多年来，卫星数据显示北半球秋季积雪实际上在增加——这一发现与气候变暖趋势形成出乎意料的转折。但一项新的分析揭示，这种表面增长是由卫星技术进步造成的假象：新一代设备对薄雪层的探测能力随时间推移显著提升。事实上，北半球积雪正以每十年约50万平方公里的速度缩减。
这些评估基于广泛的气候记录，包括美国国家海洋和大气管理局（NOAA）自20世纪60年代以来收集的北半球秋季积雪年度测量数据。
积雪为何对气候变化至关重要
积雪衡量地球陆地表面被雪覆盖的程度。它在调节温度方面发挥着重要作用，因为雪将大部分入射能量反射回太空。裸露的地面和植被反射不到50%的到达能量，而雪反射约80%。
“积雪之所以重要，是因为它是一个正气候反馈机制，”文理学院物理系博士生Aleksandra Elias Chereque解释道。
“这被称为积雪反照率效应——反照率即反射率。积雪减少导致反照率降低，进而导致能量吸收增加，这又反过来加剧积雪减少。这是‘北极放大效应’现象的一个促成因素，也是我们观察到北极变暖程度远高于世界其他地区的原因。”
简单来说，当雪消失时，更暗的陆地吸收更多热量。这些额外热量融化更多雪，使北极变暖速度比世界许多其他地区更快。
关于NOAA积雪数据的疑问
多年来，一些气候研究人员质疑NOAA积雪数据的可靠性。他们指出，数据集中的趋势与其他观测结果不太一致，并警告应谨慎解读这些发现。
Elias Chereque和她的同事重新审视了NOAA的记录以调查这些差异。他们的新分析表明，早先的担忧是有道理的。
根据最初的NOAA数据，北半球秋季积雪似乎每十年增加约150万平方公里，大约相当于一个半安大略省的面积。然而，更新后的分析发现了相反的趋势。积雪实际上每十年减少约50万平方公里，大约相当于安大略省一半的面积。
卫星改进如何扭曲了记录
研究团队确定，随着时间的推移，卫星仪器和数据收集技术的改变使得系统对薄雪层更加敏感。随着探测能力的提高，卫星开始识别出早期仪器可能漏掉的较浅积雪。这种转变造成了总体积雪范围扩大的错误印象。
“就好像卫星的‘眼镜’在那段时间变得越来越好，”Elias Chereque说。“现在看起来比过去有更多的雪，但这只是因为卫星的‘眼镜度数’不断变好。看起来雪更多了，但实际情况并非如此。”
Elias Chereque是这项研究《确定北半球积雪范围记录中起始季节趋势不一致的原因》的第一作者，该研究发表在《科学进展》上。她在多伦多大学的合著者是物理系主任、大气物理学家Paul Kushner。其他合作者来自加拿大环境与气候变化部气候研究司。
北极积雪减少的更明确证据
修订后的发现强化了积雪全年减少的结论，并增强了对这一趋势的信心。Elias Chereque表示：“我们知道积雪减少受人为变暖影响，而积雪减少也通过积雪反照率反馈创造了更多变暖的潜力，因此我们对北极放大这一重要机制有了更深入的理解。”
她补充道：“揭示积雪趋势错误的方式和原因，有助于我们在评估过去状况和未来趋势时学会正确使用这一数据集。这也有助于理解气候模型是否准确。”
“开发这样的工具有助于我们更好地理解气候，并帮助我们更好地预测未来。”