Si dice nelle afose giornate estive:"Non è il caldo, è l'umidità." Questo vale anche in inverno, e potrebbe contenere la chiave per il futuro del manto nevoso e delle risorse idriche nel West americano.

In un nuovo studio pubblicato oggi in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , Il professore dell'Università dello Utah Paul Brooks e il professore dell'Università del Nevada Reno Adrian Harpold mostrano che i cambiamenti di umidità possono determinare come il contributo del manto nevoso ai corsi d'acqua, laghi e acque sotterranee cambiano con il riscaldamento del clima. Sorprendentemente, nuvoloso, le giornate invernali grigie e umide possono effettivamente far riscaldare più velocemente il manto nevoso, aumentando la probabilità di scioglimento durante i mesi invernali quando il manto nevoso dovrebbe crescere, gli autori riferiscono. In contrasto, sotto cieli sereni e bassa umidità la neve può diventare più fredda dell'aria, preservando il manto nevoso fino alla primavera.

Cambiamento climatico, dicono, può aumentare l'umidità invernale in alcune regioni e abbassarla in altre.

"Significa che le tendenze e i modelli di umidità saranno molto importanti per il futuro della neve, "Dice Harpold.

Dov'è finita la neve?

Brooks afferma che i ricercatori hanno saputo che un clima che cambia potrebbe avere importanti impatti sulle risorse idriche derivate dallo scioglimento della neve. "Ma fino a questo punto non è stato chiaro, " lui dice, "perché alcune aree sembrano essere molto più sensibili al cambiamento mentre altre località sembrano resilienti".

I ricercatori hanno valutato diversi meccanismi che potrebbero spiegare il calo del manto nevoso in un mondo in via di riscaldamento:inizio precoce dello scioglimento della neve, un cambiamento nei tassi di fusione e il passaggio dalla neve alla pioggia in determinate condizioni. Ma anche queste spiegazioni non si applicavano ampiamente agli ambienti di tutto l'Occidente, portando Harpold e Brooks a esaminare i principi più basilari di come la neve si scioglie.

Vai con il flusso di calore

Gli scienziati sanno che esistono varie forme di energia, compreso il calore sensibile (che misuriamo come temperatura), energia radiante (come quella che sentiamo dal sole), e calore latente. Il calore latente è più furtivo:viene rilasciato e assorbito quando l'acqua cambia fase, per esempio tra ghiaccio e acqua liquida. Sperimenti il ​​potere del calore latente in una sudata giornata estiva. Mentre il sudore sulla tua pelle evapora, assorbe calore nel passaggio dall'acqua liquida al vapore acqueo, rinfrescandoti nel processo.

Quindi, come si applica questo allo scioglimento della neve? Il bianco brillante della neve è il risultato dei cristalli di neve che riflettono la radiazione solare in arrivo. Questo riduce al minimo l'apporto di energia alla neve, e porta anche alle scottature solari così comuni quando si scia nelle soleggiate giornate invernali. La struttura molecolare dei cristalli di neve emette anche energia nel cielo nelle notti serene, che serve a raffreddare il manto nevoso. Anche, la neve nei giorni asciutti può "sublimare, " o passare direttamente da solido a vapore. Questo processo, proprio come l'evaporazione, assorbe il calore e raffredda ulteriormente la neve.

"Questo è uno dei motivi per cui sciare nello Utah, Colorado, Il New Mexico o la Sierra orientale possono essere così divertenti!" dice Brooks. "La neve rimane fredda, asciutta e polverosa, mentre il sole ci riscalda mentre sciiamo o ci sediamo su un ponte e ammiriamo il panorama, soprattutto se indossiamo colori scuri".

Nuvoloso, le giornate umide invertono il raffreddamento sia per radiazione che per sublimazione - la copertura nuvolosa impedisce alla neve di emettere energia, e la condensazione del vapore acqueo sulla neve rilascia calore latente, scaldando la neve. Questo è il motivo per cui un paio di giorni umidi con temperature intorno allo zero si traducono in grandi eventi di fusione e persino in inondazioni minori. Un caso estremo di questo può accadere nei giorni di nebbia, dice Brooks. "Spesso diciamo 'la nebbia mangia la neve'".

Neve in Occidente

Brooks e Harpold hanno esaminato i dati sul manto nevoso provenienti da più di 400 località in tutto l'ovest, dall'umido Pacifico nordoccidentale all'arido deserto sudoccidentale. In quella gamma di ambienti, hanno scoperto che sia gli ambienti secchi che quelli umidi hanno risposto al riscaldamento climatico con episodi di perdita del manto nevoso. Nelle zone umide, anche se, gli episodi erano principalmente neve sciolta, mentre nelle zone aride gli episodi sono stati dominati dalla sublimazione - perdita diretta di neve nell'atmosfera. E questi effetti rischiano di diventare più intensi con un maggiore riscaldamento, dice Harpold. "Abbiamo scoperto che l'umidità relativa in generale è aumentata nel nord-ovest del Pacifico e diminuita nel sud-ovest del deserto negli ultimi 30 anni, rafforzando gli schemi dello scioglimento invernale nel nord-ovest del Pacifico e della sublimazione nel sud-ovest".

"Quello che non sappiamo, " dice Brooks, "è così che cambierà l'umidità nelle aree intermedie, comprese le Montagne Rocciose e il Great Basin".

Fino ad ora, le tendenze future dell'umidità invernale non sono state oggetto di previsione, dice Harpold. "Il nostro lavoro mostra che questa sarà una variabile chiave che dovremo prevedere in caso di cambiamento climatico". Se l'umidità aumenta, i gestori dell'acqua possono trovarsi di fronte alla sfida di immagazzinare l'acqua per periodi più lunghi mitigando le inondazioni di metà inverno. In contrasto, una diminuzione dell'umidità stresserà ulteriormente le già limitate risorse idriche.

"Pianificazione a lungo termine per i serbatoi, i sistemi di stoccaggio e approvvigionamento idrico sono fondamentali anche per i gestori delle risorse idriche, "Dice Harpold. "Per esempio, nella Sierra e nel lago Tahoe potresti vedere uno schema annuale di masse d'aria umida che si muovono sulla regione, quindi i piani dovrebbero essere fatti tenendo presenti questi modelli regionali.

"Quando raggiungiamo un punto di svolta e vediamo il nostro consueto sistema di stoccaggio dell'acqua, il manto nevoso, sciogliendosi sempre più presto in inverno, i sistemi che si basano sullo scioglimento della neve dovranno essere rivalutati e modificati".

Così, guarda la neve intorno alla città per il resto dell'inverno. Fai attenzione alla neve che rimane in ombra anche nelle calde giornate di sole. E guarda cosa succede a quella stessa neve durante i giorni e le notti grigie - rapidamente, anche se, prima che sia tutto finito.