Svět vědy | Přehled ISSW2018: Hydrologie sněhu, udržitelnost a změna klimatu

Tentokrát: Hydrologie sněhu, udržitelnost a změna klimatu

Toto zasedání má poměrně široké tematické zaměření a pokrývá širokou škálu témat. Zatímco některé příspěvky se zabývají rozsáhlými změnami sněhové pokrývky a jejími hydrologickými charakteristikami, jiné jdou do velkých detailů, například s ohledem na speciální metody měření nebo nové přístupy k modelování. O udržitelnosti v obvyklém smyslu se téměř nemluví, ale jsou zde i některé poněkud nemístné příspěvky, které by se možná lépe hodily na jiné zasedání.

Sníh a klimatické změny

Od roku 1880 se průměrná teplota v alpské oblasti zvýšila o 2 °C - to je přibližně dvakrát více než celosvětový nárůst teploty za stejné období. Zatímco na datech z měření a modelování budoucího vývoje je zvyšování teplot jasně patrné, v případě srážek panují podstatně větší nejistoty. V nízkých a středních nadmořských výškách padá stále více srážek ve formě deště namísto sněhu. Ve vysokých nadmořských výškách je jen málo jasných trendů v množství sněhu. Modelové výsledky dokonce naznačují mírný nárůst srážek v některých oblastech, což by v dostatečně vysokých nadmořských výškách vedlo i k nárůstu sněhu (Gobiet et al., Climate Change in the Alps and its consequences for snow). Takzvané "rain on snow events" - déšť, který spadne na existující sněhovou pokrývku - jsou stále častější, protože v zimě prší častěji až do vysokých nadmořských výšek (Juras et al., Vliv sněhové pokrývky na hydrologickou odezvu při dešti na sněhu).

Důsledky změn sněhové pokrývky jsou různorodé: Dlouhodobé posuny v termínu odchodu nebo příchodu sněhu, dřívější tání sněhu a/nebo nižší výška sněhu mají například velký význam pro vodní bilanci místních a regionálních ekosystémů (Wieser. Příspěvek tání sněhu k roční vodní bilanci v Tyrolských Alpách). Semena některých rostlin klíčí nebo neklíčí v závislosti na tom, zda je půda pokryta sněhem, což má odpovídající důsledky pro zemědělské výnosy (Zhao et al., Effects of snow cover on seed germination for two species in Iron Mine Tailling, Cold Desert). Pokud se v důsledku nedostatku přírodního sněhu vyrobí více sněhu, změní se vegetace na lyžařských svazích (Bacchiocchi et al., Sustainability of small ski resorts and ski slope management under climate change in South Tyrol)

Určení aktuálního stavu

V zasedání jsou také silně zastoupeny studie, které se méně zaměřují na minulost nebo budoucnost a více na zaznamenávání aktuálního stavu sněhové pokrývky v různých regionech. Jak všichni víme, není to triviální záležitost a i zde se objevují příspěvky, které se zabývají na jedné straně daty z měření, na druhé straně pracemi zaměřenými na model a samozřejmě kombinací obojího.

V Itálii se pomocí rozsáhlé analýzy dat zjišťuje to, co se stejně vždy myslelo:

V Itálii je sníh v přímořských oblastech (Přímořské Alpy, Benátsko, Julské Alpy) v průměru těžší a hustší než sníh ve vyšších, sušších oblastech dále od moře (Valt et al, Snowcover density and SWE in the Italian Alps).

V Afghánistánu si o lokálně měřených datech o sněhu můžeme nechat do značné míry jen zdát. Stále však dochází k velkým lavinám, které způsobují škody na infrastruktuře a ohrožují osídlení, a proto je základní lavinový varovný systém založený na satelitních datech a předpovědích počasí důležitý a užitečný pro postižené komunity. V této souvislosti jsou neustále činěny pokusy o zlepšení modelování vodního ekvivalentu sněhu a dalších parametrů sněhu a o kalibraci modelů s několika málo dostupnými údaji z měření (Hamilton Bair et al, Using machine learning and snow water equivalent reconstruction to predict today's SWE and avalanche conditions in Afghanistan).

Satelitní data se samozřejmě nepoužívají pouze v Afghánistánu, ale jsou obecně nesmírně cenná pro rozsáhlé analýzy sněhu. Často je však obtížné určit, zda družice skutečně vždy vidí to, co se skutečně děje na zemi. Tuto situaci se již několik let snaží napravit rozsáhlý občanský vědecký projekt, který vyzývá lidi, aby na svých cestách měřili a hlásili výšku sněhu. (Wikstrom Jones et al, Community snow observations (CSO): A citizen science campagin to validate snow remote sensing products).

Pokračování na další straně -->

Nechceme se zde podrobněji zabývat následujícími příspěvky z jednání vzhledem k vysoké míře podrobnosti a relativně nízkému významu pro lyžování, ale je třeba je zde zmínit:

Podrobnosti měření

Fromm et al, Mechanické zařízení pro stanovení objemového obsahu kapalné vody ve sněhu - snowpress.

Engel et al, Jak ovlivňují různé metody odběru vzorků z tajícího sněhu pro stopovací zařízení separaci hydrogramu? A comparative analysis in three alpine catchments.

Helfricht et al, Investigating performance and correlation of ground-based snow depth and precipitation measurements.

Problémy modelování

Hirashima et al, Simulating Liquid Water infiltration - comparison between a three-dimensional water transport model and a dual-domain approach using snowpack.

Schellander et al, Bivariate spatial modelling of snow depth and snow water equivalent extremes in Austria. Winkler et al, Modeling SWE exclusively from daily snow depths.

Závěr

Příspěvky na tomto zasedání jsou tematicky poněkud různorodé, ale lze je shrnout následovně: Klimatické změny mají vliv na sníh, a tedy i na vodní bilanci. Čím je tepleji, tím výše stoupá hranice sněhu, což má odpovídající důsledky pro trvání, výšku, složení atd. sněhové pokrývky. Přesné modelování změn výše uvedených parametrů a příslušných procesů v malém prostorovém měřítku je obtížné, i když trendy ve velkém měřítku jsou jasné.

Stále je také obtížné zjistit, kolik sněhu je a kolik vody obsahuje. Pokusy o zodpovězení této otázky probíhají s využitím různých metod měření a modelovacích přístupů, ale pokud to chcete vědět opravdu přesně, měli byste si jít sami zalyžovat a podívat se, jestli je pěkný poprašek.