研究显示过去半个世纪北半球积雪显着减少

面对持续的气候危机，来自许多领域的科学家正在利用他们的专业知识来了解不同的气候系统如何变化，并将随着气候变化的进展继续这样做。加州大学圣克鲁斯巴斯金工程学院统计学教授兼系主任罗伯特·隆德合作开展了一项新研究，该研究使用严格的数学模型和统计方法，发现过去半个世纪北半球许多地区的积雪面积不断减少。

了解积雪趋势非常重要，因为积雪在全球能源平衡中发挥着重要作用。雪的高反照率(反射光的能力)和绝缘特性会影响区域范围内的表面温度和整个大陆范围内的热稳定性。

在里面 在《水文气象学杂志》 上发表的一项新研究中，研究人员分析了从 1967 年(当时卫星变得更加普遍)到 2021 年每周卫星飞越收集的积雪数据，这些数据被分为网格部分进行分析。在研究人员确定拥有可靠数据的网格中，他们发现积雪减少的网格数量几乎是积雪增加数量的两倍。

“在北极地区，积雪经常会消失——我认为气候学家对此有所怀疑，”隆德说。“但它也在各大洲的南部边界消失。”

在一项耗时约四年的研究中，研究人员表明，北极和北半球南纬地区的积雪普遍在减少，而加拿大东部等一些地区的积雪却在增加。这可能是由于通常非常寒冷但仍低于冰点的地区气温升高，使得大气中含有更多的水，然后这些水会以雪的形式落下。

隆德认为，由于研究人员统计方法的严谨性，这是对北半球积雪趋势的第一次真正可靠的分析。对于非统计学家来说，从此类卫星数据中提取趋势通常具有挑战性，这些数据以 0 或 1 的序列来指示某一周是否存在降雪。研究人员在研究趋势时还必须考虑相关性，因为一周积雪的存在会极大地影响下一周积雪的可能性。基于马尔可夫链的模型考虑了这两个因素。可以根据模型计算出趋势的准确不确定性估计。研究人员发现数百个网格的积雪面积正在减少，确定性至少为 97.5%。

然而，他们也发现，一些在山区收集的卫星数据并不可靠，显示冬天没有雪，冬天有几周的雪。这可能是由于处理卫星数据以确定是否存在雪的算法存在缺陷造成的。

隆德说：“这项研究花费了大量工作的原因是卫星数据太少了。” “无论气象学家采取什么措施来根据一些山区的图片来估计降雪量，都是行不通的，所以我们必须获取北半球的所有网格，并弄清楚这些数据是否值得信赖。”

通过确定哪些卫星数据不可靠，这项研究可以作为科学界的资源，他们也可能希望评估这些积雪数据以用于他们的研究。

隆德与 UCSC 博士合作开展了这项研究。候选人 Jiajie Kong，北佛罗里达大学数学和统计学助理教授 Yisu Jia，密西西比州立大学气象学和气候学教授 Jamie Dyer，密西西比州立大学统计学副教授 Jonathan Woody，密西西比州立大学统计和运筹学教授北卡罗来纳大学教堂山分校 JS Marron。这项研究得到了国家科学基金会的资助。