Штучний інтелект snowMapper заповнює прогалини в супутникових даних про клімат

Міжнародна група дослідників під керівництвом Кембриджського університету виявила тривожну тенденцію: площа снігового покриву в горах Греції за останні 40 років скоротилася на 58%.

Джерело: phys.org

Грецькі гори, які є життєво важливим джерелом прісної води для сільського господарства та екосистем у посушливі літні місяці, вивчалися значно менше за Альпи чи Піренеї. Використовуючи комбінацію супутникових знімків NASA та ESA, кліматичних даних та штучного інтелекту, вчені підтвердили, що темпи зникнення снігу значно прискорилися з початком нового тисячоліття.

Ключовим інструментом дослідження став алгоритм snowMapper. Оскільки хмари та тіні часто заважають супутникам чітко бачити земну поверхню, розробники використали машинне навчання для «заповнення прогалин». Алгоритм аналізує температуру, кількість опадів та рельєф, щоб точно змоделювати наявність снігу в похмурі дні. Це дозволило створити детальні карти снігового покриву з роздільною здатністю 100 метрів для десяти найвищих гірських масивів Греції, охоплюючи період з 1984 по 2025 рік.

Дослідження показало, що головним ворогом грецьких снігів є не зменшення опадів, а зростання регіональної температури. Через тепліше повітря опади на великих висотах частіше випадають у вигляді дощу, а не снігу. Це позбавляє річки механізму «повільного вивільнення» води. Коли йде дощ, вода миттєво стікає в океан, тоді як сніг діє як «ощадний рахунок»: він накопичується взимку і поступово тане влітку, підтримуючи рівень ґрунтових вод та озер у пік спеки.

Греція втрачає зимовий сніг швидше за більшість інших гірських регіонів Європи. Вчені наголошують, що масштаб цих змін виходить за межі природної кліматичної мінливості. Оскільки зимові температури в цьому регіоні вже близькі до нуля, навіть невелике потепління критично впливає на те, чи перетвориться волога на сніговий запас, чи залишиться просто дощовою водою. Це створює величезне навантаження на малі водозбірні басейни країни, які є основою для зрошення та гідроенергетики.

Успіх моделі snowMapper у Греції дає надію науковцям по всьому світу. Алгоритм, навчений на даних з Альп, показав високу точність у регіоні з обмеженим наземним моніторингом. Це означає, що інструмент можна адаптувати для будь-яких гірських масивів, де бракує метеостанцій. Розуміння підземних і наземних гідрологічних процесів є першим кроком до адаптації громад до майбутнього дефіциту води.

На наступному етапі вчені планують перевести дані про площу снігу в об’ємні показники запасів води. Це дозволить спрогнозувати доступність ресурсів до кінця століття. Втрата снігу в грецьких горах — це не лише зміна краєвиду, а й серйозний виклик для продовольчої та енергетичної безпеки регіону, який вимагає негайного перегляду стратегій управління водними ресурсами.