NASA завершила полевой сезон по изучению снега в 2021 году

С завершением таяния снега команды проекта NASA SnowEx сворачивают зимние полевые работы, в ходе которых с помощью лыж, снегоступов и научных приборов они изучали снег в горах и прериях. Теперь их внимание переключается на «горы» собранных данных.

В этом году измерения снежного покрова проводились на шести участках на западе США с помощью наземных методов, дронов и самолетов. Эти данные помогут ученым определить, сколько воды запасает зимний снежный покров (снегозапас), что критически важно для управления водными ресурсами. Параллельно исследователи оценивали точность различных методов измерения снега в разных условиях для будущей миссии по мониторингу снега из космоса.

«Мы не решим задачу мониторинга снега из космоса с помощью одной технологии, — отметил со-руководитель проекта SnowEx 2021 HP Маршалл из Университета Бойсе. — Большая часть работы SnowEx — выяснить, как лучше всего объединить полевые работы, дистанционное зондирование и моделирование в единую систему». В 2021 году команда выполнила три основные задачи: провела серию наблюдений с помощью L-диапазонного интерферометрического радара с синтезированной апертурой (InSAR) в различных снежных условиях, измерила отражательную способность (альбедо) поверхности снега и изучила распределение снега в прериях.

Самолет Gulfstream-3 с бортовым радиолокатором UAVSAR (Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar) из Лаборатории реактивного движения NASA облетел семь участков с середины января до конца марта. Этот L-диапазонный радар InSAR используется для измерения изменений массы снежного покрова между полетами, что в сумме за сезон позволяет рассчитать снегозапас (Snow-Water Equivalent, SWE). «С помощью UAVSAR мы смотрим именно на изменение SWE от одного полета к другому», — пояснила Кэрри Вуйович, ведущий научный сотрудник программы NASA по наземной гидрологии. Эти испытания также помогут в подготовке к использованию аналогичного радара на совместном спутнике NASA и ISRO (Индийская организация космических исследований) NISAR, запуск которого запланирован на 2022 год.

Наземные команды измеряли глубину, плотность, размер снежных зерен, температуру и состав снежного покрова, копая снежные шурфы. Они также использовали наземные аналоги дистанционных датчиков и ручные спектрометры для измерения альбедо — ключевого параметра, влияющего на скорость таяния. С воздуха альбедо измерял спектрометр AVIRIS-NG. Сравнение данных с воздуха и с земли поможет выявить вклад разных факторов в отражательную способность снега.

Новым направлением в этом году стало изучение снега в прериях — важном, но малоизученном ландшафте. «Большой процент заснеженных территорий Земли — это прерии. Снег в этих районах важен для сельского хозяйства и влияет на паводки», — отметила Вуйович. Ветры в прериях активно перераспределяют снег, создавая сугробы и оголенные участки, и ученые проверяли, насколько хорошо дистанционное зондирование может улавливать такие резкие изменения.

Несмотря на пандемию, все эксперименты прошли успешно благодаря мерам безопасности и привлечению местных ученых для сбора данных. После полевого сезона команда переходит к анализу данных. В середине июля запланирован хакатон для работы с массивами информации SnowEx. Следующей зимой эксперименты будут продолжены в тундре и бореальных лесах Аляски.