Исследование создает основу для прогнозирования вклада снежного покрова в риск наводнений во время зимних штормов

В горах Сьерра-Невада в середине зимы происходят события «дождя на снег», когда осадки выпадают на существующий снежный покров, что приводило к некоторым из самых крупных и разрушительных наводнений в регионе. Ожидается, что такие события будут увеличиваться по масштабу и частоте в ближайшие годы, но для управляющих водными ресурсами практически нет руководств по смягчению риска наводнений в периоды быстрого изменения снежного покрова. Их решения, принимаемые поминутно во время зимних штормов, могут иметь долгосрочные последствия для людей, имущества и водоснабжения.

Новое исследование в iScience, проведенное командой из DRI, Калифорнийского университета в Беркли, Национальной метеорологической службы США и Университета Невады в Рино, представляет первую концептуальную основу для инструмента поддержки принятия решений по снежному покрову. Он может помочь водным менеджерам подготовиться к потенциальным наводнениям во время событий «дождя на снег», используя почасовые данные существующих станций мониторинга снега.

Для разработки тестируемой основы такого инструмента исследователи использовали почасовые данные о влажности почвы из Центральной снежной лаборатории Сьерра-Невады (UC Berkeley) за 2006-2019 годы, чтобы определить периоды поступления воды на поверхность. Затем они разработали процедуры контроля качества для повышения точности модели. Результаты позволили получить важные сведения о зимнем стоке, которые можно использовать для создания основы более широко применимого инструмента поддержки решений.

«Мы знаем, что состояние (холодозапас) снежного покрова перед событием "дождя на снег" может либо помочь смягчить, либо усугубить проблемы с наводнениями, — говорит соавтор исследования Тим Бардсли из Национальной метеорологической службы в Рино. — Задача в том, что упрощенная физика и агрегированный характер наших текущих операционных моделей прогнозирования рек с трудом предоставляют здесь полезные рекомендации. Это исследование и его концепция призваны помочь заполнить этот информационный пробел».

Идея проекта возникла зимой 2017 года, когда несколько крупных событий «дождя на снег», включая серию январских и февральских штормов, привели к кризису водосброса плотины Оровилл. Автор исследования Энн Хеггли заметила характерные сигналы в данных датчиков и услышала от одного из ведущих водных менеджеров, что у них нет понимания, как снежный покров отреагирует на такие события.

Результаты этого исследования теперь можно использовать для разработки систем поддержки принятия решений для конкретных бассейнов, которые будут предоставлять рекомендации в реальном времени для управляющих водными ресурсами. Полученные данные также будут использованы в новом проекте с Департаментом транспорта Невады.