Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Synoptic Variability of Extreme Snowfall in the St. Elias Mountains, Yukon, Canada
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Synoptiska variationer vid extrema snöfall i S:t Eliasbergen, Yukon, Kanada (Swedish)
Abstract [en]

Glaciers of southwestern Yukon (Canada) and southeastern Alaska (USA) are presently experiencing high rates of annual mass loss. These high melt rates have mainly been investigated with respect to regional temperature trends, but comparatively little is known about how climate variations regulate snow accumulation on these glaciers. This study examines the synoptic weather patterns and air flow trajectories associated with extreme snowfall events in the central St. Elias Mountains (Yukon). The analyses are based on data retrieved from an automated weather station (AWS) between 2003 and 2012, which provide the longest continuous records of surface meteorological data ever obtained from this remote region.

The AWS data reveal that 47 extreme snowfall events (> 27 cm per 12 hours) occurred during this period, of which 79 % took place during the cold season months. Air flow trajectories associated with these events indicate that a vast majority had their origin in the North Pacific south of 50°N. Less frequent were air masses with a source in the Aleutian Arc/Bering Sea region and the Gulf of Alaska, and in a few rare cases precipitating air was traced to continental source regions in Western Canada and Alaska. Composite maps of sea-level pressure and upper-level winds associated with extreme snowfall events revealed a frequent synoptic pattern with a low-pressure area centered over the Kenai Peninsula (Alaska), which drives strong southerly winds over the Gulf of Alaska towards the St. Elias Mountains. This pattern is consistent with AWS data wind recordings during snow storms. The most typical synoptic configurations of the North Pacific low-pressure area during extreme snowfall events are either elongated, split, or single-centered, and these situations represent possible seasonal analogues for the different states of the Aleutian Low in the subarctic North Pacific. However, neither the geographical position or intensity of negative sea-level pressure anomalies, nor surface pressure gradients associated with extreme snowfall events are good predictors of the actual snowfall SWE amounts recorded in the central St. Elias Mountains. Estimated snowfall and total precipitation gradients with altitude were confirmed to be much steeper (by up to ~30 %) on the continental side (Yukon), than on the coastal side (Alaska) of the St. Elias Mountains, reflecting the strong orographic division between the continental and coastal marine climatic regimes. Finally, patterns of 500-mb geopotential height anomalies associated with extreme snowfall events at Divide were compared with those associated with unusually high accumulation years in an ice core from the nearby Eclipse Icefield. Results confirm previous findings that associate high snow accumulation winters in this region with the presence of a strong dipole pressure structure between western North America and the Aleutian Low region, a structure which resembles the positive phase of the Pacific North American atmospheric circulation pattern. 

Abstract [sv]

De höga smälthastigheter som uppmätts på glaciärer i S:t Eliasbergen (Yukon, Kanada) har främst undersökts utifrån regionala temperatureffekter, men hur storskaliga (synoptiska) klimatvariationer reglerar snöackumulation på dessa glaciärer är mindre känt. Denna analys belyser synoptiska mönster och rekonstruerade banor av luftmassor i samband med extrema snöfall i den centrala delen av S:tEliasbergen. De iakttagelser som gjorts i denna studie bygger på data som hämtas från automatiserade väderstationer (AWS) mellan 2003 och 2012, vilka ger den längst sammanhängande dokumentationen av markmeteorologisk data som någonsin erhållits från denna plats.AWS data avslöjar att 47 extrema snöfall (>27 cm per 12 timmar) inträffade på glaciären under denna period, varav 79 % ägde rum under den kalla årstiden. I samband med dessa snöfall visar det sig att en stor majoritet av luftmassebanorna hade en utgångspunkt i norra Stilla havet söder om 50°N. Mindre vanligt var att luftmassor utgick från Aleuterna/Berings hav och Alaskabukten, och i några sällsynta fall spårades luftmassorna till kontinentala utgångspunkter i västra Kanada och Alaska. Luftmassebanorna från norra Stilla havet visade främst syd-nordcykloniska luftflöden, medan luftmassorna från Aleuterna/Berings hav och Alaskabukten indikerade väst-öst cykloniska luftflöden. Sammansatta kartor indikerade ett likartat synoptiskt mönster av ett lågtryckscentrum över Kenaihalvön (Alaska) för dessa tre marina källområden. Lågtrycket drev starka sydliga cykloniska vindar över Alaskabukten mot S:tEliasbergen och detta vindmönster överensstämde med AWS data. De typiska synoptiska situationerna i samband med extrema snöfall kännetecknades antingen av ett långsträckt, ett delat eller ett litet lågtryckscentrum. Dessa kunde kopplas till olika möjliga tillstånd av det Aleutiska lågtrycket i norra Stilla havet. Studien kunde inte bekräfta att lågtryckscentrums geografiska placering, anomalier av havsnivåtryck eller tryckgradienten starkt reglerade de extrema snöfallmängderna uppmätta från AWS data på studieplatsen. De beräknade nederbördsgradienterna bekräftades vara brantare på den kontinentala sidan (Yukon) än på kustsidan (Alaska) av S:tElias-bergen, vilket återspeglade skillnader mellan den kontinentala och den kustnära marina klimatzonen. Slutligen jämfördes avvikande geopotentiella höjdmönster i samband med extrema snöfall med tidigare studieresultat av extrem snöackumulation i isborrkärnor från den intilliggande glaciären Eclipse. Resultaten indikerar att dessa mönster delvis korrelerade till tidigare resultat och bekräftar förekomsten av en liknande dipol-tryckstruktur mellan västra Nordamerika och Aleuterna.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 34 p.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 315
Keyword [en]
Snow, glaciers, Yukon, synoptic meteorology, Aleutian Low
National Category
Climate Research
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-253449OAI: oai:DiVA.org:uu-253449DiVA: diva2:814676
Subject / course
Geography
Educational program
Master Programme in Earth Science
Presentation
2015-03-11, Småland, Inst. för geovetenskaper, Villavägen 16, Uppsala, 13:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-05-28 Created: 2015-05-27 Last updated: 2015-05-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2204 kB)289 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2204 kBChecksum SHA-512
f6555ce03f4c0ebb04ba6dd26e501b3432d645b9ad1baba8b18d79f43b167b8fed332a7fe035015174b2656d390f05aee8c8755641884ec8c74284212db3e114
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Climate Research

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 289 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 925 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf