В поисках пресной воды во всех заснеженных местах

Снежинки, покрывающие горы или сохраняющиеся под пологом леса, являются жизненно важным ресурсом пресной воды для более чем миллиарда человек во всем мире. Чтобы определить, сколько пресной воды хранится в снеге, команда исследователей, финансируемая NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США), создаёт компьютерный инструмент, моделирующий оптимальные способы дистанционного зондирования снега и измерения его водного эквивалента из космоса.

Водный эквивалент снега (SWE) — это «святой Грааль для многих гидрологов», по словам Барта Формана, главного исследователя проекта и профессора Университета Мэриленда. В западных штатах США снег является основным источником питьевой воды, а также вносит основной вклад в производство гидроэлектроэнергии и сельское хозяйство. Изменения в характере снегопадов служат индикаторами изменения климата: более тёплые температуры приводят к выпадению осадков в виде дождя, а не снега, что снижает способность гор удерживать воду в виде снежного покрова, усиливает паводки и последующие засухи.

Новый подход Формана дополняет усилия NASA по изучению SWE со спутников, самолётов и в полевых условиях. Инструменты, такие как MODIS на спутниках, идентифицируют снежный покров, а миссия GPM наблюдает за дождём и снегопадом по всему земному шару. Полевая кампания SnowEx и Airborne Snow Observatory используют лидар для измерения глубины снега и SWE в сложной местности. Однако не существует единой методики глобального измерения SWE, так как свойства снега сильно различаются.

Новый инструмент моделирования определит наиболее эффективную комбинацию спутниковых сенсоров — радиолокационных, радиометрических и лидарных — для получения максимального объёма данных. Команда анализирует информацию с существующих датчиков, таких как радиометр AMSR2 (Японское агентство аэрокосмических исследований) и радары спутников ESA Sentinel-1, а также моделирует использование лидара из космоса. Для расчётов используются суперкомпьютеры в NASA и Университете Мэриленда.

Инструмент позволит проводить эксперименты, сравнивая различные сценарии орбит и зон обзора спутников. «Мы можем задаться вопросом: что, если бы у нас была космическая миссия, ориентированная именно на изучение снега?» — говорит Форман. Этот симулятор поможет разработать стратегию космических наблюдений за снегом для лучшего понимания этого жизненно важного ресурса и планирования на 20 лет вперёд.