научный журнал по геофизике Лед и снег ISSN: 2076-6734

Архив научных статейиз журнала «Лед и снег»

  • ИНДИКАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СНЕЖНОЙ ТОЛЩИ (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗИМОЙ 2011/12 Г. В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ)

    АБЛЕЕВА В.А., КИТАЕВ Л.М., КОРОБОВ Е.Д., ЧЕРНОВ Р.А. — 2013 г.

    На основе экспериментальных наблюдений исследованы локальные и региональные различия в формировании снежного покрова, обусловленные ландшафтными условиями центральной части Восточно- Европейской равнины (Московская и Тверская области). Определены различия в снегозапасах для ельников и лиственных массивов, связанные с особенностями растительного покрова. Установлены различия в стратиграфии снежной толщи, обусловленные особенностями растительных комплексов, хронологией изменений приземной температуры воздуха и снегонакопления.

  • ИССЛЕДОВАНИЯ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ В АРКТИЧЕСКИХ РАЙОНАХ РОССИИ

    ГОЛОБОКОВА Л.П., КАБАНОВ Д.М., НЕЦВЕТАЕВА О.Г., ПАНЧЕНКО М.В., ПОЛЬКИН В.В., САКЕРИН С.М., ТЕРПУГОВА С.А., ХОДЖЕР Т.В., ЧЕРНОВ Д.Г., ЧИПАНИНА Е.В. — 2013 г.

    Химический состав снега и льда Арктики в значительной мере определяется составом аэрозольных частиц. Проанализированы характеристики атмосферного аэрозоля в приземном слое населённых пунктов Арктики -посёлков Тикси (июнь, 2010 г.) и Баренцбург (апрель-май и июль-август 2011 г.). Приводятся результаты измерения счётной концентрации N A (для частиц, диаметром больше 0,3 мкм), спектральной аэрозольной оптической толщины атмосферы и химического состава водорастворимой фракции аэрозолей. Уровень концентрации аэрозоля N A в приземном слое атмосферы исследуемых пунктов невысокий и характеризуется следующими значениями: пос. Тикси - 1,80±4,5 см -3; пос. Баренцбург - весной 4,95±3,49 см -3, летом 3,66±3,13 см -3. При переходе от весеннего периода к летнему концентрации аэрозоля снижались в 1,2-1,4 раза. Результаты наблюдений за спектральной аэрозольной оптической толщиной атмосферы в исследуемые периоды позволяют считать, что прозрачность атмосферы в названных районах высокая. Средняя суммарная концентрация ионов в аэрозолях района Тикси (2,3±1,6 мкг-м -3) сопоставима с суммой ионов аэрозолей для Баренцбурга в весенний период (2,7±1,4 мкг-м -3). В водорастворимой фракции аэрозолей установлены концентрации ионов как морского (Na+, Cl -), так и континентального (NH 4+, SO 4 2-, NO 3 -) происхождения. На химический состав аэрозолей этих двух районов значительно влияют континентальные источники.

  • ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЕДНИКОВ НА ОСНОВЕ АКУСТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

    ГЛАЗОВСКИЙ А.Ф., ЕПИФАНОВ В.П. — 2013 г.

    Рассмотрены возможности исследования движения льда в леднике и его анализа с помощью метода акустической эмиссии в диапазоне частот 15-20 кГц. Создана портативная измерительная акустическая линия и решён ряд методических вопросов. Выполнены акустические исследования ледникового льда, имитированы камнепад, трещинообразование в леднике и его движение по ложу. Установлены соответствия параметров акустической эмиссии определённому источнику. Обобщены результаты акустических исследований на ледниках Альдегонда (Шпицберген), Центральный Туюксу и Молодёжный (Северный Тянь-Шань). Рассмотрена зависимость адгезионной прочности соединения льда с гладкой подложкой (серпентинит) от скорости сдвига, оценено влияние препятствия в виде тора на силу сдвига. В собственных акустических спектрах исследованных ледников обнаружены акустические эффекты, характерные для разрушения льда на препятствиях. Полученные результаты можно использовать для создания мобильной ледниковой лаборатории и системы дистанционного акустического мониторинга процессов в придонных слоях ледника.

  • КЛИМАТИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВКЛАДА СНЕГА В ФОРМИРОВАНИЕ ОПАСНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА РЕКАХ

    СЕМЕНОВ В.А. — 2013 г.

    При современных изменениях климата снегозапасы, играющие важную роль в формировании экстремальных гидрологических явлений, служат причиной устойчивого повышения опасных наводнений в половодье на реках горных и предгорных районов юга Сибири и Урала, а также приморских и островных районов Дальнего Востока. Для многих регионов характерно также повышение доли снеговой составляющей в формировании опасных снегодождевых паводков. Вместе с тем малоснежность - одна из причин участившегося экстремального снижения уровня воды (экстремальных маловодий) в летнюю межень на реках азиатской территории. На реках Европейской части России увеличение повторяемости оттепелей и продолжительности снеготаяния уменьшает опасность наводнений и повышает роль снега в питании подземных вод, что снижает повторяемость экстремальных маловодий на реках в межень.

  • КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НИВАЛЬНО-ГЛЯЦИАЛЬНОМ ПОЯСЕ ЗАИЛИЙСКОГО АЛАТАУ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ГОРНОЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ И РЕЧНОЙ СТОК

    ПИВЕНЬ Е.Н. — 2013 г.

    На основе результатов новых наблюдений, выполненных на высокогорном стационаре Института географии Республики Казахстан, исследованы современные изменения климата нивально-гляциальной зоны Заилийского Алатау и их проявления в режиме речного стока. Проанализированы тенденции изменения за 1973-2011 гг. десяти метеорологических параметров за разные интервалы осреднения, а также баланса массы ледника Центральный Туюксу и стока рек бассейна р. Или. Установлены причины некоторого замедления деградации оледенения и увеличения речного стока за те же годы.

  • КОЛЕБАНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА И ДАВЛЕНИЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ ВБЛИЗИ ФРОНТА ЛЕДНИКА ТУНА НА ШПИЦБЕРГЕНЕ

    ЛАВРЕНТЬЕВ И.И., МАРЧЕНКО А.В., МАЧЕРЕТ Ю.Я., МОРОЗОВ Е.Г., МУЗЫЛЕВ С.В. — 2013 г.

    Приводятся результаты океанологических исследований, выполненных в феврале 2011 г. с поверхности морского льда в Темпель-фьорде вблизи фронта ледника Туна на Шпицбергене. На расстоянии около 300 м от фронта ледника Туна в пробуренную во льду лунку на тросе были опущены два измерителя температуры и давления SBE-39 с дискретностью измерений 1 с. На дно установили измеритель температуры, электропроводности и давления SBE-37 с дискретностью измерений 6 с. Зарегистрированы колебания давления на дне с периодом 90 с и колебания поверхности льда с периодами 10 и 14 с. Сделан вывод, что эти колебания связаны с микроподвижками ледника, а измеренные профили температуры, плотности и солёности указывают на отсутствие или незначительное поступление пресной воды из ледника во фьорд в зимнее время. Оценена также величина упругого модуля для льда.

  • КОНФЕРЕНЦИЯ В СОЧИ «СОВРЕМЕННЫЕ И ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ»

    МОСКАЛЕВСКИЙ М.Ю. — 2013 г.

  • КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННóЙ ПРОГНОЗ СУХИХ ЛАВИН СУБЛИМАЦИОННОЙ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ И СМЕШАННОГО ТИПА

    АНДРЕЕВ Ю.Б., БОЖИНСКИЙ А.Н., ЧЕРНОУС П.А. — 2013 г.

    Авторы продолжают разработку методики краткосрочного (суточного) пространственно-временнóго локального прогноза-диагноза (прогноза с нулевой заблаговременностью) сухих и мокрых лавин со снегопадом по материалам наблюдений в Приэльбрусье и Хибинах. Рассматриваются сухие лавины с учётом сублимационной перекристаллизации снежной толщи во время снегопада. Методика основана на проверке степени соответствия (корреляции) функций прогноза и вероятностей границ лавинных отложений. Акцент в работе сделан на исследовании и выборе метеопараметров и их сочетаний, входящих в функцию прогноза, которые дают наилучшую корреляцию с вероятностями границ лавинных отложений.A possibility of space-temporary short-term forecastdiagnosis of dry sublimative recrystallization and mixed (recrystallization plus fresh snow) avalanches is under consideration. The special discriminate analog–macrophysical models of the short-term background forecast is verified on correlation degree with probabilistic zoning of avalanche site № 22 in Khibiny. Аs a result we have correlation coefficients of order −(0.6÷0.7). The statistical significance of correlation coefficients (an order of 0.02–0.07) are checked and a conclusion on likelihood of assumed hypothesis is made. So by the current and predicted meteorological data such kind of forecast for such genetic avalanche types release in concrete sites becomes possible. The short-term forecast function transformation of the examined in the article avalanche types into long-term ones by averaging perennial realized forecast function values on slipping optimal 5-years intervals shows avalanche activity trend with probable 8–10- and 32-years harmonics during selected observation period. But in comparison with purely dry and wet fresh snow avalanches forecast analysed before the examined here above types are less precisely predicted. So it is needed an improvement of correspondent forecast functions on the base of theory contribution and future observations by increasing their series.

  • ЛАВИННАЯ ОПАСНОСТЬ РАВНИННЫХ ТЕРРИТОРИЙ О. САХАЛИН

    БОБРОВА Д.А. — 2013 г.

    Рассмотрены факторы формирования лавин на равнинных территориях о. Сахалин, где на низменных участках встречаются положительные формы рельефа с превышением 5–30 м и средним уклоном более 25° (дюны, бугры пучения, просадочные впадины, речные террасы и речные обрывы). Установлены случаи схода лавин со склонов с превышением до 50 м, в результате которых гибли люди. Именно поэтому необходима оценка степени лавинной опасности не только горных территорий, но и участков с низкой площадной поражённостью лавинными процессами.

  • МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ЛЬДА В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ГРЕНЛАНДИИ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГЛУБОКОГО БУРЕНИЯ НА СТАНЦИИ NEEM

    РЫБАК О.О., ФЮРСТ Й.Я., ХЁБРЕХТС Ф. — 2013 г.

    Глубокое бурение на станции NEEM в северо-западной Гренландии в 2008–2010 гг. было выполнено главным образом для получения данных, относящихся к предпоследнему межледниковью (Eemian), имевшему место около 115–130 тыс. л.н. Для правильной интерпретации изотопного ряда на основе изучения керна льда необходимо отделить в нём «климатический» сигнал от «неклиматического». Присутствие неклиматических компонент обусловлено влиянием колебаний высоты поверхности ледника и адвекцией льда из областей, расположенных выше по течению, широтным контрастом в распределении δ 18O и другими причинами. Разобраться в этом помогают методы математического моделирования. Для реконструкции динамической истории Гренландского ледникового щита на протяжении двух последних ледниково-межледниковых циклов использовалась трёхмерная региональная модель течения льда в ограниченной области в северозападной части Гренландии между станциями NEEM и NGRIP. Возраст керна льда скважины NEEM и координаты его происхождения на поверхности рассчитывались методом обратного отслеживания частиц льда в модельном поле скорости. Результаты расчётов показывают, что измеренная разница между современным значением δ 18O в керне и значением, соответствующим максимуму потепления около 127 тыс. л.н., должна быть увеличена на 1,5‰. Стратиграфические нарушения в нижней части керна существенно затрудняют интерпретацию данных бурения.

  • МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВЫСОКОГОРНОЙ ЧАСТИ РЕСПУБЛИКИ АЛТАЙ: СОВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ОЦЕНКИ ИЗМЕНЧИВОСТИ, ВЛИЯНИЕ НА РЕЖИМ ЛЕДНИКОВ

    БАРАШКОВА Н.К., ВОЛКОВА М.А., КУЖЕВСКАЯ И.В., ЧЕРЕДЬКО Н.Н. — 2013 г.

    По данным метеорологических и гляциологических наблюдений с привлечением статистических методов кластерного, гармонического и корреляционного анализов оценены тенденции изменения аккумуляции, абляции и баланса массы ледников Актру в 1940–2010 гг. Исследован гляциоклиматический эффект атмосферной циркуляции рассматриваемого района с привлечением типизации Б.Л. Дзердзеевского. Показано, что аккумуляция и баланс массы ледника Малый Актру увеличивались в течение всего рассматриваемого периода. Абляция интенсивно уменьшалась в 1995–2010 гг., на которые приходится и наиболее интенсивное увеличение баланса массы ледника.

  • МЕТОДОЛОГИЯ СПУТНИКОВОЙ СВЧ-ДИАГНОСТИКИ ШИРОТНО-ЗОНАЛЬНОЙ И СЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ МЁРЗЛЫХ ПОЧВОГРУНТОВ И МОРСКОГО ЛЬДА

    МАТЕЛЕНОК И.В., МЕЛЕНТЬЕВ В.В. — 2013 г.

    Рассмотрены метод визуализации СВЧ-излучательных свойств многолетне- и сезонномёрзлых почвогрунтов и льда в пространственно-временных координатах, а также результаты его применения для исследования широтно-зональной, внутри- и межгодовой изменчивости различных объектов суши, морского и пресноводного льда. Планшеты (картосхемы) пространственно-временнóй изменчивости различных типов подстилающей поверхности Западно-Сибирского региона и акватории Карского моря исследуются на основе данных измерений радиояркостной температуры на частоте f = 6,9 ГГц СВЧ-радиометрического комплекса AMSR-E, установленного на борту ИСЗ «Aqua». Особенности распределения радиояркостной температуры по широте в разные периоды года соотнесены с границами физико-географических зон. Для тундровой зоны данные спутниковой СВЧ-информации сопоставлены с результатами контактных измерений на площадке геокриологического стационара Марре-Сале.

  • МНОГОЛЕТНИЕ КОЛЕБАНИЯ ТОЛЩИНЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА И МАКСИМАЛЬНЫХ СНЕГОЗАПАСОВ НА ТЕРРИТОРИИ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ

    МАКСЮТОВА Е.В. — 2013 г.

    За период 1961-2010 гг. отмечается значительная изменчивость толщины снежного покрова и снегозапасов на уровне биогеографических областей и провинций. Тенденции изменения толщины снега в большинстве случаев увеличиваются со значимыми коэффициентами регрессии, но скорости их изменения небольшие и составляют 0,6-6 см за 10 лет. Устойчивые изменения максимальных снегозапасов в лесу чаще всего положительны. Наибольший рост снегозапасов на лесных участках отмечается в Южносибирской горно-таёжной области - 10-21 мм за 10 лет. При небольшом количестве устойчивых тенденций отмечается увеличение снегозапасов до 4-8 мм за 10 лет на полевых участках Среднесибирской таёжной области.

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ РУСЕЛ, СЛОЖЕННЫХ МЁРЗЛЫМИ ПОРОДАМИ, ПРИ ПОВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

    ГРИЦУК И.И., ДЕБОЛЬСКАЯ Е.И., ДЕБОЛЬСКИЙ В.К., ИОНОВ Д.Н., МАСЛИКОВА О.Я. — 2013 г.

    Работа посвящена исследованию влияния речного потока и повышения температуры воды на деформации береговых склонов, сложенных многолетнемёрзлыми породами с включением пластов льда. Методы исследования – лабораторное и математическое моделирование. Лабораторные эксперименты показали, что при повышении температуры воды и воздуха изменения в структуре лабораторного аналога многолетнемёрзлого грунта вызывают деформации русла даже без волнового воздействия, т.е. при стационарном режиме течения и неразмывающих скоростях водного потока. В связи с этим возникла необходимость усовершенствования разработанной ранее модели деформации русла с целью учёта долгопериодных изменений структуры грунта при повышении температуры воды. В основу трёхмерной математической модели термоэрозии береговых склонов рек, протекающих в районах развития многолетней мерзлоты, и её верификации положены результаты лабораторных экспериментов в гидравлическом лотке. Анализ результатов математического и лабораторного моделирования показал, что русловые деформации рек, протекающих в криолитозоне, значительно отличаются от деформаций русел, сложенных грунтами, не подверженными влиянию фазового перехода «вода–лёд», и могут наблюдаться даже при неразмывающих скоростях водного потока.

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕНОСА ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОТОКАМИ В ДЕФОРМИРУЕМЫХ РУСЛАХ В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ

    ДЕБОЛЬСКАЯ Е.И., ОСТЯКОВА А.В. — 2013 г.

    Представлена трёхмерная математическая модель распространения загрязнений в реках, протекающих в условиях криолитозоны, с учётом возможных деформаций русел, вызванных таянием слагающих их многолетнемёрзлых пород при повышении температуры воды речного потока. Рассматривается также распространение загрязняющих веществ, освобождаемых при размыве береговых склонов, обусловленном термоэрозией. Математическая модель состоит из четырёх блоков: гидродинамического, термического, деформационного и распространения примеси. Сравниваются результаты численного моделирования с данными натурных наблюдений и лабораторных экспериментов. На основе численных экспериментов сделаны выводы о характере распространения загрязнений при нахождении их источника в тающих ледяных пластинах, расположенных в береговом откосе.

  • НОВАЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ЛЕДНИКОВ В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВОСТОЧНОГО САЯНА

    АШМЕТЬЕВ А.Ю., КЛЕВЦОВ Е.В., ОСИПОВ Э.Ю., ОСИПОВА О.П. — 2013 г.

    На основе анализа космических снимков высокого (Quick Bird 2006 г., WorldView-1 2008 г.) и среднего (Landsat-7 ETM+ 2001 г.) разрешения, топографических карт, цифровой модели SRTM, а также материалов полевых исследований обновлены данные о ледниках юго-восточной части Восточного Саяна (районы хр. Мунку-Сардык и пика Топографов). Исследовано 13 ледников общей площадью 5,1 км 2. С помощью ГИС-технологий построена электронная карта ледников с атрибутивной базой данных. Ледники расположены в высотном диапазоне 2800-3490 м (Мунку-Сардык) и 2340-2950 м (пик Топографов), снеговая линия проходит на высоте 2540-3110 м, повышаясь к юго-востоку. За последние 160 лет (с конца малого ледникового периода) ледники существенно сократились: их площадь уменьшилась на 49%; концы ледников по длине отступили на 570 м, а по высоте - на 124 м. Анализ региональных климатических данных показал хорошую корреляцию темпов дегляциации с ростом летней температуры воздуха во второй половине

  • ОБ ОПТИМАЛЬНОМ ВЫБОРЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА НА КРИОСФЕРУ

    АНИСИМОВ О.А., КОКОРЕВ В.А. — 2013 г.

    Предлагается методика построения ансамблевой климатической проекции для изучения предстоящих изменений криосферы, основанная на оптимальном выборе гидродинамических моделей. Данные наблюдений 744 метеостанций на территории России и сопредельных стран используются для оценки точности воспроизведения моделями параметров климата, в наибольшей степени определяющих состояние криосферы. Для отбора лучших моделей результаты расчётов сравниваются с наблюдениями, осреднёнными по 17 крупным регионам, характеризуемым однородностью изменений температуры воздуха в период современного потепления, начало которого определяется статистическими методами. Приведены результаты тестирования, по которым в каждом регионе определены гидродинамические модели, наилучшим образом описывающие динамику климатических факторов, влияющих на криосферу. Эти модели объединены в ансамбли, при помощи которых строятся оптимальные региональные климатические проекции. Построена также оптимальная климатическая проекция для всей области распространения многолетнемёрзлых грунтов на территории России.

  • ОБ ОЦЕНКЕ ОБЪЁМА ЛЬДА ГОРНЫХ ЛЕДНИКОВ

    КУТУЗОВ С.С., ЛАВРЕНТЬЕВ И.И., МАЦКОВСКИЙ В.В., МАЧЕРЕТ Ю.Я. — 2013 г.

    Имеющиеся данные по измерению толщины и объёма горных ледников, а также существующие расчётные методы не позволяют достаточно точно установить запасы льда в горно-ледниковых системах. Обсуждаются существующие методы определения объёма горных ледников и запасов льда в горно-ледниковых системах, а также способы их более точной оценки на основе ограниченных данных о толщине и объёме отдельных ледников. Оценивается ошибка определения объёма отдельных ледников при ограниченном числе измерений.

  • ОПИСАНИЕ МИГРАЦИИ ЛИНИИ НАЛЕГАНИЯ В ДВУМЕРНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЛЕДНИКОВОГО ЩИТА

    РЫБАК Е.А., РЫБАК О.О. — 2013 г.

    Объём ледниковых щитов, основание которых лежит ниже уровня моря, сокращается главным образом в результате смещения линии налегания в глубь континентальной области предположительно в результате потепления окружающих его вод океана. Для оценки потенциального вклада ледниковых щитов в будущее увеличение уровня моря в математических моделях необходимо как можно точнее описывать процесс миграции линии налегания. В статье рассматривается алгоритм миграции, в основе которого лежит задание граничного условия потока массы на линии налегания. В численных экспериментах ледниковый щит, будучи выведенным из равновесия внешним воздействием, возвращается к своему первоначальному состоянию при прекращении действия внешней силы. После соответствующей доработки алгоритм можно применять в комплексных моделях ледниковых щитов.

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОСЛАБЛЕННЫХ СЛОЁВ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ

    КЛИМЕНКО Е.С. — 2013 г.

    Рассматривается роль структуры снега в лавинообразовании и вводится понятие «структурной неустойчивости» снежного покрова, изучение которой необходимо для расширения знаний о механизмах схода снежных лавин. Под структурной неустойчивостью понимается наличие в структуре снежной толщи ослабленного слоя или контакта. Текущее состояние и история формирования снежного покрова на склоне определяют форму отрыва и характер формирующейся лавины. Поэтому генетическое разнообразие снежных лавин свидетельствует, что в снеге может наблюдаться структурная неустойчивость разных типов. Итогом выполненного аналитического обзора литературы и собственных полевых наблюдений стала классификация ослабленных слоёв в снеге. Слои классифицируются на основе их связности, причин для возникновения первичного нарушения, а также условий образования. Представленная классификация – необходимое звено в создании методики оценки устойчивости снежного покрова с помощью современных моделей развития снега.