Eine neue Karte extremer Schneeschmelzereignisse der letzten 30 Jahre verdeutlicht die Prozesse, die das schnelle Schmelzen antreiben.
Die Arbeit ist wichtig, um die Welt unter dem Einfluss des Klimawandels zu verstehen.
Schneeschmelze – der Oberflächenabfluss von schmelzendem Schnee – ist eine wesentliche Wasserressource für Gemeinschaften und Ökosysteme. Aber extreme Schneeschmelze, die auftritt, wenn der Schnee innerhalb kurzer Zeit zu schnell schmilzt, kann destruktiv und tödlich sein und Überschwemmungen, Erdrutsche und Dammbrüche verursachen.
„Wenn wir über Schneeschmelze sprechen, wollen die Leute die Grundzahlen kennen, genau wie das Wetter, aber so etwas hat noch nie jemand geliefert. Es ist, als ob Ihnen niemand die Höchst- und Tiefsttemperatur oder die Rekordtemperatur in Ihrer Stadt sagen würde“, sagt der Koautor der Studie, Xubin Zeng, Direktor des Zentrums für Klimadynamik und Hydrometeorologie der Universität von Arizona und Professor für Atmosphärenwissenschaften.
„Wir sind die ersten, die eine Karte erstellen, die charakterisiert Schneeschmelze quer durch die USA. Jetzt können die Leute über die Rekordereignisse der Schneeschmelze auf jedem kleinen Gebiet von 2.5 mal 2.5 Kilometern sprechen.“
Zeng und der leitende Studienautor Josh Welty, der unter Zengs Beratung promoviert wurde, erstellten eine Karte, die die Top-10 der extremen Schneeschmelzereignisse in Bezug auf Häufigkeit, Stärke, Temperatur und Niederschlag auf jedem 2.5-Meilen-Quadrat der USA zwischen katalogisiert 1988 und 2017. Sie nutzten auch maschinelles Lernen, um zu verstehen, wie sich großräumige Wettermuster auf die extreme Schneeschmelze auswirken.
Sie fanden heraus, dass in der westlichen Hälfte des Landes Winde Wasserdampf aus dem Pazifischen Ozean nach Osten transportieren. In der östlichen Hälfte des Landes jedoch transportieren Wettermuster die Feuchtigkeit hauptsächlich von Süden nach Norden vom Golf von Mexiko bis zu den Großen Seen und Neuengland.
Ihre Karten zeigen auch, dass ungewöhnlich warme Temperaturen in den meisten Fällen zu extremer Schneeschmelze führen. Diese Schlussfolgerung ist ziemlich intuitiv, aber ein überraschender Befund ergab, dass in bestimmten Regionen, insbesondere in den Pacific Northwest und im Nordosten der USA werden extreme Schneeschmelzereignisse durch Regen – der relativ warm ist – verursacht, der auf Schnee fällt. In diesen Fällen werden extreme Schneeschmelzereignisse sofort gefährlich.
Das Papier skizziert ein solches Beispiel im Detail: Die Oroville-Damm im kalifornischen Butte County befindet sich das zweitgrößte Reservoir des Staates. Im Jahr 2017 ließ eine Reihe von Stürmen riesige Mengen warmen Regens auf die schneebedeckten Berge der Sierra Nevada fallen, was zu einer schnellen Schneeschmelze führte, die den Damm über seinen Rand hinaus füllte. Überläufe, die einen kontrollierten Wasserabfluss ermöglichen, versagten und über 180,000 Menschen wurden evakuiert.
Solche Ereignisse könnten in Zukunft häufiger vorkommen, so die Erkenntnisse von Zeng und Welty. Die Forscher fanden über den Zeitraum von 30 Jahren nur einen leichten Anstieg der Häufigkeit solcher Ereignisse, und sie sahen keinen Trend in Bezug auf das Ausmaß extremer Schneeschmelzereignisse.
Allerdings reichen 30 Jahre nicht aus, um einen Trend zu etablieren, sagt Zeng. Das bedeutet, dass zukünftige Forschungen besonders wichtig sein werden.
„Dieses Papier dient als Grundlage und Anhaltspunkt, um zu sehen, ob und wie sich die Dinge in den nächsten 10 bis 15 Jahren in verschiedenen Regionen ändern werden“, sagt Welty.
Das Papier erscheint in der Bulletin der American Meteorological Society.
Quelle: University of Arizona
