УДК 551.324
Изменение размеров ледников Кроноцкого полуострова и массива Алней-Чашаконджа на Камчатке во второй половине XX - начале XXI в.
© 2014 г. А.Я. Муравьев
Институт географии РАН, Москва anton-yar@rambler.ru
Glacier size changes in Kronotsky Peninsula and Alney-Chashakondzha Massif, Kamchatka Peninsula in the second half of XX century and the beginning of XXI century
A.Ya. Muravyev
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow
Статья принята к печати 13 февраля 2014 г.
Камчатка, Каталог ледников СССР, космическая съёмка, ледники, сокращение ледников.
Glacier recession, glaciers, Kamchatka, space survey, USSR Glacier Inventory.
Оценено изменение площадей ледников Кроноцкого полуострова и массива Алней-Чашаконджа (Камчатка) с 1950 по 2010-2013 гг. Для исследования использованы спутниковые снимки WorldView2 и Landsat, материалы Каталога ледников СССР и аэрофотоснимки 1950 г. Согласно полученным результатам, площадь ледников Кроноцкого полуострова сократилась на 22,9% (для ледников площадью больше 0,5 км2), а массива Алней-Чашаконджа - на 19,2%.
Changes in areas of glaciers located on the Kronotsky Peninsula and in the Alney-Chashakondzha volcanic cluster (Kamchatka Peninsula) are analyzed over the period since 1950 till 2013. Pictures from satellites WorldView2 и Landsat of 2010-2013, data from the USSR Glacier Inventory (1950-1955), and aerial photographs of 1950 were used for this study. According to the results, area of glaciers on the Kronotsky Peninsula reduced by 22.9% (for glaciers larger 0.5 km2), while the Alney-Chashakondzha glaciers reduced by 19.2%.
Введение
Оледенение Камчатки существует в условиях морского климата и приурочено главным образом к областям современного и древнего вулканизма. К основным центрам современного оледенения Камчатки относятся Ключевская группа вулканов, Срединный хребет и Кроноцкий полуостров, находящиеся соответственно в районах активных современных вулканов, позднеплей-стоценовых потухших вулканов и невулканических гор. Согласно последним исследованиям, на Камчатке известны 448 ледников общей площадью около 905 км2 [8]. Более 80% занятой ими территории приходится на Срединный хребет и Ключевскую группу вулканов, что объясняется большой высотой этих горных сооружений. Индекс океаничности, учитывающий годовую амплитуду температуры воздуха и количество осадков за гидрологический год, для отдельных районов Камчатки отличается в 3—3,5 раза [3]. Дополнительный фактор, влияющий на режим ледников, — непосредственная близость к очагам современного вулканизма. Благодаря интенсивности и многообразию внешних факторов, наблюдения за эволюцией ледников Камчатки помогают исследовать происходящие в настоящее время изменения климата.
Изученность ледников, расположенных в названных районах Камчатки, и регулярность на-
блюдений на них неодинакова. Исторически сложилось так, что наиболее изучены ледники Авачинской и Ключевской групп вулканов, находящиеся под непосредственным влиянием активного вулканизма. Гораздо менее изучены ледники Кроноцкого полуострова, на которые современные вулканические процессы практически не влияют. Ещё хуже, по причине труднодоступно-сти, исследованы ледники Срединного хребта. Полевые гляциологические исследования велись только в его северной части (массив Острая-Хув-хойтун) в 1964 и 1979 гг.
Районы исследований
Данная работа посвящена изучению изменения оледенения двух районов: Кроноцкого полуострова и массива Алней-Чашаконджа (рис. 1). Для исследуемых районов характерны высокая степень океаничности климата и избыточное увлажнение. Весь год южные и юго-восточные циклоны приносят тёплый и влажный морской воздух, пасмурную погоду с резкими потеплениями, вплоть до оттепелей, обильными снегопадами, сильными ветрами и метелями [5]. Оледенение Кроноцкого полуострова приурочено к низкогорному Кроноцкому хребту (высшая точка 1246 м). Здесь преобладают относительно крупные перемётно-долинные и карово-долинные ледники, присутствуют также каровые и висячие ледники. Благодаря особен-
vy f
> -.л i
- . ;. V, ■ - •' : 1 . /
Россия* Г*
A ~
1 ... r л* ' m.
« .- "V n^ i
№ ,, M
гы
чit
f
Охотское море
Берингово море
Тихий океан
Рис. 1. Районы исследований:
1 — Кроноцкий полуостров; 2 — вулканический
массив Алней-Чашаконджа
Fig. 1. Location of the regions:
1 — Kronotsky Peninsula; 2 — Alney-Chashakondzha
volcanic massif
ностям местного климата, ледникам района присущ чрезвычайно интенсивный массообмен. Максимальные снегозапасы на ледниках составляют 3000—4000 мм в.э. [2]. Граница питания на северном макросклоне проходит на высоте 750 м, на южном — на высоте 860 м. Ввиду экстремально интенсивного массообмена ледники Кроноцкого полуострова должны быть особенно чувствительны к изменениям климата.
Второй район исследований — вулканический массив Алней-Чашаконджа, расположенный в центральной части Срединного хребта, — относится к районам четвертичного вулканизма и ориентирован в меридиональном направлении. Для вершинной части массива характерен высокогорный рельеф альпийского облика с отдельными остроконечными вершинами и гребнями, крупными цирками и карами. Абсолютные высоты достигают 2526 м (гора Чашаконджа). По данным Каталога ледников СССР [4], в пределах массива Алней-Чашаконджа преобладают карово-долинные и долинные ледники, хотя отмечаются и каровые ледники, есть один котловинный ледник. Граница питания на западном макросклоне массива проходит на высоте 1460— 1940 м, на восточном — на высоте 1430—1870 м. По данным Атласа снежно-ледовых ресурсов мира, величина аккумуляции—абляции на высоте границы питания ледников района превышает 2000 мм в.э. [1]. Отметим, что на массиве Алней-
Чашаконджа полевые гляциологические работы ранее никем не проводились.
Материалы и методы исследований
В настоящей работе использованы: 1) снимок Landsat (2 сентября 2013 г.) с пространственным разрешение 15 м; 2) снимки WorldView2 (20 июля 2010 г. и 1 августа 2012 г.) с пространственным разрешением около 1 м; 3) аэрофотоснимки на август 1950 г.; 4) топографические карты масштаба 1:100 000; 5) данные Каталога ледников СССР; 6) материалы наблюдений на гидрометеостанциях (ГМС) Ключи (сайт ВНИИГМИ-МЦД: www. meteo.ru) и Кроноки с 1950 по 2006 г. Для определения современных границ ледников Кроноц-кого полуострова выполнено дешифрирование спутникового снимка Landsat, зарегистрированного при обработке в архиве NASA в проекции WGS 1984 UTM Zone 57N.
Оцифровка границ ледников проведена вручную по синтезированному изображению, созданному из каналов 3, 4 и 5 снимка Landsat, с использованием изображения канала 8 (панхроматический). Границы ледников массива Алней-Ча-шаконджа оцифровывались по синтезированному изображению спутникового снимка WorldView2 (20 июля 2010 г.), зарегистрированного в проекции WGS 1984 UTM Zone 57N. Поскольку этот снимок не охватывал конечные части ледников № 120, 122 и 126, они (от 200 м у ледника № 126 до
800 м у ледника № 120) были дешифрированы по снимку от 1 августа 2012 г. Отметим, что на перекрывающихся частях этих двух снимков контуры ледников практически совпадают. Это, в совокупности с отсутствием сезонного снежного покрова и сильной заморененностью языков ледников № 120 и 122, позволяет сделать вывод, что положение фронтов указанных ледников в 2010 и 2012 гг. практически совпадает и разницей, ввиду её незначительности, можно пренебречь. Для обработки использовались программные продукты ArcGIS 9.3, GlimsView и ENVI 3.4.
Съёмка на территорию Кроноцкого полуострова выполнялась в конце периода абляции, поэтому погрешность, обусловленная наличием сезонного снежного покрова, минимальна. Однако для данной территории характерно присутствие большого числа многолетних снежников и снежников-перелетков, которые затрудняют процесс дешифрирования. Оценка погрешности, обусловленной их наличием, — вопрос довольно сложный и в данной работе не рассматривается. Ошибки дешифрирования границ ледников, связанные с наличием моренного покрова на их поверхности, приняты равными 1% по аналогии с результатами работ, выполненных ранее на ледниках Алтая [9].
Результаты исследований
Полученные результаты дешифрирования границ ледников использованы для оценки изменений, которые произошли с ледниками данных районов исследований с 1950 по 2010—2013 гг. В качестве основного массива исходной информации взяты данные Каталога ледников СССР. Однако он создавался на основе массива неоднородных данных (топокарты, нетрансформирован-ные аэрофотоснимки и наземные наблюдения на ледниках), поэтому здесь необходима оценка заложенной в них погрешности. Для массива Алней-Чашаконджа, к сожалению, аэрофотоснимки не были найдены, а на территорию Кроноцкого полуострова удалось подобрать серию аэрофотоснимков. Однако остатки сезонного снежного покрова (район отличается экстремальной снежностью) препятствовали привязке снимков и качественному дешифрированию границ ледников. Данные Каталога проверены для ледников Корыто (№ 206) и Левый Тюшевский (№ 232). Для этого проведено трансформирование фрагментов аэрофотоснимков, содержащих изображения языков ледников. При сравнении полученных результатов с данными Каталога установлено, что расхождение в пло-
Таблица 1. Изменение площади ледников Кроноцкого полуострова в зависимости от их размеров с 1950 по 2013 г.
Размер ледников, км2 Площадь ледников, км2 Изменение площади ледников с 1950 по 2013 г., км2/%
по Каталогу в 2013 г.
Более 5 34,7 28,10 6,6/ 19,0
2-5 31,0 23,91 7,09/ 22,9
1-2 11,8 8,13 —3,67/—31,1
0,5-1 4,6 3,12 —1,48/—32,2
Итого 82,1 63,26 —18,84/—22,9
Менее 0,5 7,0 1,63 —5,37/—76,7
Всего 89,10 64,89 —24,21/—27,2
щадях для ледника Корыто составляет 3%, а для ледника Левый Тюшевский — 3,9%. Эти цифры сопоставимы с аналогичными оценками, выполненными для Каталогов ледников Алтая, Тянь-Шаня и Камчатки, где ошибки не превышали 5% [6, 7].
По данным Каталога ледников СССР, на Кро-ноцком полуострове было 32 ледника общей площадью 91,9 км2. К 2013 г. распалось шесть ледников. При дешифрировании снимка ЬапёБа
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.