РЕФЕРАТ 3
Введение 6
1. Физико-географическая характеристика территории Пур-Надымского междуречья 8
1.1. Рельеф и геологическое строение 11
1.2. Климат 12
1.3. Гидрологическое районирование исследуемой территории 15
1.4. Гидрологическая и гидрометеорологическая изученность 19
1.5. Уровенный режим рек 21
1.6. Термический и ледовый режим рек 21
1.7. Особенности формирования стока с бугристых болот 23
2. Динамика промерзания деятельного слоя территории и её влияние на теплоэнергетические ресурсы испарения
2.1. Теплофизические свойства деятельного слоя речного бассейна
2.2. Механизм промерзания и оттаивания болот и заболоченных земель
2.3. Расчет глубины промерзания болот при отсутствии данных наблюдений
2.3.1. Эмпирическая зависимость глубины промерзания от температуры воздуха (по данным мониторинга термического режима)
2.4. Многолетняя динамика снежного покрова
2.5. Многолетняя динамика сезонного промерзания деятельного слоя
2.6. Влияние сезонного промерзания и снежного покрова на теплоэнергетические ресурсы испарения
3. Динамика влажности деятельного слоя территории и многолетнее регулирование стока
3.1. Водно-физические свойства деятельного слоя
3.2. Расчёт внутригодового хода испарения по методу гидролого-климатических расчётов
3.2.1. Сравнение температуры воздуха полученной по данным системы автоматического мониторинга с температурой воздуха ГМС Надым и Тарко-Сале
3.2.2. Динамика теплоэнергетических ресурсов испарения
3.3. Сравнение динамики влажности деятельного слоя болот и дренированных территории
3.4. Сравнение климатического рассчитанного и измеренного речного стока по данным системы автоматического мониторинга уровня воды
Заключение 58
Список использованных источников литературы 60
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Многолетнее распределение элементов водного баланса осредненных по ГМС Надым и Тарко-Сале
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Многолетнее распределение элементов водного баланса по месяцам с заболоченной территории
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Многолетнее распределение элементов водного баланса по месяцам с дренированной территории
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Блок-схема расчета водно-балансовых величин по методу ГКР
В последнее десятилетие принято говорить об изменении климата, делая акцент на повышении температуры воздуха, в то время как изменение количества осадков, а также процессы, происходящие в деятельном слое различных ландшафтов, таких, как изменение влажности и термического режима (промерзания и оттаивания) не менее важны, чтобы отразить весь комплекс гидрологических последствий. Особенно это актуально для северных регионов с преобладанием многолетней мерзлоты и высокой заболоченностью территорий, которые, несмотря на активное развитие нефтегазового комплекса до сих пор довольно слабо изучены.
Влажность деятельного слоя обусловлена воздействием природных факторов регионального и глобального уровня. Климатические факторы выражаются количеством выпадающих осадков и теплоэнергетическими ресурсами испарения, которые определяются не только температурой, но и дефицитом влажности воздуха [3].
Актуальность работы обусловлена недостаточностью данных наблюдений на малых водотоках и их водосборах, необходимых для мониторинга климатических изменений, строительства и хозяйственного освоения заболоченных территорий.
Целью данной работы является моделирование динамики воднобалансовых элементов и термического режима в зоне бугристых болот
лесотундры с учетом климатических колебаний и данных систем
автоматического мониторинга.
Для достижения данной цели в работе, решаются следующие задачи:
1. Исследование изменчивости основных климатических характеристик по территории бассейна;
2. Подбор эмпирической зависимости глубины промерзания от суммы отрицательных температур воздуха по данным системы автоматического мониторинга за температурным режимом;
3. Расчёт теплоэнергетических ресурсов испарения и многолетней динамики глубины промерзания для различных ландшафтов;
4. Расчёт многолетней динамики элементов водного баланса со среднемесячным разрешением;
5. Сравнение расчетного стока со слоем стока, полученным по данным САМУВ.
Научная новизна работы. В данной магистерской диссертации
представлены данные о гидротермическом режиме малоизученной территории.
Практическая значимость работы. Полученная совокупность
результатов исследования может быть использована для выполнения гидрологических расчетов и прогнозов при хозяйственном освоении на исследуемой территории.
Апробация результатов. Некоторые положения работы и полученные результаты исследования докладывались на Всероссийском этапе
Всероссийской студенческой олимпиаде по направлению «Гидрометеорология» (РГГМУ, Санкт-Петербург, 2015), а также на IV Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием «Современные проблемы географии и геологии» (ТГУ, Томск, 2017). В соавторстве с канд. геогр. наук, доцентом кафедры гидрологии геолого-географического факультета Томского государственного университета С.Г. Копысовым была написана статья [3] об опыте организации гидролого-климатических наблюдений на малых модельных водосборах Западной Сибири.
Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в постановке задач, сборе и обработке материала, расчетах и интерпретации полученных результатов.
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 79 страниц состоит из введения, общей части, специальной части, заключения, списка литературы (30 источников) и четырех приложений. Текст сопровождается 30 рисунками и 4 таблицами.
Все элементы водного баланса в методе ГКР связаны между собой аналитически, поэтому текущее потепление связано не только с ростом температур за расчетный период с 1996 по 2016 годы на рассматриваемой территории (средняя величина теплоэнергетических ресурсов испарения (испаряемости Zm) за полвека выросла на 22%), но и с увеличением осадков на 130 мм (22%), что привело к росту климатического стока на 65 мм (24%).
В целом отношение суммы положительных температур к сумме отрицательных температур составляет +64/-107=0,60 за базовый период с 1966 года по 1985 год; +43/-117=0,37 за текущий период с 2001 по 2014 год
включительно. Это говорит об ухудшении условий существования многолетней мерзлоты на рассматриваемой территории. Поэтому, по расчетным данным средняя глубина промерзания в лиственичниках на песчаных почвах, где распространена несмыкающаяся многолетняя мерзлота, на Пур-Надымском междуречье за базовый период составляла 134 см, а за текщий период 118 см, т.е. на 12% меньше.
Увлажненность деятельного слоя за июнь-август при этом снизилась с 1,34 от наименьшей влагоемкости деятельного слоя до 1,21. Это говорит о том, что произошло незначительное улучшение условий произрастания растительного покрова.
Роль ландшафта обусловлена различием их водорегулирующей способности, поэтому многолетний ход влажности деятельного слоя в два раза меньше на заболоченных ландшафтах.
По данным систем автоматического мониторинга была подобрана эмпирическая зависимость глубины промерзания от суммы отрицательных температур воздуха, позволяющая рассчитать многолетнюю динамику промерзания деятельного слоя.
Сравнение стока, измеренного на экспериментальном модельном водосборе с помощью САМУВ, с рассчитанным климатическим стоком, по данным гидрометеостанций за 2015-16 года хорошо коррелирует.
Это открывает перспективы для дальнейших теоритических и экспериментальных исследований на Пур-Надымском междуречье.
