научная статья по теме ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ ОЛЕДЕНЕНИЯ В БАССЕЙНАХ РЕК БЕЛАЯ И МАЛАЯ ЛАБА (ЗАПАДНЫЙ КАВКАЗ) ЗА ПОСЛЕДНЕЕ СТОЛЕТИЕ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ ОЛЕДЕНЕНИЯ В БАССЕЙНАХ РЕК БЕЛАЯ И МАЛАЯ ЛАБА (ЗАПАДНЫЙ КАВКАЗ) ЗА ПОСЛЕДНЕЕ СТОЛЕТИЕ»

Лёд и Снег • 2014 • № 4 {128)

УДК 556.124(282.247.38)

Изменение размеров оледенения в бассейнах рек Белая и Малая Лаба (Западный Кавказ)

за последнее столетие

© 2014 г. Ю.В. Ефремов1, Ю.Г. Ильичев2, А.В. Зимницкий3

1Кубанский государственный университет, Краснодар; 2Северо-Кавказское межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Ростов-на-Дону; 3Краснодарское региональное отделение Русского географического общества

efremov_kubsu@mati.ru

Change of the glaciation dimensions in the basins of Belaya and Malaya Laba Rivers (West Caucasus) for the

last hundred years

Yu.V. Efremov1, Yu. G. Ilyichev2, A.V. Zimnitsky3

1The Kuban State University, Krasnodar; 2The North Caucasian Interregional Territorial Management on Hydrometeorology and Environmental Monitoring, Rostov-on-Don; 3Krasnodar Regional Office of the Russian Geographical Society

Статья принята к печати 28 июня 2014 г. Деградация оледенения, изменение климата, климатические характеристики, ледник, снежник, фирн. Climate change, climate characteristics, degradation of glaciation, firn, glacier, snow path

Рассмотрены изменения площади оледенения и количества ледников в бассейнах рек Белая и Малая Лаба (Западный Кавказ). В качестве базовых материалов использованы Каталоги ледников 1911 [19] и 1967 гг. [10], а также космические снимки 2000-2012 гг. Размеры некоторых ледников уточнены при полевых исследованиях методами GPS-позиционирования и наземной теодолитной съёмки. Установлено, что в данном регионе, как и в других ледниковых бассейнах Большого Кавказа, оледенение сокращается. Площадь оледенения в бассейнах рек Белая и Малая Лаба за 1902/1906-2013 гг. сократилась на 12,0 км2, или на 43,8%. Число ледников за этот же период уменьшилось на восемь (11,8% общего числа), в 2013 г. сохранилось 60 ледников. Средняя годовая скорость отступания ледников, согласно фактическим расчётам, составляет около 2 м. На месте растаявших ледников остаются малые ледники и снежники, которые сохраняют некоторые свойства ледников (фирновые ледники).

Changes in area of glaciation and quantity of individual glaciers in basins of rivers Malaya Laba and Belaya (West Caucasus) for the last hundred years are analyzed for the last hundred years. Data from the Glacier Inventories for 1911 and 1967 together with space images for 2002-2012 were used for this analysis. The glaciation is found to be decreased for this period by 12.0 km2 (or by 43.8%). For the 20th century, eight glaciers disappeared, so 60 others still exist. The glacier termini do presently retreat annually by approximately 2 m.

Введение

Горная территория Краснодарского края и Республики Адыгея — это западная часть северного склона Большого Кавказа, представленная системой хребтов, основные из которых — Главный и Боковой. К речным системам, дренирующим хребты, относятся реки Белая и Малая Лаба, а также их притоки. Ледники данного района изучали многие исследователи, среди которых наиболее известны имена Н.А. Буша [1, 2], Н.Я. Динни-ка [4, 5], Г.Г. Григора [3], Б.А. Тарчевского [23, 24], В.Д. Панова [13, 14], Ю.Г. Ильичева [9], Ю.В. Ефремова [6]. В 1902—1906 гг. была выполнена первая крупномасштабная съёмка рассматриваемой территории. По её данным К.И. Подозерский составил первый Каталог ледников [19], в котором дал их краткое описание. Спустя довольно продолжительный период Северо-Кавказское управление гидрометеослужбы составило Каталог ледников бассейна р. Кубань по состоянию на 1967 г., который и взят нами за основу при исследовании динамики ледников в настоящее время [10]. В соответствии с этим Каталогом в 1965 г. с дополнениями,

указанными в работе В.Д. Панова [13], в бассейнах рек Белая и Малая Лаба было 60 ледников общей площадью 17,1 км2, что составляет 13,4% общего числа ледников и 1,7% площади оледенения бассейна р. Кубань [12].

Распределены ледники в рассматриваемом регионе неравномерно. Одна часть ледников расположена в бассейне р. Белая в пределах горного массива Фишт-Оштен—Пшеха-Су с высотами 2868—2804 м над ур. моря, который относится к форпосту современного оледенения Большого Кавказа (рис. 1); другая часть ледников, при движении на восток, по мере увеличения высоты гор, концентрируется на высоте более 3000 м над ур. моря (рис. 2). Ледники в основном расположены в затенённых карах северной экспозиции, что благоприятно для их существования. Во всей высокогорной зоне в холодный период выпадает значительное количество атмосферных осадков (1000—1500 мм). Большое число лавин, сходящих на ледники, и метелевый перенос приводят к концентрации снега на ледниках, в 5—10 раз превышающее его естественное накопление, что установле-

Рис. 1. Горный массив Фишт с большим ледником № 1. Фото Ю.В. Ефремова. Октябрь 2011 г. Fig. 1. Fisht моиШшп with a big glacier № 1. Photo by Yu. Efremov. October 2011.

Рис. 2. Районы исследований ледников в 2007—2013 гг.:

1 — хребты и отдельные вершины; 2 — реки и направление их течения; 3 — населённые пункты; 4 — районы исследования; А — Фишт—Оштен—Пшеха-Су; Б — Чугуш—Чессу—Ассара; В — Псеашхо Fig. 2. Researches regions of glaciers 2007—2013:

1 — ridges and separate tops; 2 — rivers; 3 — settlements; 4 — researches regions of glaciers; A — Fisht—Oshten—Pshehasu ; Б — Chugush— Chessu—Assara; В — Pseasho

но при полевых исследованиях. Именно поэтому, несмотря на интенсивное таяние снега и льда (из-за сравнительно небольших высот, на которых расположены ледники), к концу периода абляции на ледниках остаётся достаточно много снега, поэтому в этом районе — самая низкая высота фирновой линии на Кавказе (в среднем 2700 м) [15, 25].

В последние годы (1994—2013 гг.) объём исследований ледников и снежного покрова в этом районе значительно сократился. Oднако нарастающее рекреационное освоение горных районов Краснодарского края требует продолжения регулярных наблюдений за ледниками и снежниками, которые часто посещают туристы и альпинисты. Задачи наших исследований — оценка состояния и динамики современного оледенения в бассейнах рек Белая и Малая Лаба и продолжение регулярных наблюдений (локальный мониторинг) на ледниках Фишт, Холодный и Псеашхо, расположенных в горных массивах этого региона. Современное состояние оледенения в указанном районе изучалось в 2013 г. снеголавинной и селевой партиями OOO «Инжзащита» при участии сотрудников Кавказского государственного биосферного заповедника.

Методы и материалы исследований

При полевых и камеральных работах использовались стандартные для гляциологических исследований апробированные методики, а также методические пособия, руководства и наставления [20—22]. Применялись методы геоинформационного анализа и сбора геоданных, предусматривающие работу с геосервисами GOOGLE EARTH, «КOCМOCНИМКИ.PУ», GLOVIS (USGS). Работа велась с программным обеспечением SAS. GIS, позволяющим параллельно анализировать космические снимки высокого пространственного разрешения (0,6—2,0 м) за 2000—2012 гг. Для построения схем динамики оледенения исследуемого района использованы многозональные снимки серии LANDSAT-7 (ETM+) среднего разрешения (15—30 м). Выполнено также дешифрирование серий снимков среднего разрешения со спутника TERRA ASTER (EOS AM-1) на участках, недостаточно охваченных снимками LANDSAT-7. Крупномасштабные схемы наиболее крупных ледников получены путём дешифрирования серии снимков высокого разрешения со спутников IKONOS, OrbView-2, GeoEye-1 и WorldView-1. Размеры репрезентативных ледников уточнены при полевых исследованиях методами GPS-позиционирования

и наземной теодолитной съёмки. Обработка результатов полевых измерений и построение топографических планов с определением современных морфометрических характеристик исследуемых ледников проводились с использованием геоинформационного программного обеспечения ArcGIS (ESRI) и Autodesk Map 3D.

Исходным материалом при картометрических работах служили топографические карты масштаба 1:100 000 (издание 1982 г., состояние местности на 1978—1980 гг.), а также разновременные (2005—2013 гг.) космические снимки из открытых геопространственных сервисов с пространственным разрешением от 2 до 25 м. Все картографические материалы приводились к единому масштабу с помощью программного средства ArcGIS. Площадь оледенения измерялась двумя независимыми способами: электронным планиметром TAMAYA PLANIX5 и стандартными программными инструментами в программах ArcGIS и SAS Planet. Точность измерения площади оценивалась на основании паспортных данных планиметра (допустимая погрешность 1 мм2), приведённого масштаба измерений (для 1:100 000 составляет 0,2 мм2) и точности векторизации, определяемой разрешением снимков и масштабом используемой топографической карты. Реперы маркировались эмалевой красной краской. Для измерения положения фронта ледников применялись: теодолит 2Т-30 с буссолью; измерительная стандартная рейка; GPS «Garmin»; горный компас; мерная рулетка длиной 20 м. Фотодокументирование положения снеговой линии, а также общего вида ледников во время наземной и аэрофотосъёмки выполнялось с помощью полупрофессиональных фотоаппаратов со сменной оптикой.

Результаты и обсуждение

Изменение элементов климата на Западном Кавказе. В настоящее время климатические условия изменяются на всей планете. Наиболее подробные сведения получены по инструментальным наблюдениям и косвенными методами для температуры воздуха и количества атмосферных осадков. Так, по косвенным данным, за 1870—1910 гг. температура воздуха изменялась в пределах 0,3—0,6 °С (от температуры воздуха на 1990 г.). После 1910 г. продолжалось её повышение, которое к 2000 г. превысило величину 1990 г. на 0,4 °С. Отмечается дальнейшее её увеличение (рис. 3, а) [13]. Изменяются климатические условия и в рассматриваемом регионе. Сведения об

Таблица 1. Увеличение температуры воздуха за год и сезоны 1971-2007 гг. по сравнению со средними многолетними, °С (числитель) и отклонение количества атмосферных осадков за год и сезоны 1971-2007 гг. по сравнению со средними многолетними, мм (знаменатель)

ГМС Год Зима Весна Лето Осень

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.

Показать целиком