научная статья по теме ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЕДНИКОВЫХ ЛЬДОВ В РУССКОМ АЛТАЕ, ОЦЕНКА ИХ ЗАПАСОВ И ДИНАМИКИ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЕДНИКОВЫХ ЛЬДОВ В РУССКОМ АЛТАЕ, ОЦЕНКА ИХ ЗАПАСОВ И ДИНАМИКИ»

Закономерности распределения ледниковых льдов в Русском Алтае,

оценка их запасов и динамики

С.А. Никитин

Томский государственный университет

Определены объёмы льда в ледниках Алтая, их распределение по разным хребтам и изменения с середины Х!Х в. до 2003 г. и по разным сценариям колебаний климата в будущем.

В последние десятилетия резко ухудшилось качество природных вод и состояние водных экосистем. Одним из основных незагрязнённых источников пресной воды на Земле остаются горные ледники, но они уже более полутора столетий находятся в состоянии деградации. В связи с этим оценка запасов льда, аккумулированных в горных ледниках на сегодняшний день, и выявление динамики их сокращения для прогнозирования состояния в будущем —

актуальная задача, решение которой имеет и научное, и практическое значение.

При оценке состояния оледенения Алтая были учтены все 1039 ледников размером более 0,1 км2, занесённые в соответствующие выпуски Каталога ледников СССР [6]. Территория распространения этих ледников исторически носит название Русский Алтай. В настоящее время большая их часть (80 %) находится в пределах России, а остальные (20 %) — в

Рис. 1. Орогидрографическая схема Русского Алтая 1 — хребты и вершины

Fig. 1. Mountain ranges and rivers of Russian Altai 1 — mountain ranges and summits

Казахстане. Современные ледники Русского Алтая располагаются в 17 хребтах, в трёх из которых (Катунском, Северо-Чуйском и Южно-Чуйском) сосредоточено 77,5 % площади оледенения. Максимальные значения (38 %) принадлежат бассейну р. Аргут, далее следуют бассейны рек Чуя, верховьев Катуни и Иртыша — соответственно, 26, 19 и 12 %. Долинные ледники занимают 44 % общей площади оледенения, затем идут карово-долинные (20,4 %), каровые (15 %), висячие (10 %), на долю остальных приходится 10,6 %. Наибольшее число ледников с максимальной общей площадью (70 %) приурочено к северо-западным, северным и северо-восточным склонам.

Оледенение Русского Алтая, как и других горных регионов Земли, начиная с середины XIX в. находится в регрессивной фазе [9]. На рассматриваемой территории максимально сократили свою площадь (на 30—40 %) ледники плоских вершин, каровые, карово-висячие и присклоновые, а минимальные относительные значения характерны для котловинных и долинных ледников (12,2 и 13,5 % соответственно). Все они находятся в верховьях единой Обь-Иртышской речной системы (рис. 1).

Объёмы льда и методика их определения

Для оценки распределения запасов льда были использованы значения объёмов ледников, полученные с помощью методов радиолокационного зондирования и расчётов. С 1988 по 2001 г. в трёх основных хребтах Центрального Алтая был прозондирован 131 ледник: в Катунском хребте — 41, в Северо-Чуйском хребте — 43 и в Южно-Чуйском хребте — 47 [12—15]. Общая площадь этих ледников составила 30,6 % всей рассматриваемой площади оледенения. Для определения мощности труднодоступных, имеющих сложное строение горных ледников, в лаборатории гляцио-климатологии был разработан портативный радиолокационный измеритель, обслуживаемый одним человеком. Основные технические характеристики прибора, методика съёмки и обработки полученных данных описана в [12].

Построение карт толщины и ложа ледников и вычисление их объёмов выполнено на персональном компьютере с использованием программного обеспечения SURFER. Исходными данными служили координаты точек зондирования и полученные в них значения толщины льда.

Расчёты объёмов непрозондированной части оледенения выполнены на основе корреляционных зависимостей объёмов ледников разных морфологических типов от их площади. Полученные новые данные позволили уточнить эти зависимости, но они незначительно отличаются от опубликованных нами ранее [8]:

для долинных ледников

V = 0,0435 fF1-165 (r = 0,94), (1)

для карово-долинных

V = 0,0464 F"1'088 (r = 0,89), (2)

для каровых и карово-висячих

V = 0,0487 F1'244 (г = 0,91), (3) где V — объём ледника, F — его площадь, г — коэффициент корреляции. Зависимости установлены по данным зондирования 46 долинных, 36 карово-долинных и 29 каровых и карово-висячих ледников. Кроме того, была получена общая зависимость для всех этих ледников:

V = 0,0451 F1'13 (г = 0,95) (4)

Высокая степень корреляции фактических и

расчётных данных позволила не только оценить запасы льда в ледниках Алтая, включённых в Каталог, но и детализировать их распределение по отдельным хребтам, экспозициям, морфологическим типам и высоте. Были определены объёмы льда в ледниках на три временных среза: середину XIX в, 1952 г. (полная аэрофотосъёмка всего оледенения Алтая) и 2003 г. Не учитывались ледники площадью менее 0,1 км2. В рассматриваемом районе насчитывается 350 таких ледников общей площадью 12,3 км2, что составляет всего

I,5 % площади оледенения.

При расчёте объёмов ледников по полученным зависимостям использованы значения их площади, взятые из Каталога и откорректированные с учётом темпов деградации оледенения с 1952 по 2003 г. Относительные величины деградации взяты из [9], где они получены для периода 1952—1995 гг., а до 2003 г. экстраполированы при допущении линейности этого процесса. Наименьшее относительное сокращение площади (4,7 %) получено для долинных ледников, далее следуют котловинные и сложно-долинные (4,9 и 6,1 %), затем висячие, карово-долинные, карово-висячие и каровые (8,2, 8,6, 10,5 и

II,2 %, соответственно). Максимально уменьшили свою площадь присклоновые ледники (15,3 %) и ледники плоских вершин (19,1 %).

По нашим оценкам, объём всех ледников Русского Алтая составляет 40,833 км3 при средней их толщине 50,1 м. По хребтам запасы ледникового льда распределены следующим образом: третья часть аккумулирована в Катунском хребте, значительные объёмы содержат ледники Южно-Чуйского и Северо-Чуйского хребтов. Ряд хребтов восточной и южной частей имеют малую площадь оледенения и соответственно небольшие запасы льда (табл. 1, см. также рис. 1).

Приведённые в табл. 1 значения не окончательные и будут в дальнейшем корректироваться по космическим снимкам. Но, как показали первые пробные оценки, выполненные для нескольких ледников, это лишь незначительно изменит полученную картину распределения запасов льда. Поэтому приведённые данные вполне можно использовать в практической работе.

Таким образом, в трёх главных хребтах Центрального Алтая — Катунском, Северо-Чуйском и Южно-Чуйском (выделенная область на рис. 1) сосредоточено более 80 % льда, аккумулированного в Русском Алтае. Средняя толщина ледников здесь

1952- -2003 1850- -1952 1850- -2003 2003 1952 1850 Временные периоды

Сокращение X В)

о В) т; -1

О о\ =1 ь О о\ =1 ь о о\ =1 ь о о\ =1 ь о о\ =1 ь о о\ ь X ф ф "О £ « ТЗ -1 ф X 0\ т;

ф: Ж в 0) ф: Ж в В) ф: ж в В) ф: ж в В) ф: ж в В) ф: ж в В) -1 го о

сг и ст и ст и ь ф 3=1 I X § О ф 3=1 ф

^ о О' т; ж со \0 о4» 7* ю ^ о О' т; ж со V о О' т; ж го V о О' т; ж со V о О' т; ж го V о О' т; ж со V о О' т; ж го V о О' т; ж со V о О' т; ж го V о О' т; ж со V о О' т; ж го о го I ф I X я

—1 К) К) К) 4^ 4^ сг) оо "со СО —1 К) СО о К) оо оо СЛ СО СЛ со со СГ) со со К) —1 К) СТ) СТ) "со со со оо СЛ со К) о К) оо СЛ со К) о СТ) оо со СГ) со К) оо —1 со со оо Катунский

СТ) СЛ о "со ю со "со —1 оо К) СЛ оо СЛ "со СГ) К) со со СЛ со К) со о СТ) СГ) К) СТ) "со о "со —1 К) оо К) о оо К) СТ) оо "со К) СЛ К) К) о —1 К) —1 СГ) СЛ о К) СЛ К) К) СТ) К) со К) Южно-Чуйский

ст> СЛ о сг> СО сг> го со о СО СЛ о со К) К) о СГ) К) оо К) о оо К) о —1 оо со К) о К) СТ) К) К) о СЛ СО со К) о —1 —1 о К) о К) о СГ) К) К) о о К) о оо К) оо Северо-Чуйский

СТ) К) о К) —1 СЛ со сл сг) СТ) о —1 СЛ о К) К) СГ) о "со —1 К) о со СО СЛ оо со со К) СО СЛ —1 —1 оо со СЛ СО СО оо К) —1 оо К) со о СО со СО СТ) —1 СЛ Южный Алтай

10,5 о оо сл со "со о К) о СТ) К) СТ) СЛ К) СЛ о со К) СО СГ) оо К) СЛ о о со К) оо К) СГ) СЛ со оо со со К) СГ) со СЛ со оо со СО "со СТ) Табын-Богдо-Ола

—1 —1 о сг) со N3 со К) К) со о К) оо К) СТ) К) со о о о СЛ СТ) К) СЛ о оо —1 со К) со К) со К) СЛ СЛ со со СТ) со К) К) —1 оо со СГ) оо оо со со со о со СТ) Мунгун Тайга

—1 К) о о —1 сг) со 4^ СО о оо —1 со со СЛ К) СТ) со о К) СЛ К) "со —1 о —1 "со СЛ К) оо о —1 оо "со Ст) СГ) оо о "со СТ) "со К) о оо Саур

оо со о о СТ) сг) со К) К) К) о —1 СО СГ) со со со о СЛ о К) со К) —1 К) СГ) со о СЛ К) СЛ К) К) со о СЛ СО СЛ СЛ о —1 СТ) СГ) Ст) оо К) —1 Караалахинские горы

оо —1 о о со о К) Ст) "со о К) о К) СГ) со СЛ СГ) о оо К) оо со о оо о со со СО со о оо о со —1 К) о со о о СЛ о К) К) "со СО Сарымсакты X "О ф о\ -1 о-

СО о о сг) 4^ о сг) К) СЛ СГ) о о К) "со К) К) со СЛ о о со о со СГ) о СГ) о К) СТ) о оо СТ) о —1 о со о о оо —1 о о оо о о о "со СО К) —1 Курайский

"со о о К) сг) о со К) о К) о о —1 о о оо К) —1 о о о СТ) К) К) о о СТ) о СЛ —1 о о —1 о СЛ о о о К) К) о СЛ оо оо Чихачева

—1 о о СГ) сг) о ю К) оо "со о о со К) К) СЛ о СЛ со Ст) со о о К) СО о —1 о К) о о СТ) о К) СГ) о СТ) о о —1 о К) оо о К) о о о К) К) со СТ) Сайлюгем

со о о со со о ю со о о о К) К) со со о СЛ со СО о о со со —1 о оо о о о СЛ о К) СЛ о К) о о СЛ о К) —1 о о о оо о К) К) К) Ивановский

СЛ о о о со сл о со о о о К) со о со со СО —1 о о К) со "со о о о СТ) о о К) о о оо о о СТ) о о со о о "со о о оо о о о К) СТ) Холзун

оо оо о о о К) о К) СО о о о К) со К) о СЛ со —1 оо о о со о "со о К) о о со о о о о СТ) о о о со о о о о СТ) о СЛ о о о о К) о о СТ) о —1 Куркуребажи

СО со о о о К) со со о о со о о о К) со о К) со СО СЛ о о со —1 о К) о о со о о о о о о о со о о о о СЛ о о о со о о К) о о СЛ о СЛ со Сумультинский

(О СЛ о о о К) со со о о К) СО о о о о СЛ К) со о К) со оо о о со —1 о К) о о со о о о о о о о со о о о о СЛ о о о со о о К) о о СЛ о СЛ со Листвяга

—1 о со —1 сг) ю СГ) 4^ СГ) СЛ оо о СЛ СТ) о оо К) К) оо К) —1 К) К) СЛ —1 о о о оо о о оо СЛ —1 о о СЛ о о оо оо о со о о СЛ К) СГ) о о о о со СО Алтай в целом

13

В) ы

ж ф

тз

3=1

ф

X

ф

о\

> ь

о

со

В)

о\ ь

НПШПХП1-1 УЭ

Распределение запасов льда в Центральном А

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»