УДК 551.583.13
Многолетние колебания толщины снежного покрова и максимальных снегозапасов
на территории Предбайкалья
© 2013 г. Е.В. Максютова
Институт географии имени В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск emaksyutova@irigs.irk.ru
Статья принята к печати 12 ноября 2012 г.
Максимальные снегозапасы, постоянная рейка, снегомерные съёмки, тенденции многолетних изменений, толщина снега. Maximal snow storage, permanent snowstake, tendencies of the long-term changes, snow depth, snow survey.
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.
Введение
Снежный покров — одно из самых распространённых явлений природы в Сибири. Он играет огромную роль в формировании климатических особенностей территории, так как, имея большую отражательную способность и малую теплопроводность, предохраняет почву от выхолаживания и резких температурных колебаний в зимнее время. Кроме того, он служит одним их основных источников влаги в почве, особенно для малоснежных районов. Снег относится к важной гидрологической характеристике территории, поскольку запасы воды в снеге к началу весеннего снеготаяния определяют объёмы весеннего речного стока. Региональные характеристики снежного покрова и их вариации необходимо учитывать при оценке условий перезимовки сельскохозяйственных культур, глубины сезонного промерзания почв, а также при планировании снегомелиоративных мероприятий. Снеговые нагрузки рассчитывают при строительстве объектов и эксплуатации дорог.
Территория, которую по исторически сложившейся традиции называют Предбайкальем, относится к географическому региону Южной Сибири; границы её не связаны с какими-либо природными рубежами. Расположена она на западе от Байкала, а в административном делении в её состав входит Иркутская область. Наряду с Забайкальем, расположенным к востоку от Байкала, выделяется и третий регион — Прибайкалье, к которому чаще относят только
собственно впадину Байкала с окружающими её горными хребтами [14]. Между этими регионами природные различия достаточно велики, что, прежде всего, выражается в рельефе и климате.
В условиях изменяющегося климата климатические нормы не остаются постоянными. Их определяют на основе продолжительных наблюдений. Так, в работе [7] обобщены данные по снежному покрову для территории бывшего СССР. Авторы публикации [5], используя обширную климатическую информацию научно-прикладных справочников по климату СССР по продлённым метеорологическим рядам до 1980 г., выполнили детальное исследование климата России и, в частности, характеристик снежного покрова. В исследовании [2] систематизирован материал по снегу и льду в глобальном масштабе. Изучены крупномасштабные и региональные вариации снежного покрова в условиях современных изменений климата [3, 4, 13, 15—17 и др.]. По оценкам, выполненным на основе сценарных прогнозов климатических моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО), в Западной и Восточной Сибири накапливаемая масса снега зимой будет расти, что приведёт к её интенсивному таянию весной [9]. Изменения природной среды и климата продолжаются, поэтому изучение региональных характеристик снежного покрова позволит делать более надёжные климатические прогнозы и принимать правильные управленческие решения.
Постановка проблемы
Предбайкалье — территория, расположенная в умеренном поясе Северного полушария (52—64° с.ш.), в глубине обширного материка (95— 118° в.д.). К отличительным местным физико-географическим условиям относятся: равнины с абсолютными высотами 200—500 м; плато и горные хребты (1500—2000 м и более); глубоко врезанные речные долины разной ширины и ориентации; водная масса оз. Байкал. Территория Предбайкалья расположена в зонах активного взаимодействия западных и восточных воздушных масс, а также продолжительной ан-тициклональной синоптической обстановки и характеризуется континентальным климатом, который обусловливает большие амплитуды температур воздуха и неравномерное распределение атмосферных осадков по сезонам года. Согласно климатическому районированию М.И. Будыко, на рассматриваемой территории зима умеренно суровая и малоснежная: средняя температура в январе ниже -32 °С, а наибольшая средняя декадная толщина снежного покрова меньше 50 см. Анализ средних многолетних данных [11] показал, что на исследуемой территории твёрдые осадки наблюдаются с октября по апрель. В холодный период года из-за преобладания антициклонической погоды количество осадков незначительно (15—35%), скорость ветра небольшая, с декабря по февраль часто отмечаются штили. Байкал сильно влияет на климат, но это воздействие распространяется лишь на узкую прибрежную полосу. Значительную роль в формировании снежного покрова играют метели. Они редки в межгорных котловинах и долинах с инверсионным режимом, но в горах и на побережье Байкала наблюдаются довольно часто.
На рассматриваемой территории повышенное снегонакопление отмечается в пределах наветренных макросклонов Байкало-Патомского нагорья, хребтов Акиткан, Байкальский, Хамар-Дабан и отрогов Восточного Саяна, благоприятно ориентированных относительно влагонесущих западных и северо-западных воздушных потоков. Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова здесь максимальна и достигает 200—250 дней в году. В горах он образуется в последней декаде сентября — первой декаде октября, а разрушается во второй половине мая. Максимальные снегозапасы формируются в конце марта — начале апреля и составляют 600—800 мм и более [1]. Наименьшее снегонакопление на-
блюдается на равнинах и в крупных понижениях рельефа во внутренних частях горных сооружений. Здесь продолжительность залегания снежного покрова уменьшается до 140—160 дней, а средние даты его образования смещаются на конец октября — начало ноября, а разрушения — на середину марта — начало апреля. Величина снегозапасов в период максимума, который отмечается во второй половине февраля — начале марта, редко превышает 100 мм. Как уже отмечалось, отепляющее влияние оз. Байкал в зимний период сказывается только на прибрежных станциях. Позднее образование устойчивого снежного покрова (последняя декада ноября) и самый ранний сход (первая декада марта) характерны для котловины оз. Байкал. Толщина снега в течение зимы постепенно увеличивается и достигает максимума в феврале—марте, а в горных районах — в апреле. Толщина снежного покрова недостаточна для предохранения почвы от промерзания, поэтому на территории Предбайкалья встречается островная многолетняя мерзлота.
Согласно районированию современного растительного покрова, в пределах рассматриваемой территории выделяют три биогеографические области: Среднесибирскую таежную; Южносибирскую горно-таёжную; Байкало-Джуг-джурскую гольцово-горно-таёжную [1]. В пределах равнин и плато Средней Сибири выделены провинции с господством средне-, южно- и подтаёжных светлохвойных лесов. Горные, преимущественно тёмнохвойные леса распространены на Ангаро-Ленском плато, где они образуют особую провинцию. Горно-таёжные леса развиты на склонах горных хребтов Южносибирской и Байкало-Джугджурской областей с чётким проявлением высотной поясности.
Для территории лесостепи Предбайкалья установлено, что в 1961—2000 гг. продолжительность залегания снежного покрова уменьшилась на большинстве станций, а толщина снега, которая определялась по постоянным рейкам, выросла на 2—6 см/10 лет. Максимальные скорости уменьшения толщины снежного покрова (3 см/10 лет) и снегозапасов (7—11 мм/10 лет) характерны для лесных массивов [8]. Наша задача — проанализировать пространственно-временную изменчивость толщины снежного покрова и максимальных снегозапасов биогеографических областей территории по данным наблюдений гидрометеорологических станций (ГМС) за период 1961-2010 гг.
Методика исследований
Для характеристики толщины снежного покрова и максимальных снегозапасов использованы материалы наблюдений Иркутского управления гидрометеорологической службы по постоянным рейкам на 61 метеостанции, а также данные снегомерных съёмок в лесу — 23 станции и в поле - 24 станции. Период исследований - 19612010 гг. [10]. Регулярные ежедневные наблюдения за снежным покровом на сети ГМС Росгидромета предусматривают измерение его толщины (высоты) по постоянным рейкам, которые могут быть как защищены от воздействия ветра, так и открыты. Для территории лесостепи Предбай-калья установлено, что на защищённых от ветра участках толщина снега больше, чем на открытых участках в соотношении 1,0—1,3 [8]. В нашей работе использованы наблюдения по всем типам участков, поскольку даётся не точечная характеристика снежного покрова, а пределы толщины его залегания на уровне провинций биогеографических областей. Декадные измерения толщины и плотности снега, по которым затем вычисляют снегозапасы, ведутся в процессе маршрутных снегомерных съёмок в основном для прогнозирования объёмов весеннего стока.
Мы анализировали величины, полученные путём осреднения максимальных декадных значений за каждый год, независимо от того, на какой месяц и декаду этот максимум приходится. Это — средняя максимальная декадная толщина снежного покрова по постоянным рейкам и материалам снегомерных съёмок (далее — толщина) и средний максимальный запас воды в снежном покрове (далее — снегозапас) по данным снегосъёмок. Согласно стандартным методикам Росгидромета, снегомерные съёмки проводятся и в поле, и в лесу. Период наблюдений за снежным покровом с помощью постоянных реек различен, что связано с ростом сети метеонаблюдений
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.