——2023-24 年的冬天就是一个很好的例子——像俄勒冈州立大学开发的新指标有助于更客观地量化全球积雪的水库储存方面。

他指出，从地方到区域尺度，市政和农业用水者需要平衡需求与供应，而积雪的储存极大地影响了供应方的时机。

“随着我们向前迈进，当我们从过去走向现在时，相对较好的消息是，年降水量往往不会发生太大变化，”他说。“然而，温度的变化极大地影响了积雪的储存，从而影响了水的供应时间。”