Расчетные методы выявления влияния различных факторов на формирование баланса массы ледников (на примере ледника Селиверстова)
|
Введение.......................................................................................................4
Глава 1. Влияние различных метеофакторов на режим абляции как основной параметр в
БМЛ..............................................................................................................6
1.1. Термический режим................................................................................7
1.2. Режим осадков........................................................................................8
1.3. Радиационный режим..............................................................................8
1.4. Облачность и влажность..........................................................................9
Глава 2. Общее и различия в изменениях баланса масс ледниковых систем в целом и
отдельных ледников.......................................................................................11
2.1.Европейские Альпы..................................................................................12
2.2.Кавказ....................................................................................................15
2.3.Тянь-Шань.............................................................................................18
2.4.Алтай....................................................................................................20
Глава 3. Краткая физико-географическая характеристика массива Монгун-
Тайга..........................................................................................................23
3.1. Местоположение..................................................................................23
3.2. Геологическое строение..........................................................................25
3.3. Рельеф...............................................................................................26
3.4. Климат ..............................................................................................27
3.5. Гидрография .......................................................................................28
3.6. Растительный покров ...........................................................................30
3.7. Животный мир ....................................................................................31
3.8. Человек .............................................................................................31
Глава 4. Режим абляции ледника Селиверстова в 2013 году и его взаимосвязь с
метеорежимом района....................................................................................32
4.1. Методика и порядок проведения наблюдений и применяемые в них приборы....32
4.2. Оценка степени влияния термического режима на леднике, в долине и на опорной
метеостанции на абляцию................................................................................35
4.3. Учет влияния летних осадков на режим абляции..........................................48
Глава 5. Колебания индекса БМ ледника Селиверстова за последние годы с учетом
характера найденных взаимосвязей.....................................................................48
5.1. Расчет индекса баланса массы ледниковой системы Монгун-Тайги и ледника
Селиверстова................................................................................................48
5.2. Сравнительный анализ индексов баланса массы ледников Монгун-Тайги с другими
рассмотренными ледниковыми системами Евразии ................................................54
Заключение.....................................................................................................58
Литература.....................................................................................................60
Приложение..................................................................................................63
Глава 1. Влияние различных метеофакторов на режим абляции как основной параметр в
БМЛ..............................................................................................................6
1.1. Термический режим................................................................................7
1.2. Режим осадков........................................................................................8
1.3. Радиационный режим..............................................................................8
1.4. Облачность и влажность..........................................................................9
Глава 2. Общее и различия в изменениях баланса масс ледниковых систем в целом и
отдельных ледников.......................................................................................11
2.1.Европейские Альпы..................................................................................12
2.2.Кавказ....................................................................................................15
2.3.Тянь-Шань.............................................................................................18
2.4.Алтай....................................................................................................20
Глава 3. Краткая физико-географическая характеристика массива Монгун-
Тайга..........................................................................................................23
3.1. Местоположение..................................................................................23
3.2. Геологическое строение..........................................................................25
3.3. Рельеф...............................................................................................26
3.4. Климат ..............................................................................................27
3.5. Гидрография .......................................................................................28
3.6. Растительный покров ...........................................................................30
3.7. Животный мир ....................................................................................31
3.8. Человек .............................................................................................31
Глава 4. Режим абляции ледника Селиверстова в 2013 году и его взаимосвязь с
метеорежимом района....................................................................................32
4.1. Методика и порядок проведения наблюдений и применяемые в них приборы....32
4.2. Оценка степени влияния термического режима на леднике, в долине и на опорной
метеостанции на абляцию................................................................................35
4.3. Учет влияния летних осадков на режим абляции..........................................48
Глава 5. Колебания индекса БМ ледника Селиверстова за последние годы с учетом
характера найденных взаимосвязей.....................................................................48
5.1. Расчет индекса баланса массы ледниковой системы Монгун-Тайги и ледника
Селиверстова................................................................................................48
5.2. Сравнительный анализ индексов баланса массы ледников Монгун-Тайги с другими
рассмотренными ледниковыми системами Евразии ................................................54
Заключение.....................................................................................................58
Литература.....................................................................................................60
Приложение..................................................................................................63
Автором работы выражается глубокая благодарность старшему преподавателю
кафедры Физической географии и ландшафтного планирования Курочкину Юрию
Николаевичу за подготовку и контроль первичных данных, а также за организацию
экспедиции в район горного массива Монгун-Тайга, на территории Республики Тува.
Также выражается благодарность кафедре Физической географии и ландшафтного
планирования за возможность участия в экспедиции 2013 года и лично заведующему
кафедрой д.г.н. Кириллу Валентиновичу Чистякову, а также старшему преподавателю
Сыромятиной Маргарите Владимировне.
Магистерская диссертация на тему «Влияние климатических факторов на
формирование баланса массы ледников (на примере ледника Селиверстова)» будет
посвящена таким важным вопросам как изменение ледниковых систем, ее оценке а также
анализ проблем, связанных с созданием расчетной модели для расчета удельных потерь
ледника Селиверстова.
Актуальность темы заключается в новизне и неизученности данного вопроса в
настоящее время. Так как поступление оперативных данных вносит свои коррективы в
существующие модели, кроме того, разработка новых расчетных моделей, дает более
полную картину происходящего изменения климата на Земле, что крайне важно.
Объектом исследования являются ледниковые системы, а также отдельные
ледники их составляющие. На особом месте стоит ледник Селиверстова на основе
которого и производится разработка расчетного метода.
Предмет исследования: процессы изменения ледниковых масс в настоящее время.
Целью данной работы является: оценка степени влияния климатических факторов
на формирование баланса массы ледников и разработка расчетной схемы индекса баланса
массы для ледника Селиверстова на основе натурных наблюдения 2013 года, без
необходимости дальнейших непосредственных наблюдений, используя лишь
метеопоказатели из ближайшей метеостанции.
Задачей данной работы являлось определение расчётным методом удельных
потерь масс ледников Евразии и их изменения во времени в период с 1961 года до самых
последних лет, по которым имеются данным по исследуемым ледникам, с последующей
оценкой этих результатов. Также задачей работы было выявление особенностей режима
ледников разных горных массивов. Для этого были взяты такие горные массивы, как
Европейские Альпы, Кавказ, Тянь-Шань, Алтай, Монгун-Тайга и представляющие их
«репрезентативные» ледники : Большой Алечский, Фергнатфернер; Гарабаши, Джанкуат;
Туюксуйский ледник; Актру; ледник имени Москаленко (Восточный Мугур)
соответственно. Отдельно был проведён расчёт удельного среднегодового баланса массы
массива Монгун-Тайга по методикам, представляемым ниже.
Задачи в исследовании объекта: работа с полевыми материалами, а также
литературными, уже изданными материалами ранних исследований, первичные расчеты,
выявления тенденций, анализ полученных данных, выделение основного в виде выводов.
Методы : полевые (натурные), которые можно разделить на инструментальные и
описательные, а также расчётные включающие в себя графическую и статистическую обработку данных.
кафедры Физической географии и ландшафтного планирования Курочкину Юрию
Николаевичу за подготовку и контроль первичных данных, а также за организацию
экспедиции в район горного массива Монгун-Тайга, на территории Республики Тува.
Также выражается благодарность кафедре Физической географии и ландшафтного
планирования за возможность участия в экспедиции 2013 года и лично заведующему
кафедрой д.г.н. Кириллу Валентиновичу Чистякову, а также старшему преподавателю
Сыромятиной Маргарите Владимировне.
Магистерская диссертация на тему «Влияние климатических факторов на
формирование баланса массы ледников (на примере ледника Селиверстова)» будет
посвящена таким важным вопросам как изменение ледниковых систем, ее оценке а также
анализ проблем, связанных с созданием расчетной модели для расчета удельных потерь
ледника Селиверстова.
Актуальность темы заключается в новизне и неизученности данного вопроса в
настоящее время. Так как поступление оперативных данных вносит свои коррективы в
существующие модели, кроме того, разработка новых расчетных моделей, дает более
полную картину происходящего изменения климата на Земле, что крайне важно.
Объектом исследования являются ледниковые системы, а также отдельные
ледники их составляющие. На особом месте стоит ледник Селиверстова на основе
которого и производится разработка расчетного метода.
Предмет исследования: процессы изменения ледниковых масс в настоящее время.
Целью данной работы является: оценка степени влияния климатических факторов
на формирование баланса массы ледников и разработка расчетной схемы индекса баланса
массы для ледника Селиверстова на основе натурных наблюдения 2013 года, без
необходимости дальнейших непосредственных наблюдений, используя лишь
метеопоказатели из ближайшей метеостанции.
Задачей данной работы являлось определение расчётным методом удельных
потерь масс ледников Евразии и их изменения во времени в период с 1961 года до самых
последних лет, по которым имеются данным по исследуемым ледникам, с последующей
оценкой этих результатов. Также задачей работы было выявление особенностей режима
ледников разных горных массивов. Для этого были взяты такие горные массивы, как
Европейские Альпы, Кавказ, Тянь-Шань, Алтай, Монгун-Тайга и представляющие их
«репрезентативные» ледники : Большой Алечский, Фергнатфернер; Гарабаши, Джанкуат;
Туюксуйский ледник; Актру; ледник имени Москаленко (Восточный Мугур)
соответственно. Отдельно был проведён расчёт удельного среднегодового баланса массы
массива Монгун-Тайга по методикам, представляемым ниже.
Задачи в исследовании объекта: работа с полевыми материалами, а также
литературными, уже изданными материалами ранних исследований, первичные расчеты,
выявления тенденций, анализ полученных данных, выделение основного в виде выводов.
Методы : полевые (натурные), которые можно разделить на инструментальные и
описательные, а также расчётные включающие в себя графическую и статистическую обработку данных.
В данной работе представлена попытка оценки степени влияния климатических
факторов на формирование БМ и разработка расчетной схемы индекса баланса массы на
основе натурных наблюдения 2013 года, дабы устранить необходимость дальнейших
непосредственных наблюдений, используя лишь метеопоказатели, полученные из
ближайшей метеостанции.
Проведенная работа с полевыми материалами, а также литературными, уже
изданными материалами ранних исследований, первичные расчеты, выявленная
тенденций, анализ полученных данных, выделение основного в виде выводов. Позволили
создать модель расчета, представленную в работе.
Методами полевых инструментальных и описательных, а также расчётных
включающих в себя графическую и статистическую обработку данных. Была тщательно
собрана и сохранена информация касательно исследуемой области.
Учитывая очень слабое влияние радиационного режима, относительной влажности
и облачности определённое предыдущими исследователями на абляцию, в данной работе
упор делается на однопараметрическую модель расчета абляции, в которую основным
членом входит температура.
Рассмотрев расположение горных массивов, для которых имеются достаточно
репрезентативные данные, было решено оценить их изменение объёма массы наиболее
подходящим расчётным методом – оценивая кумулятивную кривую этого баланса массы
по временному ряду - годам наблюдения. Оценив, каждую систему и ледник, её
представляющий возможно стало выявить и подтвердить некую закономерность в
формировании ледников, связанных, прежде всего, с территориальным размещением
горных систем на которых располагаются изученные ледниковые структуры, а также
связанные с приходно-расходной частью – осадками и температурой, которая,
несомненно, связана с таянием.
Все ледниковые системы материка имеют отрицательный баланс массы, однако,
его величина везде не одинакова. Так для ледников Альп на это значение сильно влияют
положительные температуры и в меньшей степени осадки, когда для ледников Кавказа –
наоборот, что и выражается в меньшем коэффициенте среднемноголетнего баланса массы.
Отдельные ледники этого массива имеют даже положительный наклон кумулятивной
кривой баланса массы (Гарабаши), что подтверждает высказывание об экспозиции склона
ледников Кавказа на задержку осадков. Условия накопления и расхода осадков в Тянь-
Шаньской системы отличаются от условий в предыдущих двух системах. Здесь также как
и в Альпах, коэффициент среднемноголетнего баланса массы значителен, однако, это
связано, прежде всего, с малым количеством осадков за зимний период, нежели с
высокими температурами, как в Альпах. Незначительное же ежегодное сокращение
баланса массы Алтая связано с достаточно большим количеством осадков, а также с
достаточно низкой среднегодовой температурой.
Для уточнения общей тенденции для каждой ледниковой системы были
рассмотрены отдельные ледники, для которых также имелись достаточно полные данные.
Они, в целом, подтвердили тенденцию всех ледников массива к сокращению.
Также, был рассмотрен в целом горный массив Монгун-Тайга, а точнее - система
ледников представленных на ней. Каждый рассмотренный расчётный метод давал
различное значение коэффициента среднемноголетнего баланса массы. Это связано,
прежде всего, с применительностью выведенных формул к рассматриваемому региону,
однако они все показывают отрицательную направленность годового баланса. При этом
наиболее точным принимается расчётный метод с использованием выявленной
взаимосвязи таяния на леднике со среднесуточной температурой на опорной
метеостанции Мугур-Аксы, чей показатель очень схож с показателем среднемноголетнего
баланса массы посчитанного по формуле Кренке-Ходакова, которая в себе генерирует
массу факторов. Превышение стаивания на ледниках Монгун-Тайги по сравнению с
аккумуляцией связано с низким коэффициентом осадков.
Положительный же индекс баланса массы ледника Селиверстова за 2012 – 2013
гляциологический год связан, прежде всего, с его достаточной анормальностью.
Аккумуляция превосходила таяний. Не стаявший к лету снег, да к тому же
зафиксированные летние снегопады создали предпосылку к наращиванию массы ледника.
По сравнению с годом проведения последней экспедиции (после 2013 года пока
что не производилось экспедиций в район Монгун-Тайги), произошло сокращение
баланса массы за последующие два гляциологических года.
Можно с уверенностью сказать, что проверенная и подтвержденная информация об
аномальности 2012- 2013 гляциологического года, имеет место быть. И вновь баланс
массы ледника Селиверстова стремится к сокращению. Но, как и многие процессы в
природе, процесс этот не может произойти мгновенно. А схема расчета баланса массы
явилась рабочей, подтвержденной, что позволяет ее использовать в дальнейших исследованиях
Кроме того, за период наблюдений испарение с ледника составило 4% от общего
количества расхода, учитывая полученную А. Ткаченко величину стока с ледника
Селиверстова зарегистрированную на верхнем гидропосту 2013 году.
факторов на формирование БМ и разработка расчетной схемы индекса баланса массы на
основе натурных наблюдения 2013 года, дабы устранить необходимость дальнейших
непосредственных наблюдений, используя лишь метеопоказатели, полученные из
ближайшей метеостанции.
Проведенная работа с полевыми материалами, а также литературными, уже
изданными материалами ранних исследований, первичные расчеты, выявленная
тенденций, анализ полученных данных, выделение основного в виде выводов. Позволили
создать модель расчета, представленную в работе.
Методами полевых инструментальных и описательных, а также расчётных
включающих в себя графическую и статистическую обработку данных. Была тщательно
собрана и сохранена информация касательно исследуемой области.
Учитывая очень слабое влияние радиационного режима, относительной влажности
и облачности определённое предыдущими исследователями на абляцию, в данной работе
упор делается на однопараметрическую модель расчета абляции, в которую основным
членом входит температура.
Рассмотрев расположение горных массивов, для которых имеются достаточно
репрезентативные данные, было решено оценить их изменение объёма массы наиболее
подходящим расчётным методом – оценивая кумулятивную кривую этого баланса массы
по временному ряду - годам наблюдения. Оценив, каждую систему и ледник, её
представляющий возможно стало выявить и подтвердить некую закономерность в
формировании ледников, связанных, прежде всего, с территориальным размещением
горных систем на которых располагаются изученные ледниковые структуры, а также
связанные с приходно-расходной частью – осадками и температурой, которая,
несомненно, связана с таянием.
Все ледниковые системы материка имеют отрицательный баланс массы, однако,
его величина везде не одинакова. Так для ледников Альп на это значение сильно влияют
положительные температуры и в меньшей степени осадки, когда для ледников Кавказа –
наоборот, что и выражается в меньшем коэффициенте среднемноголетнего баланса массы.
Отдельные ледники этого массива имеют даже положительный наклон кумулятивной
кривой баланса массы (Гарабаши), что подтверждает высказывание об экспозиции склона
ледников Кавказа на задержку осадков. Условия накопления и расхода осадков в Тянь-
Шаньской системы отличаются от условий в предыдущих двух системах. Здесь также как
и в Альпах, коэффициент среднемноголетнего баланса массы значителен, однако, это
связано, прежде всего, с малым количеством осадков за зимний период, нежели с
высокими температурами, как в Альпах. Незначительное же ежегодное сокращение
баланса массы Алтая связано с достаточно большим количеством осадков, а также с
достаточно низкой среднегодовой температурой.
Для уточнения общей тенденции для каждой ледниковой системы были
рассмотрены отдельные ледники, для которых также имелись достаточно полные данные.
Они, в целом, подтвердили тенденцию всех ледников массива к сокращению.
Также, был рассмотрен в целом горный массив Монгун-Тайга, а точнее - система
ледников представленных на ней. Каждый рассмотренный расчётный метод давал
различное значение коэффициента среднемноголетнего баланса массы. Это связано,
прежде всего, с применительностью выведенных формул к рассматриваемому региону,
однако они все показывают отрицательную направленность годового баланса. При этом
наиболее точным принимается расчётный метод с использованием выявленной
взаимосвязи таяния на леднике со среднесуточной температурой на опорной
метеостанции Мугур-Аксы, чей показатель очень схож с показателем среднемноголетнего
баланса массы посчитанного по формуле Кренке-Ходакова, которая в себе генерирует
массу факторов. Превышение стаивания на ледниках Монгун-Тайги по сравнению с
аккумуляцией связано с низким коэффициентом осадков.
Положительный же индекс баланса массы ледника Селиверстова за 2012 – 2013
гляциологический год связан, прежде всего, с его достаточной анормальностью.
Аккумуляция превосходила таяний. Не стаявший к лету снег, да к тому же
зафиксированные летние снегопады создали предпосылку к наращиванию массы ледника.
По сравнению с годом проведения последней экспедиции (после 2013 года пока
что не производилось экспедиций в район Монгун-Тайги), произошло сокращение
баланса массы за последующие два гляциологических года.
Можно с уверенностью сказать, что проверенная и подтвержденная информация об
аномальности 2012- 2013 гляциологического года, имеет место быть. И вновь баланс
массы ледника Селиверстова стремится к сокращению. Но, как и многие процессы в
природе, процесс этот не может произойти мгновенно. А схема расчета баланса массы
явилась рабочей, подтвержденной, что позволяет ее использовать в дальнейших исследованиях
Кроме того, за период наблюдений испарение с ледника составило 4% от общего
количества расхода, учитывая полученную А. Ткаченко величину стока с ледника
Селиверстова зарегистрированную на верхнем гидропосту 2013 году.
