Введение 2
Глава 1. Исследуемый регион, обзор литературы, материалы и методы 5
1.1 Физико-географический очерк 5
1.2 Обзор литературы 13
1.3 Материалы и методы 17
Глава 2. Анализ изменения температур воздуха Восточной Сибири за исследуемый период 22
2.1 Анализ температур воздуха 22
Глава 3. Оценка изменения стока рек Восточной Сибири 25
3.1 Анализ гидрологических рядов наблюдений на стационарность 25
3.2 Оценка гидрологических характеристик на значимость трендов 28
3.3 Анализ внутригодового распределения стока 35
Глава 4. Анализ связи осадков и температуры воздуха со стоком 42
4.1 Анализ изменения стока рек в географическом аспекте 42
Заключение 52
Список литературы 54
Приложение I 57
Приложение II 65
Приложение III 78
Приложение IV 79
Приложение V 83
Приложение VI
В последние десятилетия отмечается резкое потепление климата, которое проявляется как в глобальном масштабе по всему миру, так и на всей территории Российской Федерации. Стремительное повышение средней температуры воздуха происходит также и на территории Восточной Сибири (части Сибири, включающую азиатскую территорию России от Енисея на западе до водораздельных хребтов, идущих вдоль реки Лены на востоке). Наибольшее увеличение температуры воздуха, превышающее 3,5 - 4°С за полувековой период, приходится на февраль и март (Обязов, 2008). Такие резкие изменения климата оказывают влияние на многие природные процессы, в частности на гидрологический режим рек всей исследуемой территории.
Изменения гидрологического режима малых, средних и крупных рек проявляются через увеличение/уменьшение среднемесячного расхода рек в тёплый и/или холодный периоды года, изменение дат начала и окончания ледостава, толщину льда. Изменения среднемесячных расходов рек могут нести за собой такие последствия, как повышение среднего их уровня. В свою очередь, это может стать причиной наводнениями близлежащих территорий. В настоящее время важно выявить такие гидрологические изменения и дать оценку происходящему.
В процессе выполнения научной работы в рамках ВКР был подготовлен обзор литературы отечественных и зарубежных авторов. Изучены исследования с сопоставлением данных по изменению режимов рек на фоне изменения климата. В статистической части представлен результат работы с данными методом анализа однородности (по критерию Стьюдента/Фишера), а также выявление тенденции на увеличение/уменьшение расходов на выбранных гидропостах. То же исследование было проделано и со среднемесячными температурами воздуха, взятыми с метеостанций, расположенных вблизи гидропостов. В дальнейшем был проведен анализ данных для выявления зависимости между изменением температуры воздуха и изменением расходов рек на исследуемой территории.
Ряды гидрологических и метеорологических наблюдений были разделены на два равных периода: базовый (1956-1988 гг.) и контрольный (1989-2020 гг.), чтобы оценить изменчивость выбранных параметров за второй период- нестационарной климатической ситуации по сравнению с предыдущим. Полученная информация была проанализирована и использована для получения количественных оценок изменений указанных выше характеристик режима рек за последние десятилетия в условиях нестационарного климата.
Объектом исследования являются реки Восточной Сибири.
Исходная информация: Среднемесячные и максимальные расходы за период 1956-2021;
Метеорологические характеристики (температуры воздуха за период 1956¬2020).
Цель работы:
Оценка влияния нестационарной климатической ситуации на сток рек Восточной Сибири
При заданной цели были поставлены следующие задачи:
1. подготовить обзор современных исследований по влиянию изменения климата на речной сток;
2. создать информационные базы данных;
3. выполнить расчёты (статистический анализ однородности и стационарности гидрологических рядов, расчет трендов в рядах стока);
4. выполнить анализ полученных результатов и их визуализация в виде
карта-схем.
Новизна представленного исследования заключается в широком охвате территории Восточной Сибири, рассматривались как крупные, и средние, так и малые водотоки, а также подготовка документов для регистрации базы данных в Росреестре Российской Федерации.
Целью данного исследования являлась оценка влияния нестационарной климатической ситуации на сток рек Восточной Сибири. Для достижения поставленной цели были изучены физико-географические условия; выбраны гидрологические посты на реках рассматриваемой территории, имеющие длительные ряды наблюдений; собраны данные метеонаблюдений на метеостанциях; создана соответствующая электронная база данных. В качестве характеристик гидрологического режима рек рассматривались среднемесячные, среднегодовые и максимальные расходов воды в период с 1956-2020 гг. В качестве характеристик климата рассматривались среднегодовые осадки и среднемесячные температуры воздуха.
Методика исследований заключалась в анализе стационарности многолетних рядов наблюдений, выявлении трендовых составляющих во временных рядах, сопоставлении средних значений временных рядов за два выделенных периода (1956-1988 гг. и 1989-2020 гг.). Установлено, что на большинстве гидрологических постов наблюдается стационарность рядов стока по критериям Стьюдента и Фишера при заданном уровне значимости 0,25.
По результатам анализа температур воздуха доказано, что все тренды имеют положительную значимость, что свидетельствует об общей тенденции глобального потепления на всей территории Восточной Сибири.
Для получения сводных оценок изменений рассматриваемых характеристик гидрологического режима за период нестационарной климатической ситуации были использованы результаты оценок трендовых составляющих за контрольный период и изменений средних значений за базовый и контрольный периоды. Результат анализа среднегодовых расходов показал, что 4 поста (р. Ия - г. Тулун, р. Лена - с. Змеиново, р. Нижняя Тунгуска - факт. Большой порог, р. Тасеева - пос. Машуковка) с положительной значимостью тренда (расходы растут), 4 поста (р. Багузин - с. Могойто, р. Енисей - пос. Базаиха, р. Онон - с. Бытэв, р. Селенга - с. Новоселенгинск) с отрицательной значимостью тренда (расходы падают); результат анализа максимальных расходов показал 15 постов с отрицательной значимостью, т.е. наблюдается сокращение наибольших значений расходов воды.
По результатам анализа внутригодового распределения стока, было выделено 3 группы постов:
1) среднемноголетние месячные расходы уменьшаются по всем месяцам после 1988 г. (4 поста);
2) среднемноголетние месячные расходы увеличиваются по всем месяцам после 1988 г. (6 постов);
3) среднемноголетние месячные расходы увеличиваются в холодный сезон после 1988 г., а в теплый сезон уменьшаются (20 постов).
Причинами уменьшения расходов на постах являются сокращения числа атмосферных осадков и увеличение испарения влаги с поверхности земли. Причинами увеличения расходов рек являются увеличения числа атмосферных осадков; деградация многолетней мерзлоты в результате повышения температуры почв, т.к. при оттаивании ископаемые льды формируют источники дополнительного питания рек; сокращение холодного периода.
По результатам анализа гидропостов по географическому расположению доказано влияние изменения климата и деградация многолетней мерзлоты на формирование стока рек Восточной Сибири.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
