Введение 3
Глава 1. Физико-географическое описание объекта исследования 5
Глава 2. Теоретические обоснования исследования ледника Альдегонда 12
2.1. Исследования элементов теплового баланса ледников 13
2.2. Исследования метеорологических элементов и режима абляции на леднике Альдегонда 16
Глава 3. Материалы и методы 17
Глава 4. Результаты 19
4.1. Особенности микроклимата ледника Альдегонда 22
4.2. Статистический анализ взаимосвязи температуры воздуха на леднике и на ближайшей метеорологической станции 28
Заключение 35
Список литературы 37
Под климатом данной местности следует понимать «...многолетний режим погоды, формирующийся под воздействием солнечной радиации, земной поверхности и связанной с ними циркуляции атмосферы» (М. И. Щербань, 1968, с.9). Микроклимат формируется на общем климатическом фоне, поэтому микроклимат отдельных районов изучается в тесной связи с климатом этих районов. Неоднородность земной поверхности, наличие возвышенностей и низин, лесов и сельскохозяйственных угодий - все это является факторами, определяющими микроклимат, которые, в свою очередь, приводят к формированию характерных погодных условий данной территории. Изучение микроклиматологических особенностей в совокупности с изучением других компонентов географической среды дает более полное представление об общих природных условиях рассматриваемой территории.
Работа направлена на исследование особенностей микроклимата ледников и основных характеристик энерго- и массообмена снежно-ледниковых поверхностей с приледным слоем атмосферы на примере ледника Альдегонда (Залив Грен-фьорд, архипелаг Шпицберген). Почему именно ледник Альдегонда? Здесь в течение 15 лет проводятся регулярные исследования свойств снежного покрова и интенсивности абляции экспедициями ГНЦ РФ «ААНИИ». Начиная с 2016 г. организуются регулярные наблюдения за характеристиками энерго- и массообмена. В 2015-2016 гг. на вершине и в подножии ледника установлены две автоматические. метеорологические станции (АМС), которые позволяют проводить непрерывный мониторинг характеристик микроклимата. Таким образом ледник с полным правом можно считать тестовым полигоном для верификации различных методик, расчетных алгоритмов и моделей. Наконец, мониторинг баланса массы ледников Шпицбергена в целом, и ледника Альдегонда в частности, служит важным индикатор ом изменения климата в субарктических районах Северной полярной области Земли.
Основной целью работы является изучение особенностей микроклимата ледника Альдегонда и характеристик энерго- и массообмена ледниковой поверхности с атмосферой. Исследования направлены на уточнение и усовершенствование алгоритма расчета абляции на поверхности ледника, разработанного в СПбГУ и ААНИИ (Священников, Рагулина, 2010). Подобные расчеты особенно актуальны на фоне наблюдающейся устойчивой деградации ледника Альдегонда (Мавлюдов, 2018) потепления климата на архипелаге Шпицберген (Gjelten et al., 2017; Иванов, 2016).
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
• проанализировать данные о температуре воздуха на вершине и у подножия ледника Альдегонда, а так же на ГМС “Баренцбург” (ББГ) за 2015-2018 гг;
• выявить особенности микроклимата, характерные различным зонам ледника Альдегонда;
• получить статистические оценки микроклимата в масштабах сезона.
В результате выполнения работы были получены количественные оценки (уравнения линейной регрессии, коэффициенты корреляции) характера взаимосвязи величин температуры воздуха, полученных на метеостанции (стандартные наблюдения) и на леднике (специальные наблюдения), проведен сравнительный анализ температуры воздуха на вершине и у подножия ледника, сделаны предположения о причинах разницы данных о температуре в разных зонах ледника.
В ходе работы были исследованы некоторые черты микроклимата ледника Альдегонда (остров Западный Шпицберген, залив Грен-фьорд) для периода 2015-2018 гг.
Данные о температуре воздуха, полученные с помощью автоматических метеорологических станций, расположенных у подножия и на вершине ледника, позволили выявить особенности высотного режима температуры воздуха в течение года.
Вся полученная информация размещена на информационном портале www.svalbardscienceforum.no в рамках совместного российско-норвежского проекта (ААНИИ-СПбГУ-НМИ-НПИ) «Организация и проведение микроклиматических наблюдений на леднике Альдегонда, 2015-2021».
Был проведен совместный анализ данных о температуре воздуха, полученных на леднике и в поселке Баренцбург (ГМО «Баренцбург, МУГМС Росгидромета); исследован годовой ход температуры воздуха в различных зонах ледника и в Баренцбурге; выявлены особенности годового хода температуры воздуха у подножия ледника и на его вершине. Дополнительно проведен анализ взаимосвязи температуры воздуха, наблюдаемой на леднике, с температурой воздуха, получаемой на ближайшей метеорологической станции (ГМО «Баренцбург») для целей прогноза метеоусловий на леднике по данным наблюдений на стационарном посту.
Проведенный анализ и полученные оценки показали, что:
• температура воздуха на вершине ледника, как правило, ниже, чем температура воздуха у подножия; разница усиливается в летний период;
• регрессионный анализ взаимосвязи значений температуры воздуха на вершине и у подножия ледника показал, что взаимосвязь этих характеристик в зимний период времени достаточно высока (коэффициент детерминации описывает более 50% общей доли дисперсии), в отличие от летнего периода;
• для взаимосвязи значений температуры воздуха в поселке Баренцбург и на вершине ледника были получены высокие коэффициента детерминации, описывающего более 50% общей доли дисперсии для каждого месяца рассматриваемого периода времени;
• при оценке взаимосвязи значений температуры воздуха в поселке Баренцбург и у подножия ледника были получены неоднозначные результаты, выявить причины которых в данной работе не представилось возможным; планируется продолжить исследования, привлекая данные о ветровом режиме и радиационном балансе.
