Ледники и ледниковые покровы
УДК 551.324 551.328
Динамика нивально-гляциальных систем юга Восточной Сибири
© 2010 г. В.М. Плюснин, А.Д. Китов
Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск plyusnin@irigs.irk.ru
Статья принята к печати 27июля 2009 г.
Ледник, наледь, нивально-гляциальная система, снежник. Glacier, glacio-nival system, icing, snow patch.
Приведены количественные параметры динамики ледников массива Мунку-Сардык, Байкальского хребта и хр. Кодар в условиях современного потепления. Составлены крупномасштабные планы ледников и исследованы ключевые участки нивально-гляциальных систем, которые послужат основой для последующего мониторинга горных геосистем по материалам дистанционного зондирования.
Введение
Восточная Сибирь с юга охвачена полосой гор, достигающих высоты 3000 м. Несмотря на резко континентальный климат, горы, благодаря их большой высоте, аккумулируют на своих склонах атмосферную влагу, способную формировать нивально-гляциальные системы. Значительную роль в образовании каровых и долинных ледников играют сильная вертикальная расчлененность рельефа, а также наличие глубоких понижений, куда с открытых выпуклых форм сдувается снег. Активна здесь и лавинная деятельность, способствующая перемещению снега со склонов горных долин в днища каров и верховья трогов.
Существование ледников обусловлено не только большим количеством снега, локально аккумулируемого в понижениях рельефа, и слабой абляцией вследствие их глубокого расположения, но и большим, накапливаемым ледниками в холодное время года запасом холода, препятствующим летнему таянию.
Одна из важнейших проблем горного ландшаф-товедения — определение динамических и эволюционных трендов нивально-гляциальных систем, постоянно подвергающихся изменениям прихода-расхода тепла и влаги под действием глобальных и региональных природных и антропогенных процессов. С позиций текущего глобального потепления климата в Северном полушарии важно знать, насколько стабильны современные нивально-гляциальные системы в горах Сибири и куда направлен тренд их развития.
Методика исследований
Применение современных средств наблюдения (GPS-приёмники, электронные геодезические инструменты) в наземных исследованиях и данных дистанционного зондирования из космоса, наряду с достижениями в геоинформационных технологиях, позволяет проследить процессы, протекающие в труднодоступных горных районах. Дистанционное зондирование Земли в широком спектральном диапазоне с разрешением на местности менее 1 м значительно расширяет возможности определения границ нивально-гляциальных систем, их динамики и эволюции. В то же время существенную часть научных исследований составляют полевые измерения на ключевых участках — они являются реперными при сравнении с ними разновременных и разнотипных дистанционных данных.
Сравнение материалов дистанционного зондирования позволяет видеть изменения контуров нивально-гляциальных объектов и ландшафтной структуры высокогорья. При оперативном картографировании быстро меняющихся явлений — становлении и сходе снежного покрова, движении ледников, формировании морен и иных следов прошлого оледенения — наиболее часто используется метод анализа разновременных наземных, аэро- и космических снимков, а также карт. По фрагментам ледникового рельефа на снимках горных стран судят о форме и мощности оледенения и о климатической обстановке ледникового времени.
Результаты и дискуссия
Исследования проводились на трёх ключевых участках в горах юга Восточной Сибири: в районе г. Мунку-Сардык в Восточном Саяне, на горе Черского на Байкальском хребте и в верховьях р. Средний Сакукан в хр. Кодар (табл. 1). Выполнялись ежегодные наблюдения за динамикой ледников, снежников, наледей, каменных глетчеров, расположенных выше 2000—2500 м, а также гольцовых геосистем, примыкающих к ледникам и сформированных в перигляциальных условиях.
С помощью ГИС-технологий материалы дистанционного зондирования, полевые описания, фондовые материалы различных организаций, литературные данные и картографические источники совмещались, анализировались и наносились на единую картографическую основу, в качестве которой использовалась международная векторная карта DCW или цифровые карты масштаба 1 : 200 000, созданные на региональных аэрогеодезических предприятиях.
Массив Мунку-Сардык сложен среднепалеозой-скими магматическими гранитоидными породами. Это — небольшой по протяженности (около 14 км) субширотный горный массив в юго-восточной части Восточного Саяна. В центральной части массива распространены альпинотипные формы рельефа — поднятые на высоту 2500—3000 м (имеются шесть вершин с высотами более 3000 м) остроконечные вершины, соединённые зубчатыми гребневидными водоразделами с многочисленными карами. Все долины современных рек (Мугувек, Белый Иркут, Жохой) несут отчётливые следы ледниковой обработки и почти на всём протяжении имеют форму трогов. Верхняя граница леса по долинам рек поднимается до 2100 м.
К важному показателю современного оледенения в горах относится высотное положение снеговой линии. В массиве Мунку-Сардык она находится на высоте 3550 м [14]. Ниже этого уровня ледники существуют за счёт метелевого накопления снега в глубоких карах и затенённых верховьях долин. Современные ледники и многолетние снеж-
ники массива Мунку-Сардык расположены в высокогорном поясе, в интервале высот 2800—200 м. В настоящее время здесь находится пять ледников (из них два на территории МНР) общей площадью около 3 км2.
Ледник Перетолчина на горе Мунку-Сардык впервые был измерен в 1906 г. Его площадь составляла 0,68 км2. На высоте 2932 м ледник разделялся на два ледяных потока и в своей самой низкой точке достигал высоты 2814 м. По данным Е.В. Максимова [8], в 1963 г. площадь ледника составляла 0,7 км2, а длина — около 1 км. Конец ледника располагался на высоте 2908 м. По сравнению с 1906 г. ледник отступил на 94 м. Е.В. Максимов выделил здесь шесть конечно-моренных валов, отражающих отступание ледника с середины XIX в. Выполненная в 1982 г. Р.М. Мухаметовым [2] фототеодолитная съёмка этого ледника в масштабе 1 : 5000 позволила установить количественные показатели ледника и сравнить их с полевыми данными предыдущих исследователей. Площадь ледника в это время была равна 0,53 км2, длина ледника — 1,1 км, а конец ледникового языка находился на отметке 2860 м.
Измерения 2005—2008 гг., выполненные сотрудниками Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, показали, что язык ледника Перетолчина в настоящее время находится на высоте 2880 м над ур. моря, а снеговая линия на леднике проходит на высоте 2894 м [12]. Сравнение с результатами предыдущих исследований показало, что нижняя граница ледника лежит на 66 м выше, чем в 1906 г., но на 28 м ниже, чем в 1963 г., и на 20 м выше, чем в 1982 г. Наступание ледника, зафиксированное в 1982 г., очевидно, связано с похолоданием 1960-70-х годов. Однако в настоящее время ледник Перетолчина постепенно сокращается в размерах.
Байкальский хребет представляет собой наклонный горст северо-восточного простирания протяжённостью 270 км и высотой 2200—2500 м. Сложен архейскими породами, а отдельные блоки перекрыты образованиями протерозоя, прорванными гранитными интрузиями. Байкальский горст ограничен двумя субпараллельными зонами разломов. В цен-
Таблица 1. Характеристики исследуемых ключевых участков
Хребет (ледник) Максимальная высота вершин, окружающих ледник, м Количество осадков, мм Радиационный баланс, МДж/м2 Средняя годовая температура, °С Площадь ледника, км2 Длина ледника, км Высота языка ледника, м
Мунку-Сардык (Перетолчина) 3491 1000 1080 -3 0,68 1,05 2880
Байкальский (Черского) 2588 1200 820 -5 0,38 1,00 1780
Кодар (Азаровой) 2884 800 65 -7 0,75 1,55 2140
тральной части хребта, выше 1200 м, господствуют альпийские формы рельефа в виде острых скальных вершин и гребней с крутыми скалистыми склонами, карами, ригелями, глубоко врезанными речными долинами с водопадами и ледниковыми озерами. Днища троговых долин опускаются до 600—700 м. Длина трогов обусловлена поперечными размерами хребта: на юге троги имеют длину 10—15 км, постепенно увеличиваясь к северу до 30 км.
Субмеридиональное расположение хребта, преобладающий западный влагоперенос и влияние водной массы оз. Байкал обусловливают ландшафтные различия макросклонов. Верхняя граница леса на Байкальском хребте изменяется от 800 м в южной части восточного макросклона до 1000 и 1030 м в его центральной и северной частях. На западном макросклоне граница леса с севера на юг изменяется от 990 до 1260 м. Средняя высота границы леса на западном макросклоне составляет 1170 м, на восточном — 970 м. Снеговая линия проходит на высоте 3300 м [14].
В Байкальском хребте имеются два небольших ледника. В районе наивысшей отметки 2588 м (гора Черского) в глубоком каре лежит ледник площадью 0,38 км2 и длиной около 1 км. Это — типичный каровый ледник, сформировавшийся в благоприятных условиях (глубоком каре) и получающий достаточно питания за счёт снежных лавин. Например, на станции Даван (в 75 км севернее горы Черского) на высоте 998 м за октябрь—май выпадает до 1073 мм твёрдых осадков [4], а в углублениях рельефа толщина снега, сдуваемого с открытых мест, достигает нескольких метров. Ледник Черского отступил от конечной морены стадии фернау на 270—300 м [1], и сейчас его конец находится на высоте 1780 м.
Второй ледник расположен в соседнем, сильно разрушенном каре. Его правая боковая морена представляет собой вал высотой до 40 м и длиной 800 м. Этот ледник деградирует, он имеет вогнутую форму и практически уже разделился на две части. Верхняя часть ледника длиной около 300 м занимает каровую ложбину на высотах 1960—2100 м. Ниже крутого скального ригеля, на высотах 1920—1840 м, залегает другая часть лелника длиной 550 м. Нижняя часть питается за счёт лавин, снежно-ледяные конусы которых смыкаются с телом ледника.
В глубоких карах на высотах 1800—2000 м сосредоточены мощные многолетние лавинные снежники. При понижении температур и увеличении количества твёрдых осадков они могут стать ледниками, а при повышени
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.