摘要
变暖的地表温度导致北半球积雪的范围和持续时间大幅减少1，2，3.．积雪覆盖的这些变化通过地表能量收支影响地球气候系统，并影响北半球大部分地区的淡水资源4，5，6．与雪域相比，缺乏可靠的季节积雪量及其变化趋势的定量知识7，8，9．在这里，我们使用新的GlobSnow 3.0数据集显示，1980-2018年北半球的年度最大积雪质量平均为3,062±350亿吨(10亿吨)。我们的量化是针对3月份(最接近积雪峰值的月份)，覆盖了北纬40°以上的非高寒地区，关键是包括了基于现场积雪观测的偏差修正。我们将GlobSnow 3.0的估计与三个独立的雪质量估计进行了比较，每个估计都有或没有偏差校正。在四个数据集中，偏差修正将范围从2,433-3,380亿吨(平均2,867亿吨)缩小到2,846-3,062亿吨(平均2,938亿吨)，不确定性从33%降低到7.4%。根据经过偏差校正的GlobSnow 3.0估计，我们发现了39年卫星记录中不同的大陆趋势。例如，北美的积雪量每十年减少460亿吨，但欧亚大陆的趋势可以忽略不计;两个大陆都表现出高度的区域变异性。我们的研究结果使我们能够更好地估计季节性积雪在地球能源、水和碳预算中的作用。
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数据可用性
数据可从参考文献中获得。47．同样的数据集也可以从GlobSnow服务中获得:http://www.globsnow.info/swe/archive_v3.0/；http://www.globsnow.info/swe/archive_v3.0/L3A_daily_SWE/(每日数据);http://www.globsnow.info/swe/archive_v3.0/L3B_monthly_SWE/(月度数据);http://www.globsnow.info/swe/archive_v3.0/L3B_monthly_biascorrected_SWE/(bias-corrected数据);而且http://www.globsnow.info/swe/archive_v3.0/auxiliary_data/(所有辅助数据)。
改变历史
2020年6月9日
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确认
这项工作得到了欧洲航天局(ESA)雪气候变化倡议(CCI)项目(资助4000124098/18/I-NB)的支持;欧空局SnowPEx项目(4000111278/14/I-LG);芬兰学院卓越中心(118780);芬兰科学院ASTRA-Snow项目(325397);气候变化对传染病流行病学的影响和对北方社会的影响北欧卓越中心(CLINF;76413)。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
j·p发起了这项工作，并对方法论的发展和手稿的撰写做出了重大贡献。k.l.， c.d.， L.M.和J.L.对数据分析和手稿的写作做出了贡献，并支持了结论。M.S.对手稿的写作和编辑/修改做出了贡献。j。i。m。t。c。t。s。和J.N.对卫星和现场数据的分析和处理作出了贡献。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
同行评审信息自然感谢Fanny Larue和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1 3月半球SWE检索。
一个， GlobSnow v3.0 SWE估计与所有雪路观测的间层原位(景观)SWE数据的散点图，标准差为±。由于最初的GlobSnow方法是基于微波辐射测量，由于微波信号的饱和，当SWE水平较高(超过150 mm)时，它往往会低估SWE。偏差修正方法缓解了这个问题。b，直方图显示偏差校正的GlobSnow v3.0估计的平均3月SWE (x轴)在1980-2018年期间为所有平均SWE值超过0 mm的网格单元。
扩展数据图2显示SWE估计偏差的空间分布图。
一个，克里格插值的3月份地图是根据在2,636个雪道观测到的偏差计算得出的。b，同一张地图，还标明了雪道的位置(黑点)。c，报告积雪深度的气象站(黑点)。A-E是我们用来调查区域趋势的专用区域。
扩展数据图3 3月份GlobSnow SWE估计年度偏差的演变。
换句话说，该图显示了北半球最大雪量时期系统SWE估计误差的演变。一个，我们计算了给定年份的3月观测的偏差，分别为每个雪过程(位置显示在扩展数据图中)。2)．然后，我们对两大洲的这些雪路分层偏差进行了平均，结果如下所示。的P欧亚大陆和北美(加拿大)的趋势线值分别为0.89和0.81，表明趋势可以忽略不计。其他评估的SWE数据集不能直接适用于欧亚大陆的趋势分析，因为与雪道观测相比，偏差随时间发生系统性变化(P欧亚大陆偏差趋势线的-值为6.7 × 10−3藏红花v7, 2.7 × 10−3布朗和2.7 × 10−3MERRA2)。b欧亚大陆约有400个雪道，北美约有200个雪道，提供了整个调查时期的观测资料。
扩展数据图4显示三月半球SWE检索精度的直方图。
一个, RMSE。b偏差为2636个雪道中的每一个确定。c， GlobSnow v3.0时间序列中3月份所有100,651个观测值的残差。
权利和权限
关于本文
引用本文
普里艾宁，罗儒斯，K。et al。1980 - 2018年北半球积雪量的格局和趋势自然581， 294-298(2020)。https://doi.org/10.1038/s41586-020-2258-0
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2258-0
