1980年から2018年までの北半球の積雪量のパターンと傾向

Patterns and trends of Northern Hemisphere snow mass from 1980 to 2018.

• Jouni Pulliainen
• Kari Luojus
• Chris Derksen
• Lawrence Mudryk
• Juha Lemmetyinen
• Miia Salminen
• Jaakko Ikonen
• Matias Takala
• Juval Cohen
• Tuomo Smolander
• Johannes Norberg

抄録

温暖化した地表温度は、北半球の積雪の範囲と期間を大幅に減少させている。これらの積雪の変化は、地表のエネルギー収支を介して地球の気候システムに影響を与え、北半球の大部分の淡水資源に影響を与えている。積雪量とは対照的に、季節ごとの積雪量とその傾向に関する信頼性の高い定量的な知見は不足しています。ここでは、新しいGlobSnow 3.0のデータセットを用いて、1980年から2018年の北半球の年間最大積雪量は平均で3兆062±350億トン（ギガトン）であったことを示した。また、北緯40度以上の高山以外の地域を対象としており、重要なことに、現場での積雪観測に基づくバイアス補正が含まれている。GlobSnow3.0の推定値を、バイアス補正の有無にかかわらず、3つの独立した積雪量の推定値と比較した。4つのデータセットにおいて、バイアス補正により、2,433～3,380ギガトン（平均2,867）から2,846～3,062ギガトン（平均2,938）の範囲が減少し、不確実性が33%から7.4%に減少した。バイアス補正されたGlobSnow3.0の推定値に基づいて、39年間の衛星記録の間に大陸の傾向が異なることがわかった。例えば、北米では積雪量が10年間で46ギガトン減少したが、ユーラシア大陸では無視できるほどの減少傾向を示した。この結果は、地球のエネルギー、水、炭素収支における季節的な積雪量の役割をよりよく推定することを可能にします。

Warming surface temperatures have driven a substantial reduction in the extent and duration of Northern Hemisphere snow cover. These changes in snow cover affect Earth's climate system via the surface energy budget, and influence freshwater resources across a large proportion of the Northern Hemisphere. In contrast to snow extent, reliable quantitative knowledge on seasonal snow mass and its trend is lacking. Here we use the new GlobSnow 3.0 dataset to show that the 1980-2018 annual maximum snow mass in the Northern Hemisphere was, on average, 3,062 ± 35 billion tonnes (gigatonnes). Our quantification is for March (the month that most closely corresponds to peak snow mass), covers non-alpine regions above 40° N and, crucially, includes a bias correction based on in-field snow observations. We compare our GlobSnow 3.0 estimates with three independent estimates of snow mass, each with and without the bias correction. Across the four datasets, the bias correction decreased the range from 2,433-3,380 gigatonnes (mean 2,867) to 2,846-3,062 gigatonnes (mean 2,938)-a reduction in uncertainty from 33% to 7.4%. On the basis of our bias-corrected GlobSnow 3.0 estimates, we find different continental trends over the 39-year satellite record. For example, snow mass decreased by 46 gigatonnes per decade across North America but had a negligible trend across Eurasia; both continents exhibit high regional variability. Our results enable a better estimation of the role of seasonal snow mass in Earth's energy, water and carbon budgets.