مطالعه نشان می‌دهد که امواج گرما سرعت ذوب برف را به میزان قابل‌توجهی سرعت می‌دهند، اما رودخانه‌ها به‌طور ناهموار واکنش نشان می‌دهند

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

یک مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه ایالتی مونتانا نشان می‌دهد که امواج گرما به طور قابل‌توجهی سرعت ذوب برف‌های کوهستانی را تسریع می‌کنند. با این حال، آب حاصل لزوما افزایش فوری در جریان جریان ایجاد نمی کند.

این یافته ها در 1 اکتبر در مقاله "موج گرما باعث ذوب سریع برف و اختلال در جریان رودخانه در غرب ایالات متحده می شود" در مجله Environmental Research Letters منتشر شد. محققان داده های جمع آوری شده از سال 2001 تا 2024 را در ایستگاه های 823 Snow Telemetry، که اغلب SNOTEL نامیده می شود، در سراسر غرب ایالات متحده تجزیه و تحلیل کردند. این شبکه که توسط سرویس حفاظت از منابع طبیعی وزارت کشاورزی ایالات متحده اداره می شود، برف، بارش، دما و سایر شرایط محیطی را اندازه گیری می کند.

Siwei He، استادیار مهندسی عمران در دانشکده مهندسی Norm Asbjornson MSU و یکی از نویسندگان مقاله، گفت: "این مجموعه داده بسیار ارزشمندی است، به ویژه به این دلیل که حاوی چندین دهه سوابق رصدی است که اطلاعات آماری معناداری را ارائه می دهد."

محققان 24 سال مشاهدات برف و دما را به همراه سوابق جریان جریان از سازمان زمین شناسی ایالات متحده بررسی کردند. مطالعات قبلی عمدتا بر امواج گرما یا مناطق کوچکتر متمرکز بود. این تجزیه و تحلیل از داده های جمع آوری شده از مشاهدات واقعی برای بررسی چگونگی تأثیر امواج گرما بر سرعت ذوب برف و جریان در سراسر غرب ایالات متحده استفاده کرد.

هاونان گوئو، دانشجوی سال سوم دکتری مهندسی عمران در MSU و نویسنده اصلی مقاله، گفت: "داده های ما از یک مدل نیست. داده های ما از مشاهدات دنیای واقعی به دست می آیند."

برای اهداف این مطالعه، محققان یک موج گرما را به عنوان یک دوره سه روز یا بیشتر متوالی با دمایی بیش از دوبرابر مقدار معمول تغییرات دما از میانگین تاریخی 30 ساله بیشتر تعریف کردند.

از 823 ایستگاه SNOTEL مورد مطالعه، حداقل 250 ایستگاه در طول دوره مطالعه 24 ساله موج گرما را تجربه کردند. در 98 درصد از ایستگاه‌های آسیب‌دیده، برف در طول موج‌های گرما سریع‌تر از حد معمول ذوب شد. در سراسر مشاهدات، احتمال ذوب برف سریعتر از حد معمول در طول موج گرما در مقایسه با شرایط عادی تقریبا 80 درصد افزایش یافته است.

از 168 حوضه آبخیز تحت تأثیر امواج گرما، تنها 93 یا حدود 55 درصد، افزایش جریان را به دنبال امواج گرما نشان دادند. به عبارت دیگر، ذوب سریعتر به طور قابل اعتمادی موجی فوری در جریان رودخانه ایجاد نکرد.

او گفت: «ما فکر می‌کردیم که خیلی جالب بود. اگر برف بیشتری را ذوب کنید، طبیعی است که انتظار جریان بیشتری داشته باشید.

گوئو این عدم تطابق را "پاسخ نامتقارن" می نامد. وی با اشاره به اینکه بخش هایی از حوزه آبخیز پوشیده از برف و تحت تاثیر امواج گرما نقش مهمی ایفا می کند، همچنین این فرضیه را مطرح کرد که ممکن است مقداری آب در خاک خیس شود و به تدریج آزاد شود، در حالی که ممکن است مقداری از آب برف از طریق تبخیر به جو از بین برود. اما اینها مسیرهای ممکن هستند، نه نتیجه گیری هایی که توسط این مطالعه ایجاد شده است. محققان هنوز سرنوشت آبی را تعیین نکرده اند که به عنوان یک افزایش قابل اندازه گیری جریان جریان ظاهر نمی شود.

برف کوهی به عنوان یک مخزن طبیعی برای آب عمل می کند زیرا برف در طول زمستان جمع می شود و به تدریج در بهار و تابستان ذوب می شود و آب جوامع، کشاورزی و اکوسیستم ها را تامین می کند. گوئو گفت که امواج گرما می تواند زمان بندی فصلی را مختل کند و به طور بالقوه برف کمتری را در ماه های گرمتر در دسترس بگذارد.

گوئو گفت: «اگر برف سریعتر از میزان عادی ذوب شود، به این معنی است که ممکن است در بهار و تابستان برف کافی برای رهاسازی نداشته باشیم.

محققان همچنین دریافتند که افزایش ذوب برف پس از پایان هوای غیرمعمول گرم ادامه دارد. نرخ ذوب برف به مدت سه تا پنج روز بالاتر از حد نرمال باقی ماند و به خصوص در زمستان و بهار اثرات طولانی مدت داشت. گوئو این را به فردی که از تب بهبود می‌یابد تشبیه کرد: حتی پس از فروکش کردن تب، ممکن است اثرات آن تا چند روز فروکش نکند. به طور مشابه، هنگام سرد شدن دما، کیسه برفی بلافاصله به رفتار ذوب قبلی خود باز نمی گردد.

گوئو گفت که چالش بعدی ردیابی تلفات برف از طریق مسیرهای مختلف با استفاده از مشاهدات و مدل‌های اضافی است. این کار می‌تواند به توضیح اینکه چرا بسته‌های برف و واکنش‌های رودخانه متفاوت هستند و در نهایت پیش‌بینی‌ها درباره زمانی که آب کوه در پایین دست در دسترس می‌شود را بهبود بخشد.

آلیسون هارمون، معاون تحقیق و توسعه، گفت: «برف کوهی یکی از مهم‌ترین منابع طبیعی غرب است و این تحقیق نشان می‌دهد که چرا درک چگونگی واکنش آن به آب و هوای متغیر بسیار مهم است». این دقیقا همان کاری است که ما می‌خواهیم در MSU ببینیم: علم دقیق که درک ما را از سیستم‌های پیچیده ارتقا می‌دهد و در عین حال به سؤالاتی با پیامدهای واقعی برای کشاورزی، جوامع و اکوسیستم‌ها در سراسر مونتانا و غرب می‌پردازد.»

Haonan Guo و همکاران، امواج گرما باعث ذوب سریع برف و اختلال در جریان جریان در غرب ایالات متحده می شود، Environmental Research Letters (2026). DOI: 10.1088/1748-9326/aeac3a

اطلاعات مجله: Environmental Research Letters

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →