적설량은 지구 에너지 균형, 대륙 열 안정성 및 지역 온도에 중요한 역할을 합니다.

진행 중인 기후 위기에 직면하여 여러 분야의 과학자들은 서로 다른 기후 시스템이 어떻게 변했는지 이해하는 데 전문성을 발휘하고 있으며 기후 변화가 진행됨에 따라 계속 그렇게 할 것입니다. UC Santa Cruz Baskin School of Engineering의 교수이자 통계학 학과장인 Robert Lund는 엄격한 수학적 모델과 통계적 방법을 사용하여 지난 반세기 동안 북반구의 많은 지역에서 감소하는 적설량을 발견하는 새로운 연구에 협력했습니다.

전 세계 에너지 균형에서 눈이 하는 역할 때문에 적설량 추세를 이해하는 것이 중요합니다. 눈의 높은 알베도(빛을 반사하는 능력)와 절연 특성은 지역 규모의 표면 온도와 대륙 전체 규모의 열 안정성에 영향을 미칩니다.

에 발표된 새로운 연구에서 수문기상학 저널, 연구자들은 1967년(위성이 더 보편화되었던 시기)부터 2021년까지 주간 위성 비행에서 수집한 적설량 데이터를 분석했습니다. 연구자들이 신뢰할 수 있는 데이터를 가지고 있다고 판단한 그리드 중에서 적설 면적이 진행되는 그리드보다 거의 두 배 많은 그리드에서 감소하고 있음을 발견했습니다.

“북극 지역에서는 눈이 점점 더 자주 사라지고 있습니다. 제 생각에는 기후학자들이 이것을 의심하고 있는 것 같습니다.”라고 Lund는 말했습니다. “그러나 대륙의 남쪽 경계에서도 사라지고 있습니다.”

완료하는 데 약 4년이 걸린 연구에서 연구자들은 북반구의 북극과 남위도의 적설량이 일반적으로 감소하고 있는 반면 캐나다 동부와 같은 일부 지역에서는 적설량이 증가하고 있음을 보여줍니다. 이것은 일반적으로 매우 춥지만 여전히 영하인 지역의 기온이 상승하여 대기가 더 많은 물을 보유할 수 있게 하여 눈으로 떨어지기 때문일 수 있습니다.

Lund는 이것이 연구원의 통계적 방법의 엄격함으로 인해 북반구의 적설 경향에 대한 진정으로 신뢰할 수 있는 최초의 분석이라고 믿습니다. 비통계학자가 이러한 유형의 위성 데이터에서 추세를 추출하는 것은 종종 어려운 일입니다. 이 데이터는 특정 주 동안 눈이 내렸는지 여부를 나타내는 일련의 0 또는 1로 나타납니다. 연구원들은 또한 경향을 볼 때 상관 관계를 고려해야 했습니다. 한 주의 적설이 다음 주에 적설 가능성에 큰 영향을 미치기 때문입니다. 이 두 가지 요소는 Markov 체인 기반 모델에서 고려되었습니다. 추세의 정확한 불확실성 추정치는 모델에서 계산할 수 있습니다. 연구자들은 적어도 97.5%의 확실성으로 적설 면적이 감소하고 있는 수백 개의 그리드를 발견했습니다.

그러나 그들은 또한 산간 지역에서 수집된 일부 위성 데이터가 신뢰할 수 없어 겨울에는 눈이 내리지 않고 겨울에는 몇 주 동안 눈이 내리는 것을 보여줍니다. 이것은 눈이 있는지 여부를 결정하기 위해 위성 데이터를 처리하는 알고리즘의 결함 때문일 수 있습니다.

“이 연구에 많은 노력을 기울인 이유는 위성 데이터가 너무 열악하기 때문입니다.”라고 Lund는 말했습니다. “기상학자들이 일부 산악 지역의 사진에서 눈을 추정하기 위해 무엇을 하든 작동하지 않았기 때문에 우리는 북반구의 모든 그리드를 가져와 데이터가 신뢰할 수 있는지 여부를 알아내야 했습니다.”

신뢰할 수 없는 위성 데이터를 결정함으로써 이 연구는 연구를 위해 이 적설 데이터를 평가하고자 할 수 있는 과학계에 자원 역할을 할 수 있습니다.

Lund는 UCSC Ph.D.와 함께 이 연구에 협력했습니다. 후보자 Jiajie Kong, North Florida 대학의 수학 및 통계 조교수 Yisu Jia, Mississippi State University의 기상 및 기후학 교수 Jamie Dyer, Mississippi State University의 통계학과 부교수 Jonathan Woody, Chapel Hill JS Marron의 노스 캐롤라이나 대학교. 이 연구는 국립 과학 재단의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230629193256.htm