ТРАНСФОРМАЦИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕК АРКТИЧЕСКИХ И ГОРНЫХ РАЙОНОВ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Требования к выбору модельных объектов и их обоснование 8
1.2 Физико-географические особенности 9
1.2.1 Географическое положение объектов 9
1.2.2 Рельеф и геологическое строение 11
1.2.3 Многолетняя мерзлота и ледники 14
1.2.4 Климатические условия 16
1.2.5 Гидрологический режим 19
1.3 Текущее состояние и тенденции изменения климата на территории
исследования 23
2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 30
2.1 Модели для предсказания режим стока 30
2.1.1 Резервуарная модель 37
2.1.2 Модель HBV 39
2.2 Ландшафтные характеристики исследуемых водосборов 41
2.2.1 Характеристика бассейна реки Щучья 41
2.2.2 Характеристика бассейн рек Актру и Урсул 47
2.3 Исходная гидрометеорологическая информация 52
3 МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМЫХ ВОДОСБОРОВ 58
3.1 Математическое описание программы TRANS_df 58
3.2 Геометрическая модель бассейна реки Щучья 71
3.3 Геометрическая модель бассейна реки Актру 76
3.4 Геометрическая модель бассейна реки Урсул 81
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 95
ПРИЛОЖЕНИЕ А 99
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 107

Купить

Проблема изменения климата - одна из самых актуальных тем настоящего времени. Изучение влияния современных климатических изменений началось достаточно давно и по сей день активно продолжается. Изменение природной среды под действием сложившейся климатической обстановки в значительной мере влияет на гидрологический режим водных объектов. Как показывают последние исследования, наибольшие изменения происходят в Арктике («потепление Арктки») и в высокогорьях. Изменения климата, в первую очередь, наблюдается через изменения температуры воздуха и осадков в их большую или меньшую сторону.
Увеличение или уменьшение температуры воздуха и осадков может приводить к смещению характерных дат (начала и конца ледовых явлений), деградации многолетней мерзлоты, а в высокогорьях - к деградации ледников. Все это в большей или меньшей степени приводит к изменениям гидрологического режима рек Арктических и горных территорий.
Изучаемая территория характеризуется редкой сетью гидрологических постов, что затрудняет изучение изменений гидрологического режима. Создание моделей характерных водосборов поможет в дальнейшем моделировать сток, основываясь на текущих метеорологических характеристиках.
Актуальность выбранной темы определяется сложившимися в настоящее время активными климатическими изменениями в районе исследований и необходимостью предсказания гидрологической реакции на эти изменения.
Целью работы является создание модели для оценки трансформации гидрологического режима рек под влиянием климатических изменений.
Задачи:
• Создать базу данных по гидрометеорологическим и ландшафтным
характеристикам ключевых малых бассейнов;
• Выбрать и обосновать модель для расчета гидрографа речного стока по метеоданным с учетом характеристик водосборной площади;
• Выполнить расчет гигрографов стока модельных бассейнов в современных и модельных условиях согласно выбранным тенденциям климатических изменений.
Исходными данными для выполнения работы стали данные многолетних наблюдений по гидрологическим постам Росгидромета за расходами воды с суточным разрешением, метеорологические данные по средней за сутки температуре и сумме осадков за сутки по сети Росгидромета, а также ландшафтные и другие характеристики, полученные из различных литературных источников.
Методы исследования: В работе был использован ландшафтный анализ факторов формирования стока на территориях исследования; математические методы и программные средства обработки данных (Microsoft Excel 2010, ArcMap 10, Goggle Earth, SAS Planet); численное моделирование процессов формирования стока с применением концептуальной математической модели.
Объем и структура работы. Магистерская диссертация состоит из введения, 4 глав, включая 17 рисунков, 24 таблицы, заключения, списка использованной литературы (34 наименования), 2 приложения, объем диссертации составляет 107 страниц.
Во введении описана актуальность исследования, цель и поставленные задачи работы, методы исследования.
В первой главе описаны характеристики территории исследования, поставлены требования к выбору модельных водосборов, их физико-географические особенности, текущее состояние и тенденции изменения климата этих районов.
Вторая глава посвящена существующим моделям предсказания стока рек по метеоданным, описаны ландшафтные характеристики и исходная информация, использованная в моделировании.
В третьей главе дается математическое описание примененной модели и описаны построенные модели по всем исследуемым водосборам.
Четвертая глава посвящена результатам моделирования.
В заключении приведены основные выводы по проделанной работе и намечены направления дальнейших исследований.
Апробация работы. На основании выполненной работы было написано две статьи. Первая статья «Моделирование гидрографа стока малых рек Горного Алтая», в которой представлены результаты апробации модели для предсказания гидрографа реки Урсул с использованием программы TRANS_df. Статья была представлена и опубликована в материалах международной научно-практической конференции «Третьи Виноградовские Чтения. Грани гидрологии» (Санкт-Петербург, 2018). Вторая статья «Моделирование гидрографа стока малых ледниковых рек Горного Алтая (на примере р. Актру)», в которой также представлены результаты апробации программы TRANS_df на примере ледниковой реки Актру. Статья представлена на «International youth scientific conference on the Polar geodesy, glaciology, hydrology and geophysics» (Санкт-Петербург, 2018).

Купить