Это потому, что пыль – ее много в Гималаях – поглощает солнечный свет, нагревая окружающий ее снег.
«Оказывается, пыль, разносимая за сотни миль из некоторых частей Африки и Азии и приземляющаяся на очень большой высоте, оказывает большое влияние на снежный цикл в регионе, который является домом для одной из самых больших масс снега и льда на Земле», сказал Юнь Цянь, атмосферный ученый из U.S. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория Министерства энергетики США.
Цянь и Чандан Саранги, ранее работавшие с докторской степенью в PNNL, а теперь работающие в Индийском технологическом институте в Мадрасе в Индии, являются авторами-корреспондентами исследования.
Более 700 миллионов человек в Юго-Восточной Азии, а также в некоторых частях Китая и Индии зависят от таяния снега в Гималаях для удовлетворения большей части своих потребностей в пресной воде летом и ранней осенью, что заставляет ученых срочно выявлять факторы, влияющие на раннее таяние снега. в регионе.
В исследовании, финансируемом НАСА, ученые проанализировали некоторые из самых подробных спутниковых изображений, когда-либо сделанных в Гималаях, чтобы измерить аэрозоли, высоту и характеристики поверхности, такие как наличие пыли или загрязнения на снегу.
Пыль, сажа, солнце и снег: эффект альбедо
Темные объекты на снегу или в снегу поглощают солнечный свет более эффективно, чем чистый белый снег, отражательная способность которого настолько сильно отражает солнечный свет, что снег может ослеплять в яркий солнечный день. Но снег возле объекта, который поглощает солнечный свет, – например, снег на автомобиле темного цвета, где видна часть крыши – нагревается и тает быстрее, чем чистый снег.
Ученые используют слово «альбедо», чтобы обсудить, насколько хорошо поверхность отражает солнечный свет. Грязный снег имеет низкое альбедо, а чистый снег – высокое. Пыль и сажа снижают альбедо снега, заставляя снег поглощать больше света, нагреваясь и таяя быстрее.
Эффект альбедо на больших высотах имеет решающее значение для жизни миллионов людей, питьевая вода которых зависит от таяния снегов. Более темный и грязный снег тает быстрее, чем чистый снег, изменяя время и количество таяния снега и влияя на сельское хозяйство и другие аспекты жизни.
Мощный эффект грязного снега
Команда обнаружила, что пыль играет гораздо большую роль в таянии снега, чем сажа и другие формы загрязнения, известные как черный углерод, на высоте более 4500 метров. Ниже этого преобладает черный углерод.
Это сюрприз для ученых, которые отмечают, что гораздо больше исследований изучали роль черного углерода, чем пыли в таянии снега.
Пыль влетает в западные Гималаи с запада – из пустыни Тар на северо-западе Индии, из Саудовской Аравии и даже из Сахары в Африке. Пыль поднимается ветрами высотой в тысячи футов, в том, что ученые называют приподнятыми аэрозольными слоями.
Хотя пустынная пыль – это естественное явление, ученые говорят, что ее распространение в Гималаях связано с человеческим влиянием. Повышение температуры изменило атмосферную циркуляцию, что повлияло на ветры, которые могут разносить пыль на сотни или тысячи миль. Изменение структуры землепользования и усиление застройки сократили растительность, высвободив пыль, которая в противном случае была бы привязана к земле.
Цянь был одним из первых ученых, которые разработали сложные инструменты моделирования для анализа того, как примеси, такие как пыль и сажа, влияют на скорость таяния снега.
Эту раннюю работу он выполнил более десяти лет назад в горах США.S. Запад.
«Вероятно, что эти результаты относятся к другим высокогорным хребтам, включая Скалистые горы, Сьерры и Каскады в Северной Америке, а также к нескольким горным хребтам в Азии, таким как Кавказ и Урал», – сказал Цянь.
Большая часть данных для исследования поступает из спутниковых изображений, полученных с помощью нескольких инструментов НАСА, включая Лидар НАСА с аэрозольными облаками и спутниковые наблюдения в инфракрасном диапазоне (CALIPSO), OMI (прибор для мониторинга озона) и MODIS (спектрорадиометр среднего разрешения).
Эти инструменты могут обнаруживать пыль и другие аэрозоли в атмосфере, а также измерять снежный покров и альбедо с сотен миль над Землей. Обладая данными из этих и других источников, команда PNNL провела обширное компьютерное моделирование рабочих процессов.
Пыль с выносливостью
Ученые отметили, что частицы пыли обычно остаются в снегу дольше, чем сажа.
Пыль обычно немного больше; его не так легко сдувает снег, и он не так легко проваливается через снег. Там также намного больше этого.
"Снег в западных Гималаях стремительно тает.
Нам нужно понять, почему это происходит, и понять последствия ", – сказал Саранги. "Мы показали, что пыль может быть большим фактором ускоренного таяния снега. Сотни миллионов людей в регионе полагаются на снег как на питьевую воду – нам необходимо серьезно рассмотреть такие факторы, как пыль, чтобы понять, что происходит."
Цянь отмечает, что по мере потепления климата и повышения уровня снежного покрова ученые ожидают, что роль пыли станет еще более заметной в Гималаях – регионе, который, помимо арктических и антарктических регионов, содержит самую большую массу снега и льда на всей территории. планета.