УДК 551.324.86
Динамика оледенения Казахстанского Алтая за 60 лет
© 2014 г. Е.Н. Вилесов1, И.В. Северский2, В.И. Морозова3
1Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы; 2Институт географии Министерства образования и науки Республики Казахстан, Алматы; 3Казахстанское агентство прикладной экологии, Алматы
e_vilesov@inbox.ru
Dynamics of glaciation in the Kazakh part of Altai during 60 years
E.N. Vilesov1, I.V. Seversky2, V.I. Morozova3
1Al-Farabi Kazakh National University, Almaty; 2Institute of Geography, Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan, Almaty; 3Kazakhstan Agency of Applier Ecology, Almaty
Статья принята к печати 4 февраля 2014 г.
Баланс массы ледников, деградация оледенения, Каталог ледников, ледниковый сток.
Degradation of glaciers, glacial runoff, Glacier Inventory, glacier mass balance.
Рассматриваются изменения размеров оледенения Казахстанского Алтая за 60 лет (1950-2011 гг.). Основой служило сравнение их морфометри-ческих характеристик, полученных при каталогизации в 1950-1955 и 2011 гг. За 60 лет площадь оледенения сократилась на 33,2 км2 (46,5%), а объём ледников - на 1,25 км3 (52%). Среднее значение баланса массы ледников составило -34,2 г/см2. Безвозвратная потеря массы со всей площади ледников равна 20,5 м в слое воды. Сокращение размеров оледенения заметно не повлияло на водные ресурсы бассейна р. Иртыш.
Changes of glacierization in the Kazakh part of Altai are analyzed for the period 1950-2011. The analysis is based on comparison between two groups of morphometric characteristics. The first group was obtained in 1950-1955 as a result of glacier inventory in the former USSR. The second group is data of 2011 based on the LANDSAT images. The losses of ice in this area over the 60 year period are as follows: number of glaciers reduced by 64%, glacier area reduced by 33.2 km2 (46.5%), and the ice volume diminished by 1.25 km3 (52%).
Введение
Глобальное потепление климата, обусловленное как естественными, так и антропогенными причинами, заметно влияет на состояние горно-ледниковых систем Центральной Азии, в том числе расположенных на северо-востоке Казахстана — в Казахстанском Алтае. Достаточно быстрое изменение размеров современного оледенения требует детального исследования пространственно-временных колебаний горных ледников, а также изучения влияния этих колебаний на изменение водных ресурсов в районах с развитым оледенением. Ледники всех морфологических типов — от долинных до висячих и каровых — подчиняются общеклиматическому режиму баланса тепла и влаги, но каждый ледник «живёт» в присущих только ему условиях питания и абляции. Поэтому оценка изменений состояния оледенения, темпов изменения (сокращения) площадей и объёмов льда обычно выполняется для ледниковых систем в целом, насчитывающих сотни ледников. Эта задача решается путём составления Каталогов ледников на разные временные срезы.
Цель этой работы — изучение динамики современного оледенения в бассейнах рек с ледниковым питанием на основе регионального мониторинга, а также исследование закономерностей пространственно-временнбй изменчивости состояния этой внутриконтинентальной леднико-
вой системы за последние десятилетия в связи с изменением климата.
Материалы и методы исследований
Хребты Казахстанского Алтая протянулись на 300 км (по прямой) с запада на восток между 83— 87° в.д. в пределах 49-50° с.ш. (рис. 1). В 196070-е годы в рамках Всесоюзной программы по инвентаризации ледников был составлен полный Каталог ледников казахстанской части Алтая [5]. Все морфометрические показатели ледников, их площадные и линейные размеры, абсолютные высоты характерных точек получены путём карто-метрического анализа топографической основы масштаба 1:100 000 с привлечением материалов аэрофотосъёмки 1950-1955 гг. согласно рекомендациям «Руководства по составлению Каталога ледников» [13]. Точность определения площади ледников составляла 0,1 км2, их длины — 0,1 км, высоты их концов и высших точек, а также фирновой линии — 10 м. По данным [5], в речных бассейнах Казахстанского Алтая в середине XX в. было 328 ледников общей площадью 72,3 км2 (без льдов, погребённых под моренами). В начале 1970-х годов часть территории верховьев р. Каба, где имелось пять ледников площадью 0,9 км2, отошла к КНР. Поэтому в то время на рассматриваемой территории было 323 ледника площадью 71,4 км2 и объёмом 2,4063 км3.
Основой для объективного суждения о степени и темпах деградации оледенения Казахстанского Алтая послужили данные о его состоянии за два «реперных» года — 1950 и 2011. Для 1950 г. использованы материалы аэрофотосъёмки, а для 2011 г. — космические снимки ЬапёБа1 с разрешением 15 м, обработанные с помощью ГИС-технологий (программные пакеты Мар1По, Агс018 и др.) и метода цифрового картографирования. Эта методика достаточно подробно рассмотрена в нашей работе [3]. Для 2011 г. составлены новый Каталог ледников и карта оледенения в масштабе 1:25 000 (находится в фондах Института географии МОН РК), анализ которых позволил установить сокращение площадей ледников и объёма льда за 60 лет.
Результаты исследований и их обсуждение
Горно-ледниковые бассейны Казахстанского Алтая лежат в верховьях правых притоков р. Иртыш - рек Каба, Бухтарма, Ульба и Уба. Развитию оледенения способствуют широтное расположение хребтов, их большие абсолютные высоты и расчленённость рельефа. Климатические условия района определяются его глубоким внутрикон-тинентальным положением и непосредственной близостью к оси Воейкова. Годовое количество осадков в горах составляет 800-1000 мм, а на высоте границы питания (2700-2800 м), по расчётам В.В. Севастьянова и Л.Н. Шантыковой [14], 1400— 1500 мм. Максимальное годовое количество осадков выпадает в районах горного массива Белухи и Ивановского хребта (2000—2500 мм) [6, 12], при этом на май—июнь приходится более 40% их годовой суммы. Высокая снежность гор Казахстанского Алтая вызывает их интенсивную лавинную ак-
тивность. В среднем за зимний период (с ноября по апрель—май) здесь сходит более 1600 лавин [15]. В отдельные годы наблюдается резкий всплеск лавинной активности, проявляющийся в массовом сходе катастрофических лавин, причиняющих значительный материальный ущерб. Объёмы крупных мокрых лавин в бассейнах рек Громоту-ха и Ульба достигают многих сотен тысяч кубических метров, а в многоснежные годы превышают 1 млн м3. Лавины перегораживают днища речных долин (даже такой крупной реки, как Уба) мощными снежниками, таяние которых затягивается до конца июля — начала августа. Практически ежегодно лавины перекрывают автодорогу Усть-Каменогорск — Зыряновск в районе снеголавин-ной станции «Серебрянск».
Средняя годовая температура воздуха в гляци-альной зоне равна —5 ^ —7 °С; средняя температура января составляет —18 ^ —20 °С, июля 8—10 °С. Минимальные температуры зимой опускаются ниже —40 °С, а максимальные температуры летом достигают 25 °С. Летом температура в этой зоне понижается на 5—7 °С/км. Из-за относительно небольшого размера исследуемой территории климатические различия между отдельными её частями невелики. По данным Ю.К. Нарожного [9], в последние десятилетия на всей территории Горного Алтая отмечается значимый рост средних годовых температур воздуха. Об этом свидетельствует и межгодовой ход температуры воздуха на гидрометеостанции (ГМС) Усть-Каменогорск, расположенной в центре Казахстанского Алтая, за 1941—2009 гг. (рис. 2). В высокогорье температура увеличивается во все сезоны года, кроме осени. При этом ледники, как правило, испыты-
—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I
^-ЮО)СОКт-ЮО)СОК^ Ю G) СО N Г- Щ CD
'i'i^tnintDtDtDNNCOOOCOQOlO ОО
0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)0)0 о о
Годы
Рис. 2. Межгодовой ход температуры воздуха по данным ГМС Усть-Каменогорск и линия тренда за 1941—2009 гг. Fig. 2. Interannual variations of air temperature at the weather station Ust-Kamenogorsk and the trend line for 1941—2009
вают значительный, а иногда и катастрофический дефицит массы.
Бассейн р. Каба расположен в пределах Южного Алтая — горной системы, вытянутой в широтном направлении к западу от горного узла Та-ван-Богдо-Ола. В истоках р. Кара-Каба Южный Алтай делится на две ветви: северную — хребты Тарбагатай и Сарымсакты и южную, включающую в себя хребты Сар-Тарбагатай, Джеты-Ки-зень и далее к западу — Курчумский. Абсолютные высоты Южного Алтая достигают 3000—3300 м. Высшая точка хребта (3480 м) находится в истоках р. Арасан-Каба, где и сосредоточены почти все ледники бассейна р. Каба. Современные ледники этого бассейна приурочены к осевой части хр. Южный Алтай и его отрогам. В 1950 г. здесь насчитывалось 82 ледника площадью FR, равной 11,1 км2, и объёмом V, рассчитанным по формуле Н.В. Ерасова [4] V = 0,027 FJI1,5, равном 0,1539 км3. При этом из 82 ледников 42 представлены миниатюрными ледниковыми образованиями суммарной площадью 1,2 км2 при средней площади ледничка менее 0,03 км2. Такие леднички, находящиеся на последней степени угасания, М.В. Тронов [16] называл «остаточными оледенелыми скоплениями в карах». Безусловно, они уже тогда, 60 лет назад, были бесспорными кандидатами на их скорое стаивание.
Оценка современного состояния ледников показала, что к 2011 г. на территории бассейна р. Каба полностью растаяли 54 малых ледничка площадью порядка 0,1 км2 и менее каждый, т.е. число ледников здесь за эти годы сократилось на 66%. Особенно заметно, в 4 раза, уменьшилось их число в бассейне р. Кара-Каба - с 24 до 6. В настоящее время из 82 ледников, учтённых в 1950 г., сохранилось
лишь 28. Эти 28 ледников разбросаны на обширной территории, где общее протяжение хребтов, поднимающихся выше 2800 м, составляет 200 км.
Оледенение бассейна р. Каба в настоящее время представлено в основном ледниками склонов — каровыми, висячими, карово-висячими и каровыми присклоновыми. Лишь один ледник — № 16б в верховьях р. Ак-Каба — относится к ка-рово-долинному типу. Все ледники имеют очень небольшие площади, ограниченные размерами вмещающих каров. Ни один ледник не достигает площади 1 км2. Максимальную площадь — 0,48 км2 —
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.