Published December 6, 2021 | Version v1
Publication Open

Empirical modelling of snow cover duration patterns in complex terrains of Italy

Creators

  • 1. University Corporation for Atmospheric Research
  • 2. Stockholm University
  • 3. Institut National de la Recherche Agronomique
  • 4. Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement
  • 5. VetAgro Sup
  • 6. University of Clermont Auvergne

Description

Abstract Snow cover duration is a crucial climate change indicator. However, measurements of days with snow cover on the ground (DSG) are limited, especially in complex terrains, and existing measurements are fragmentary and cover only relatively short time periods. Here, we provide observational and modelling evidence that it is possible to produce reliable time-series of DSG for Italy based on instrumental measurements, and historical documentary data derived from various sources, from a limited set of stations and areas in the central-southern Apennines (CSA) of Italy. The adopted modelling approach reveals that DSG estimates in most settings in Italy can be driven by climate factors occurring in the CSA. Taking into account spatial scale-dependence, a parsimonious model was developed by incorporating elevation, winter and spring temperatures, a large-scale circulation index (the Atlantic Multidecadal Variability, AMV) and a snow-severity index, with in situ DSG data, based on a core snow cover dataset covering 97 years (88% coverage in the 1907–2018 period and the rest, discontinuously from 1683 to 1895, from historical data of the Benevento station). The model was validated on the basis of the identification of contemporary snow cover patterns and historical evidence of summer snow cover in high massifs. Beyond the CSA, validation obtained across terrains of varying complexity in both the northern and southern sectors of the peninsula indicate that the model holds potential for applications in a broad range of geographical settings and climatic situations of Italy. This article advances the study of past, present and future DSG changes in the central Mediterranean region.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد مدة الغطاء الثلجي مؤشرًا حاسمًا لتغير المناخ. ومع ذلك، فإن قياسات الأيام ذات الغطاء الثلجي على الأرض (DSG) محدودة، خاصة في التضاريس المعقدة، والقياسات الحالية مجزأة ولا تغطي سوى فترات زمنية قصيرة نسبيًا. هنا، نقدم أدلة الرصد والنمذجة على أنه من الممكن إنتاج سلاسل زمنية موثوقة من DSG لإيطاليا بناءً على قياسات مفيدة، وبيانات وثائقية تاريخية مستمدة من مصادر مختلفة، من مجموعة محدودة من المحطات والمناطق في الأبنين الوسطى والجنوبية (CSA) في إيطاليا. يكشف نهج النمذجة المعتمد أن تقديرات DSG في معظم البيئات في إيطاليا يمكن أن تكون مدفوعة بالعوامل المناخية التي تحدث في CSA. مع الأخذ في الاعتبار الاعتماد على النطاق المكاني، تم تطوير نموذج شحيح من خلال دمج درجات حرارة الارتفاع والشتاء والربيع، ومؤشر دوران واسع النطاق (تقلب المحيط الأطلسي متعدد العقود، AMV) ومؤشر شدة الثلوج، مع بيانات DSG في الموقع، بناءً على مجموعة بيانات أساسية للغطاء الثلجي تغطي 97 عامًا (تغطية 88 ٪ في الفترة 1907-2018 والباقي، بشكل متقطع من 1683 إلى 1895، من البيانات التاريخية لمحطة بينيفنتو). تم التحقق من صحة النموذج على أساس تحديد أنماط الغطاء الثلجي المعاصرة والأدلة التاريخية على الغطاء الثلجي الصيفي في الكتل العالية. ما وراء CSA، يشير التحقق من الصحة الذي تم الحصول عليه عبر التضاريس ذات التعقيد المتفاوت في كل من القطاعين الشمالي والجنوبي من شبه الجزيرة إلى أن النموذج يحمل إمكانات للتطبيقات في مجموعة واسعة من البيئات الجغرافية والحالات المناخية في إيطاليا. تقدم هذه المقالة دراسة التغيرات السابقة والحاضرة والمستقبلية في DSG في منطقة وسط البحر الأبيض المتوسط.

Translated Description (French)

Résumé La durée de la couverture neigeuse est un indicateur crucial du changement climatique. Cependant, les mesures des jours avec couverture neigeuse au sol (DSG) sont limitées, en particulier dans les terrains complexes, et les mesures existantes sont fragmentaires et ne couvrent que des périodes relativement courtes. Ici, nous fournissons des preuves d'observation et de modélisation qu'il est possible de produire des séries chronologiques fiables de DSG pour l'Italie basées sur des mesures instrumentales, et des données documentaires historiques dérivées de diverses sources, à partir d'un ensemble limité de stations et de zones dans les Apennins du centre-sud (CSA) de l'Italie. L'approche de modélisation adoptée révèle que les estimations DSG dans la plupart des contextes en Italie peuvent être influencées par des facteurs climatiques survenant dans l'ASC. En tenant compte de la dépendance à l'échelle spatiale, un modèle parcimonieux a été développé en intégrant l'altitude, les températures hivernales et printanières, un indice de circulation à grande échelle (la variabilité multidécennale atlantique, VMA) et un indice de gravité de la neige, avec des données DSG in situ, basées sur un ensemble de données de couverture neigeuse couvrant 97 ans (88% de couverture dans la période 1907-2018 et le reste, de façon discontinue de 1683 à 1895, à partir des données historiques de la station Benevento). Le modèle a été validé sur la base de l'identification des modèles contemporains de couverture neigeuse et des preuves historiques de la couverture neigeuse estivale dans les massifs élevés. Au-delà de l'ASC, la validation obtenue sur des terrains de complexité variable dans les secteurs nord et sud de la péninsule indique que le modèle présente un potentiel d'applications dans un large éventail de contextes géographiques et de situations climatiques de l'Italie. Cet article fait progresser l'étude des changements passés, présents et futurs du DSG dans la région de la Méditerranée centrale.

Translated Description (Spanish)

Resumen La duración de la cubierta de nieve es un indicador crucial del cambio climático. Sin embargo, las mediciones de días con cubierta de nieve en el suelo (DSG) son limitadas, especialmente en terrenos complejos, y las mediciones existentes son fragmentarias y cubren solo períodos de tiempo relativamente cortos. Aquí, proporcionamos evidencia observacional y de modelado de que es posible producir series temporales confiables de DSG para Italia basadas en mediciones instrumentales y datos documentales históricos derivados de diversas fuentes, de un conjunto limitado de estaciones y áreas en los Apeninos centro-sur (CSA) de Italia. El enfoque de modelado adoptado revela que las estimaciones de DSG en la mayoría de los entornos en Italia pueden ser impulsadas por factores climáticos que ocurren en la ASAC. Teniendo en cuenta la dependencia de la escala espacial, se desarrolló un modelo parsimonioso mediante la incorporación de temperaturas de elevación, invierno y primavera, un índice de circulación a gran escala (la Variabilidad Multidecadal Atlántica, AMV) y un índice de gravedad de la nieve, con datos DSG in situ, basado en un conjunto de datos de la cubierta de nieve del núcleo que abarca 97 años (cobertura del 88% en el período 1907-2018 y el resto, de forma discontinua desde 1683 hasta 1895, a partir de datos históricos de la estación de Benevento). El modelo se validó sobre la base de la identificación de los patrones contemporáneos de la cubierta de nieve y la evidencia histórica de la cubierta de nieve de verano en los macizos altos. Más allá de la CSA, la validación obtenida en terrenos de complejidad variable en los sectores norte y sur de la península indica que el modelo tiene potencial para aplicaciones en una amplia gama de entornos geográficos y situaciones climáticas de Italia. Este artículo avanza en el estudio de los cambios DSG pasados, presentes y futuros en la región del Mediterráneo central.

Files

s00704-021-03867-8.pdf.pdf

Files (2.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:724df0fcd6a2a9fa7118b56a0d87bad5
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
النمذجة التجريبية لأنماط مدة الغطاء الثلجي في التضاريس المعقدة في إيطاليا
Translated title (French)
Modélisation empirique des modèles de durée de la couverture neigeuse sur des terrains complexes en Italie
Translated title (Spanish)
Modelado empírico de los patrones de duración de la capa de nieve en terrenos complejos de Italia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200409066
DOI
10.1007/s00704-021-03867-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4293223040 (Other)
https://openalex.org/W4284685183 (Other)
https://openalex.org/W4283215042 (Other)
https://openalex.org/W4236960823 (Other)
https://openalex.org/W3137012456 (Other)
https://openalex.org/W2794501863 (Other)
https://openalex.org/W2610756454 (Other)
https://openalex.org/W2558750709 (Other)
https://openalex.org/W2355295607 (Other)
https://openalex.org/W2219645602 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W119406883
  • https://openalex.org/W1495935281
  • https://openalex.org/W1538216288
  • https://openalex.org/W1538296957
  • https://openalex.org/W1574799220
  • https://openalex.org/W1607186009
  • https://openalex.org/W1689264754
  • https://openalex.org/W1834584030
  • https://openalex.org/W194877031
  • https://openalex.org/W1950493752
  • https://openalex.org/W1966007688
  • https://openalex.org/W1968869619
  • https://openalex.org/W1971087995
  • https://openalex.org/W1971556982
  • https://openalex.org/W1971634145
  • https://openalex.org/W1978324697
  • https://openalex.org/W1982518595
  • https://openalex.org/W1982614082
  • https://openalex.org/W1990471334
  • https://openalex.org/W2000947963
  • https://openalex.org/W2001749265
  • https://openalex.org/W2021751691
  • https://openalex.org/W2026881820
  • https://openalex.org/W2027995511
  • https://openalex.org/W2029762335
  • https://openalex.org/W2029923088
  • https://openalex.org/W2033854784
  • https://openalex.org/W2033904036
  • https://openalex.org/W2037191718
  • https://openalex.org/W2039712840
  • https://openalex.org/W2042621608
  • https://openalex.org/W2048032117
  • https://openalex.org/W2054303415
  • https://openalex.org/W2062987318
  • https://openalex.org/W2066833596
  • https://openalex.org/W2070257026
  • https://openalex.org/W2077278976
  • https://openalex.org/W2078503755
  • https://openalex.org/W2085787800
  • https://openalex.org/W2086573044
  • https://openalex.org/W2089908718
  • https://openalex.org/W2091256005
  • https://openalex.org/W2093429038
  • https://openalex.org/W2094743682
  • https://openalex.org/W2095539212
  • https://openalex.org/W2104084533
  • https://openalex.org/W2110922168
  • https://openalex.org/W2121312108
  • https://openalex.org/W2131477567
  • https://openalex.org/W2136680593
  • https://openalex.org/W2142809916
  • https://openalex.org/W2143451212
  • https://openalex.org/W2144457777
  • https://openalex.org/W2151109550
  • https://openalex.org/W2154787858
  • https://openalex.org/W2159949293
  • https://openalex.org/W2162280645
  • https://openalex.org/W2174963011
  • https://openalex.org/W2235659327
  • https://openalex.org/W2331817246
  • https://openalex.org/W2494169975
  • https://openalex.org/W2496996840
  • https://openalex.org/W2507859487
  • https://openalex.org/W2523386833
  • https://openalex.org/W2529521699
  • https://openalex.org/W2559804318
  • https://openalex.org/W2612962020
  • https://openalex.org/W2614421599
  • https://openalex.org/W2619221287
  • https://openalex.org/W2623191204
  • https://openalex.org/W2774975226
  • https://openalex.org/W2780433361
  • https://openalex.org/W2790367188
  • https://openalex.org/W2792487302
  • https://openalex.org/W2888628303
  • https://openalex.org/W2898057761
  • https://openalex.org/W2899386314
  • https://openalex.org/W2901182936
  • https://openalex.org/W2927803483
  • https://openalex.org/W2937348179
  • https://openalex.org/W2942894547
  • https://openalex.org/W2954648193
  • https://openalex.org/W2967843324
  • https://openalex.org/W2971806173
  • https://openalex.org/W2982149730
  • https://openalex.org/W2991067003
  • https://openalex.org/W3005814784
  • https://openalex.org/W3008272405
  • https://openalex.org/W3023144820
  • https://openalex.org/W3028009944
  • https://openalex.org/W3043965978
  • https://openalex.org/W3097710531
  • https://openalex.org/W3102531541
  • https://openalex.org/W4242495845
  • https://openalex.org/W4252424891
  • https://openalex.org/W4253174946