Целевой мониторинг снега в ключевых точках эффективнее для прогнозирования водных ресурсов

Студенты, перемещающиеся по лесной дороге в Каскадных горах (Орегон) для проведения измерений снежного покрова. Автор: Марк Рейли

Новое исследование показало, что измерение горного снежного покрова в стратегически выбранных ключевых точках последовательно превосходит более широкое, общебассейновое картирование при прогнозировании водоснабжения в западной части США.

Исследователи проанализировали более 20 лет данных об оценках снега и стоке воды в 390 снеговых бассейнах в 11 западных штатах, чтобы оценить две потенциальные стратегии расширенного мониторинга снега. Этот анализ выявил локации, которые исследователи называют «горячими точками» — локальные области, где снежный покров ещё не измеряется, но особенно предсказуем для водоснабжения — и их важность.

Они обнаружили, что мониторинг в таких ключевых точках может улучшить прогнозы водоснабжения в большинстве бассейнов, с типичным приростом точности в 11–14% по сравнению с 4% при общебассейновом картировании снега. Результаты опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

«Измерение снега в правильных местах может принести больше пользы для прогнозов, чем измерение его повсюду», — сказал ведущий автор Марк Рейли, снежный гидролог из Университета штата Орегон. — Это может направить наше мышление о том, как мониторинг снега может развиваться, чтобы стать более оптимальным для прогнозирования воды».

Таяние снега является ключевым источником воды для около 2 миллиардов человек во всем мире, включая многие сельскохозяйственные регионы, такие как запад США. В среднем около половины воды в западных реках обусловлено таянием снега, отметил Рейли. «Наши выводы могут помочь водным агентствам принимать обоснованные решения для более эффективного мониторинга воды».

Около 100 лет статистическое прогнозирование водоснабжения на Западе полагалось на измерения снега на наземных станциях. Исследователи проанализировали данные с этих снежных станций и обнаружили, что они точно предсказывают межгодовые изменения в водоснабжении, но станции расположены редко и охватывают небольшую площадь.

В результате существует неиспользованный потенциал для улучшения прогнозов за счёт расширенного мониторинга снега по всему бассейну, хотя прогностическая ценность каждого местоположения обычно заранее неизвестна. Исследование предоставляет основу для оценки потенциала улучшений бассейна и определения того, где могут быть найдены наибольшие и наименьшие выгоды.

Общебассейновые съёмки являются наиболее комплексным методом количественной оценки общего количества снега в бассейне. Этот общий объём снега над бассейном наиболее точно измеряется с самолётов. Данные спутников также могут поддерживать оценки снега на больших площадях. Однако развёртывание таких технологий крупномасштабного картирования может быть дорогостоящим по сравнению с локализованным мониторингом, рассмотренным в этом исследовании.

В новом исследовании команда сравнила способность прогнозирования водоснабжения общебассейновых съёмок и подхода с ключевыми точками. Исследователи обнаружили, что хотя обе стратегии могут улучшить прогнозы водоснабжения, подход с ключевыми точками обычно даёт лучшие или аналогичные улучшения, несмотря на измерение снега на гораздо меньшей части бассейна.

«Сосредоточение новых измерений снега в ключевых точках является экономически эффективной альтернативой общебассейновым съёмкам с потенциалом для более точных прогнозов воды», — сказал Рейли. — Эта эффективность критически важна, поскольку мы вступаем во времена, когда бюджеты сокращаются, а потребность в надёжной водной информации остаётся высокой».

Больше информации: Mark S. Raleigh et al, Snow monitoring at strategic locations improves water supply forecasting more than basin-wide mapping, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02660-z

Источник: Oregon State University