УДК 551.524.34(574)
Влияние климатических изменений на снежный покров в Заилийском Алатау
на примере ледника Туйыксу
© 2011 г. Л.А. Ерисковская
Институт географии Республики Казахстан, Алматы sergsaye@mail.ru
Статья принята к печати 26 марта 2011 г.
Весенние осадки, толщина снежного покрова, меридиональная южная циркуляция, температура воздуха.
Air temperature, depth of snow cover, meridional southern circulation, spring précipitation.
Рассматриваются температуры воздуха, суммы осадков, продолжительность солнечного сияния, общая облачность, толщина снежного покрова по данным гляциологического стационара ледника Туйыксу за 1972-2009 гг. отдельно за благоприятные и неблагоприятные для оледенения годы. Показана связь изменений во времени суммы осадков с летним, зимним и годовым балансом массы ледника в периоды с устойчивым и неустойчивым снежным покровом. Рассмотрены изменения во времени суммы осадков в апреле, мае и июне, когда толщина снежного покрова максимальна. Исследовано влияние синоптических процессов (по типизации Б.Л. Дзердзеевского) на температуру воздуха при максимальной толщине снежного покрова в эти месяцы.
Введение
Как известно, ледники служат индикаторами климата и важнейшей составляющей водного баланса. Они особенно чувствительны к колебаниям температуры воздуха и осадкам, определяющим их внешний массоэнергообмен. Один из главных факторов оледенения — твёрдые осадки, поэтому для анализа был взят репрезентативный ледник Туйыксу (Заилийский Алатау), где с 1972 г. ведутся круглогодичные наблюдения на гляциологическом стационаре Института географии Республики Казахстан. Стационар расположен на высоте 3450 м на морене вблизи ледника. Обработанные данные по леднику Туйыксу, который входит в систему Мировой службы мониторинга ледников, приводятся в бюллетенях этой службы.
Мы исследовали максимальную толщину снежного покрова в конце периода его устойчивого залегания (конец весны — начало лета), так как этот параметр в основном и определяет сток талых вод с ледников и его прогноз, что особенно важно для районов Заилийского Алатау в засушливые годы.
Метеорологические исследования
При анализе использовались среднемесячные значения температуры воздуха, продолжительности солнечного сияния, общей облачности, толщины снежного покрова, суммы осадков на леднике Туйыксу по данным наблюдений на стационаре. Данные по балансу массы ледника предоставлены К.Г. Макаревичем. В процессе обработки полученных материалов устанавливали даты образования и
схода снежного покрова за каждый год, а также периоды с устойчивым и неустойчивым снежным покровом. Затем в июне каждого года подсчитывали число дней с осадками и делали выборки максимальной толщины снежного покрова и средней месячной температуры воздуха за апрель, май и июнь при различных элементарных циркуляционных механизмах (ЭЦМ).
В районе ледника Туйыксу за исследуемый период в многолетнем ходе сумма осадков в апреле была неизменной, в мае она немного возрастала, что приводило к увеличению толщины снежного покрова, но уже в июне снежный покров, как правило, полностью исчезал (рис. 1). В мае или в начале июня максимальная толщина снежного покрова в районе ледников служила важной метеорологической характеристикой, определяющей запас воды в снежном покрове, по которой рассчитывали сток. Большое значение имеют также весенние осадки [1], значительно влияющие на состояние снежного покрова в горных районах Средней Азии.
Несмотря на уменьшение числа дней с осадками и общего их количества в июне в многолетнем ходе (см. рис. 1), максимальная толщина снежного покрова продолжала расти (рис. 2), так как количество осадков, выпавших в мае (см. рис. 1), увеличивалось. Как отмечалось в работе [7], осадки в мае выпадали в основном в твёрдом виде, температура в весенние месяцы (апрель—май) в многолетнем ходе понижалась [4], таяние было незначительным (из-за увеличения альбедо) и снежная толща в июне ещё сохранялась.
Рис. 1. Скользящие по 10-летиям суммы осадков (W, мм) в районе ледника по данным метеостанции «Туйыксу» за 1972—2009 гг.: 1 — апрель; 2 — май; 3 — июнь; 4 — линейные тренды на рис. 1—4
Fig. 1. Precipitation sums (W, mm) running on the 10 years near the glacier according to the Tuyuksu meteorological station data for the 1972-2009:
1 — April; 2 — May; 3 — June; 4 — linear trends on Figures 1-4
см см см
Годы
Рис. 2. Ход числа дней с выпадением осадков (N, сут.) (1 ) и максимальной толщиной снежного покрова в июне (^сн. max, см) (2) и их линейные тренды в районе ледника по данным метеостанции «Туйыксу»
Fig. 2. Course of day numbers with precipitation (N, days) (1) and maximum depths of snow cover in June (hcK.max, cm) (2) and their linear trends near the glacier according to the Tuyuksu meteorological station data
Однако из-за повышения температуры воздуха в июне нередко выпадали смешанные осадки, но большую их долю составляли твёрдые осадки [7]. Несмотря на уменьшение количества осадков в июне, в целом за летний период объём их вырос [7]. Это благоприятно для оледенения и улучшает летний баланс (рис. 3). При выпадении осадков обычно температура воздуха понижается, и её
значения бывают намного ниже средних многолетних (табл. 1), что отражается на фазовом составе осадков, выпадающих в основном в твёрдом виде. Это благоприятно для оледенения, так как замедляется таяние льда. Увеличение летнего баланса сказывается и на годовом балансе: он возрастает [5] независимо от уменьшения зимнего баланса в многолетнем ходе (см. рис. 3, рис. 4).
Рис. 3. Изменение скользящих по 10-летиям в районе ледника по данным метеостанции «Туйыксу»:
1 — летнего баланса (b, мм); 2 — годового баланса (b, мм); 3 — суммы осадков за период без устойчивого залегания снежного покрова (W, мм) и их линейные тренды
Fig. 3. Change of running values on the 10 years near the glacier according to the Tuyuksu meteorological station data: 1 — summer balance (b, mm); 2 — annual balance (b, mm); 3 — sums of precipitation for the period without steady snow cover (W, mm) and their linear trends
Рис. 4. Ход зимнего баланса массы ледника (b, мм) (1) и суммы осадков за период устойчивого залегания снежного покрова (W, мм) (2) и их линейные тренды в районе ледника по данным метеостанции «Туйыксу»
Fig. 4. Course of winter glacier mass balance (b, mm) (1) and sum of precipitation during the period of steady snow cover (W, mm) (2) and their linear trends around the glacier according to the Tuyuksu meteorological station data
Известно [4], что температура воздуха на леднике Туйыксу может повышаться и летом, и зимой, причём в зимний период такие повышения относительно больше, чем в летний. Несмотря на рост
температуры воздуха, летний баланс массы возрастает, так как увеличивается сумма осадков. На зимний баланс влияет уменьшение суммы осадков за период устойчивого залегания снежного покро-
Таблица 1. Средние значения метеорологических характеристик за неблагоприятные (1978, 1984, 1991, 1997, 2005-2008) и благоприятные (1981, 1993, 2003, 2004, 2009) для оледенения годы на метеостанции «Туйыксу»
Месяц Метеорологические характеристики*
Т, °С ДТ,°С Ж, мм Д Ж, мм 0, ч Д0, ч О, баллы ДО, баллы Н1, см Н2, см ДН, см
IX 2,9 -0,9 46,7 5,0 217,5 -16,2 3,6 0,4 1,7 1,1 -0,6
X -3,1 0,5 69,3 4,6 164,3 -5,2 4,6 0,0 11,5 15,8 4,3
XI -7,5 0,3 46,0 18,3 118,1 -12,0 4,6 0,2 45,3 46,4 1,1
XII -11,5 0,8 36,0 -5,2 95,7 -6,8 4,6 0,4 50,9 71,8 20,9
I -14,4 2,1 25,8 -0,2 108,3 -11,8 4,6 -0,4 59,6 82,2 22,6
II -14,1 2,2 27,7 7,4 139,8 -24,6 4,6 1,0 66,7 94,2 27,5
III -7,9 -0,7 51,2 9,7 171,4 -8,6 5,3 0,9 79,8 107,4 27,6
IV -2,8 -1,0 71,5 23,7 179,5 -11,8 6,3 -0,1 84,3 115,6 31,3
V 0,6 -1,4 161,0 11,8 165,6 0,4 6,6 -0,2 54,9 101,6 46,7
VI 4,0 -0,7 152,0 20,0 172,4 -5,4 6,4 0,2 16,6 52,2 35,6
VII 6,3 -1,1 129,8 76,2 179,2 -13,1 5,3 1,1 0,1 0,7 0,6
VIII 6,4 -1,6 76,5 18,7 204,9 -7,5 4,0 1,4 0,4 0,5 0,1
2МЭ -41,1 -1,5 893,4 190,0 1916,7 -99,0 60,5 4,9 471,1 689,5 217,7
Среднее -3,4 -0,2 74,5 15,8 159,7 -8,2 5,0 0,5 39,3 57,5 18,2
*Т — среднемесячная температура воздуха за неблагоприятные годы; Д Т — разница среднемесячной температуры воздуха между благоприятными и неблагоприятными годами; Ж — сумма осадков за неблагоприятные годы; ДЖ — разница суммы осадков между благоприятными и неблагоприятными годами; Q — продолжительность солнечного сияния за неблагоприятные годы; ДQ — разница продолжительности солнечного сияния между благоприятными и неблагоприятными годами; О — общая облачность за неблагоприятные годы; ДО — разница общей облачности между благоприятными и неблагоприятными годами; Нх, Н2 — толщина снежного покрова соответственно за неблагоприятные и благоприятные годы; ДН — разница толщины снежного покрова между благоприятными и неблагоприятными годами; 2МЭ — сумма метеоэлементов.
ва — главным образом с конца сентября до начала июня (см. рис. 4). Годовой баланс массы ледника Туйыксу за 1972—2009 гг. в основном отрицателен. Особенно резко он был выражен в 1978, 1984, 1991, 1997 и в 2005—2008 гг. (неблагоприятные для оледенения годы), когда граница питания ледника занимала максимально высокое положение. Положительный баланс в 1981, 1993, 2003, 2004 и 2009 гг. (благоприятные для оледенения годы) наблюдался, когда граница питания на леднике была ниже сред-немноголетней и на долю области питания приходилась большая часть площади ледника.
Годовой баланс массы ледника во многом определяется метеорологическими условиями. Для оледенения ледника Туйыксу за рассматриваемые годы наиболее важен летний период (главным образом температура воздуха) [6]. В благоприятные годы она намного ниже, чем в неблагоприятные. Сумма осадков и общая облачность больше, а продолжительность солнечного сияния — меньше. Толщина снежного покрова в июне в благоприятные для оледенения годы намного выше (52,2 см), чем в неблагоприятные
(16,6 см); разница составляет 35,6 см (см. табл. 1). Средняя максимальная толщина снежного покрова в благоприятные для оледенения годы с апреля по июнь равна 119,3 см, а в неблагоприятные — 82,1 см.
Ана
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.