Введение 4
Глава 1. Исследуемая территория и состояние изученности рассматриваемой темы 6
1.1. Физико-географическое описание исследуемой территории 6
1.2. Гидрологическая изученность исследуемого региона 9
1.3. Состояние изученности рассматриваемой темы 10
Глава 2. Климатическая характеристика исследуемой территории 15
2.1. Общие сведения о климате исследуемой территории 15
2.2. Многолетняя вариация температуры воздуха за холодный сезон 16
Глава 3. Особенности ледового режима рек бассейнов Карского моря в условиях современного климата 24
3.1. Наводнения в истории Красноярского края 26
3.2. Ледовый режим рек в период замерзания 27
3.3. Ледовый режим в период ледостава 34
3.4. Ледовый режим в период вскрытия 50
3.5. Условия формирования высших уровней воды за год 62
3.6. Влияние изменений климата на ледовый режим Ангаро-Енисейского
бассейна 67
Глава 4. Гидрологическое прогнозирование 70
4.1 Общие положения о гидрологическом прогнозировании 70
4.2 Современное представление о методах прогнозирования экстремальных
характеристик гидрологического режима 75
Глава 5. Прогнозирование элементов ледового режима рек, разработка и верификация модели прогнозирования 77
Заключение 89
Список использованной литературы 91
Приложения 95
Актуальность научного исследования. В связи с наличием ежегодных изменений в фазах ледового режима различных рек возникает необходимость в составлении точных прогнозов для целесообразной разработки действий по защите от проявлений опасных гидрологических явлений в тех или иных регионах России. Негативные последствия от опасных гидрологических явлений (ОГЯ) также представляют собой значительный риск для поддержания хозяйственной деятельности. На основании этого встаёт вопрос о предотвращении таких явлений, для этого необходимо подробно изучать ледовый режим и совершенствовать методы прогнозирования.
Объекты и предмет исследования. Объектом изучения являются бассейны рек Енисей и Ангара, которые относятся к бассейну Карского моря и к региону Восточной Сибири России. Исследуемая территория в административном плане относится к республикам Тыва и Бурятия, Красноярскому краю и Иркутской области.
Предметом исследования являются метеорологические и гидрологические характеристики, которые включают в себя:
> Осенние - высшие уровни, зажорные уровни, начало ледовых явлений, ледоходные/шугоходные уровни, уровни ледостава;
> Весенние - высшие уровни за год, заторные уровни, уровни последнего дня ледостава, уровни первого дня свободного русла, высшие ледоходные уровни; максимальная толщина снега;
> Приземная температура воздуха.
Цель научного исследования заключается в разработке комплексных методических подходов к прогнозированию высших уровней воды за год в современных климатических условиях на примере реки Енисей и его основных притоков...
В работе рассмотрены фазы ледового режима Ангаро-Енисейского бассейна за период наблюдений с 1950 года по 2019 год. Анализ многолетней вариации приземной температуры воздуха показал статистически значимое её увеличение за последние 39 лет.
Основные результаты данного исследования доказывают полное решение изначально поставленных задач и реализацию цели работы:
1. В ходе апробации гидрологических данных была создана база данных основных гидрологических характеристик ледового режима АнгароЕнисейского бассейна, а именно рек Енисей и Ангара;
2. Совместный анализ метеорологической и гидрологической информации показал характерное влияние изменений климата на ледовый режим Ангаро-Енисейского бассейна. В ходе анализа было выявлено увеличение средней многолетней приземной температуры воздуха во всех районах исследуемого региона. Для весенних месяцев - март-май - зафиксировано статистически значимое увеличение приземной температуры воздуха. Выявленное увеличение температуры воздуха существенно влияет на фазы ледового режима рек Енисей и Ангара, это проявляется в уменьшении продолжительности ледостава за счёт смещения сроков его установления и окончания;
3. На основе классификации участков рек по условиям формирования высших уровней за период весеннего ледохода (Сумачев, 2022) была выведена классификация генезиса высших уровней воды за год, было выделено три основных участка рек исследуемого региона. Разработанная классификация позволила облегчить создание прогностической модели;
4. На основе полученной классификации участков рек по условиям формирования высших уровней воды за год была разработана стандартизованная формула, по которой предполагается прогнозирование высших уровней воды за год в нижнем течении реки Енисей. Анализ оценки качества и оправдываемости показал, что полученный метод имеет высокое качество и его использование оправдано. В заключение, хотелось бы сказать, что полученные результаты свидетельствуют об эффективности разработанной методики прогнозирования.
1. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории РФ (2014).
2. Гельфан А.Н., Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б., Григорьев В.Ю., Мотовилов Ю.Г., Гусев Е.М. (2021) Влияние изменения климата на годовой и максимальный сток рек России: оценка и прогноз. - Фундаментальная и прикладная климатология, т. 7, № 1, с. 36-79.
3. Водные ресурсы и их использование / Под ред. Проф. И. А. Шикломанова. - СПб.: Государственный гидрологический инстиут. 2009. - 600 с., ил.
4. Георгиевский В. Ю., Коронкевич Н. И., Алексеевский Н. И. Водные ресурсы и гидрологический режим рек РФ в условиях изменения климата //Тезисы пленарных докладов VII Всероссийского гидрологического съезда. СПб.: Гидро-метеоиздат. - 2013. - С. 26
32.
5. Ковшова Е. П. Исследование и прогноз элементов ледового режима реки Енисей в осенне-зимний период в нижнем бьефе Красноярской ГЭС: дис. - Институт географии им. ВБ Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук, 2009.
6. Шевнина Е. В. МНОГОЛЕТНЯЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ И МЕТОДЫ ПРОГНОЗА СРОКОВ НАЧАЛА И ДОСТИЖЕНИЯ МАКСИМУМА ПОЛОВОДЬЯ НА УСТЬЕВОМ УЧАСТКЕ РЕКИ ЕНИСЕЙ //АРКТИКИ И АНТАРКТИКИ. - 2008. - С. 57.
7. «Гидрологические ежегодники» с 1950 года по 2018 года по бассейну рек Енисей и Ангара. - ФГБУ «ГГИ».
8. ВНИИГМИ-МЦД - Температура воздуха (месячные данные). URL: http://aisori-m.meteo.ru/waisori/index.xhtml?idata=8 (дата обращения: 5.11.2021)
9. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 16. Вып. 1 / Под ред. канд. геогр. наук А. П. Муранова. - Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1973.
10. Бабкин В. И., Постников А. Н. Циклонические осадки и сток Оби и Енисея в маловодные и многоводные годы //Метеорология и гидрология. - 2002. - №. 12. - С. 79-85.
11.IPCC: Climate Change 1995: The Science of Climate Change / (Eds.) J. T. Houghton, L. G. Meira Filho, B. A. Callander, N. Harris, A. Kattenberg, K. Maskell. — Contribution ofWorking Group I to the 2 nd Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. — Cambridge: UK, Cambridge University Press, 1995.
12.IPCC: Climate Change: The scientific Basis / Eds. J. T. Houghton, Y. Dung, D. J. Griggs, M. Nouger, P. J. Van der Linden, X. Dai, K. Maskell, C. A. Johnson. Contribution of Working Group I to the 3 rd Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. — Cambridge: UK, Cambridge University Press, 2001.
13.IPCC. Fourth Assessment Report. Working Group I. Climate Change. The Physical Science Basis. Presented on IPCC Conference in Paris 02 February, 2007. — Paris, 2007.
14. Георгиевский В. Ю., Ежов А. В., Шалыгин А. Л. Оценка изменений стока рек под влиянием хозяйственной деятельности и глобального потепления климата// Докл. междунар. симпозиума «Расчеты речного стока». - ЮНЕСКО. - 1997.-С. 75-81.
15. Георгиевский В. Ю., Ежов А. В., Шалыгин А. Л., Шикломанов И. А., Шикломанов А. И. Оценка влияния возможных изменений климата на гидрологический режим и водные ресурсы рек территории бывшего СССР // Метеорология и гидрология. — 1996. — № 11. - С. 89-99...33