ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНОГО ТАЯНИЯ ЛЕДНИКА АЛЬДЕГОНДА, АРХИПЕЛАГ ШПИЦБЕРГЕН, В ПЕРИОД СОВРЕМЕННОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА АРХИПЕЛАГА ШПИЦБЕРГЕН 5
1.1 Физико-географическое положение 5
1.2 Климатическая характеристика района 7
ГЛАВА 2. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПОВЕРХНОСТНОГО ТАЯНИЯ ЛЕДНИКОВ 9
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
3.1 Метод оценки поверхностного таяния ледника Альдегонда 12
3.2 Материалы, использованные для оценки поверхностного таяния 14
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНОЙ АБЛЯЦИИ ЛЕДНИКА АЛЬДЕГОНДА.,16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 21
ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА АРХИПЕЛАГА ШПИЦБЕРГЕН 5
1.1 Физико-географическое положение 5
1.2 Климатическая характеристика района 7
ГЛАВА 2. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПОВЕРХНОСТНОГО ТАЯНИЯ ЛЕДНИКОВ 9
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
3.1 Метод оценки поверхностного таяния ледника Альдегонда 12
3.2 Материалы, использованные для оценки поверхностного таяния 14
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНОЙ АБЛЯЦИИ ЛЕДНИКА АЛЬДЕГОНДА.,16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 21
В климатической системе нашей планеты в последние несколько десятилетий наблюдаются серьёзные изменения. Отмечаемые уже сейчас последствия глобального потепления на 1оС выражаются в увеличении повторяемости экстремальных погодных условиях, подъёме уровня моря, оттаивании вечной мерзлоты, увеличении числа различных заболеваний людей, уменьшении площади морского ледяного покрова в Арктике и.т.д. [6]. В формировании климата Земли большое влияние оказывают полярные районы. Благодаря их высокой чувствительности к климатическим изменениям, можно судить о происходящих глобальных переменах. Изменения климата коснулись и обширного полярного архипелага Шпицберген, где наблюдается повышение средних температур воздуха и сокращение площади ледяного по¬крова. В работе [24] был исследован ряд инструментальных наблюдений за приземной температурой воздуха для архипелага Шпицберген с 1898 по 2012 гг. Авторами отмечено наличие теплых и холодных периодов климатических изменений, было установлено, что период современного потепления начался с 80-х годов прошлого столетия. Исследования в области изменений климата Арктики других авторов [1, 11, 19] также указывают на начало периода современного потепления с 1985 г., проявляющегося на данной территории.
В условиях современного потепления весьма чувствительными к изменениям климата оказались ледники. По данным исследований на территории западного Шпицбергена [8, 16, 18, 20] было выявлено сокращение площади ледников с конца XX в. Геодезические измерения на этой же территории продемонстрировали увеличение средней скорости таяния ледников с площадью от 5 до 1000 км2, согласующиеся с современной климатической тенденцией [21]. Инструментальные измерения на ледниках западного Шпицбергена [13] подтверждают еже¬годное усиление поверхностного таяния ледников.
На практике оценка баланса массы ледника представляется довольно сложным процессом, требующим проведения сложных, трудоёмких и дорогостоящих измерений непосредственно на леднике. Поэтому часто для оценки баланса массы ледника, а именно процесса аккумуляции и абляции, выгодно использовать различные расчётные методы.
Актуальность данной работы заключается в том, что впервые удалось оценить поверхностное таяние ледника за период современного потепления, используя наиболее полные ряды метеорологических и актинометрических наблюдений на близлежащей метеорологической станции Баренцбург.
Предметом исследования является поверхностное таяние ледника в условиях современного потепления - с 1985 по 2018 гг. В качестве объекта исследования выбран ледник Альдегонда, расположенный на полярном архипелаге Шпицберген.
Целью работы является оценка поверхностного таяния горно-долинного ледника Альдегонда. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1) Создание литературного обзора, охватывающего проблемы современного потепления, абляции ледников в полярных регионах, а также методов оценки абляции;
2) Формирование электронного массива данных среднесуточной температуры воздуха и среднесуточных значений суммарной приходящей коротковолновой радиации в посёлке Баренцбург;
3) Ознакомление с моделью таяния, разработанной для данного ледника, и проведение расчётов;
4) Анализ межгодовой изменчивости среднесуточной температуры воздуха, суммарной коротковолновой радиации и количества общей облачности на метеостанции, расположенной в посёлке Баренцбург;
5) Анализ межгодовых изменений поверхностного таяния ледника Альдегонда и сравнение полученных расчётных данных величины поверхностного таяния с результатами инструментальных наблюдений.
Данная работа состоит из 4 глав, введения, заключения и списка литературы. В первой главе даётся физико-географическая и климатическая характеристика архипелага Шпицберген, а также описание исследуемого ледника, вторая глава посвящена обзору используемых в настоящее время методов оценки поверхностного таяния ледников, в третьей главе - приводится описание метода оценки поверхностной абляции ледника Альдегонда и используемые для исследования данные, в четвертой главе приведены результаты расчёта поверхностного таяния, оценивается межгодовая изменчивость суммарной коротковолновой радиации и повторяемости количества общей облачности, а также межгодовая изменчивость среднемесячной температуры воздуха в период современного потепления.
В условиях современного потепления весьма чувствительными к изменениям климата оказались ледники. По данным исследований на территории западного Шпицбергена [8, 16, 18, 20] было выявлено сокращение площади ледников с конца XX в. Геодезические измерения на этой же территории продемонстрировали увеличение средней скорости таяния ледников с площадью от 5 до 1000 км2, согласующиеся с современной климатической тенденцией [21]. Инструментальные измерения на ледниках западного Шпицбергена [13] подтверждают еже¬годное усиление поверхностного таяния ледников.
На практике оценка баланса массы ледника представляется довольно сложным процессом, требующим проведения сложных, трудоёмких и дорогостоящих измерений непосредственно на леднике. Поэтому часто для оценки баланса массы ледника, а именно процесса аккумуляции и абляции, выгодно использовать различные расчётные методы.
Актуальность данной работы заключается в том, что впервые удалось оценить поверхностное таяние ледника за период современного потепления, используя наиболее полные ряды метеорологических и актинометрических наблюдений на близлежащей метеорологической станции Баренцбург.
Предметом исследования является поверхностное таяние ледника в условиях современного потепления - с 1985 по 2018 гг. В качестве объекта исследования выбран ледник Альдегонда, расположенный на полярном архипелаге Шпицберген.
Целью работы является оценка поверхностного таяния горно-долинного ледника Альдегонда. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1) Создание литературного обзора, охватывающего проблемы современного потепления, абляции ледников в полярных регионах, а также методов оценки абляции;
2) Формирование электронного массива данных среднесуточной температуры воздуха и среднесуточных значений суммарной приходящей коротковолновой радиации в посёлке Баренцбург;
3) Ознакомление с моделью таяния, разработанной для данного ледника, и проведение расчётов;
4) Анализ межгодовой изменчивости среднесуточной температуры воздуха, суммарной коротковолновой радиации и количества общей облачности на метеостанции, расположенной в посёлке Баренцбург;
5) Анализ межгодовых изменений поверхностного таяния ледника Альдегонда и сравнение полученных расчётных данных величины поверхностного таяния с результатами инструментальных наблюдений.
Данная работа состоит из 4 глав, введения, заключения и списка литературы. В первой главе даётся физико-географическая и климатическая характеристика архипелага Шпицберген, а также описание исследуемого ледника, вторая глава посвящена обзору используемых в настоящее время методов оценки поверхностного таяния ледников, в третьей главе - приводится описание метода оценки поверхностной абляции ледника Альдегонда и используемые для исследования данные, в четвертой главе приведены результаты расчёта поверхностного таяния, оценивается межгодовая изменчивость суммарной коротковолновой радиации и повторяемости количества общей облачности, а также межгодовая изменчивость среднемесячной температуры воздуха в период современного потепления.
В данной работе была проведена оценка поверхностного таяния ледника Альдегонда, расположенного на о. Западный Шпицберген, на основе метеорологических и актинометрических данных наблюдений среднесуточной температуры воздуха и среднесуточной суммарной приходящей коротковолновой радиации с метеорологической станции Баренцбург.
Инструментальные наблюдения на поверхности ледника, проведённые в 2005-2006 гг., позволили разработать метод оценки поверхностного таяния через зависимость слоя растаявшего льда от температуры воздуха и суммарной приходящей коротковолновой радиации. Данный метод лёг в основу оценки поверхностного таяния ледника Альдегонда в представленной работе.
В ходе выполнения курсовой работы были получены следующие результаты:
1) Оценена тенденция увеличения среднемесячной температуры воздуха июля на станции Баренцбург с 1985 по 2018 гг., которая составляет 0,3 оС/10 лет, что является характеристикой наблюдаемого периода современного потепления;
2) Отсутствие значимой тенденции в ходе межгодовых изменений значений суммарной приходящей коротковолновой радиации в июле на станции Баренцбург в период 1985-2018 гг., свидетельствует об увеличении роли в таянии кондуктивного потока тепла, при уменьшении влияния радиационного потока;
3) Отсутствие значимой тенденции в изменениях повторяемостей пасмурного и ясного неба в июле в период 1985-2018 гг. на станции Баренцбург хорошо согласуется с отсутствием значимой тенденции в изменении приходящей солнечной радиации;
4) Проведённое сравнение величин таяния ледяной поверхности, полученных в дан-ной работе по модели и в ходе проведения инструментальных наблюдений с использованием абляционных реек, показало хорошее совпадение результатов за 2016¬2018 гг. - 1947 мм и 1986 мм. соответственно;
5) Увеличение суммарного поверхностного таяния ледника Альдегонда в месяцы максимального таяния (июль-август) за весь период современного потепления - последние 30 лет, составляет примерно 6 см/10 лет.
Следует отметить, что впервые удалось получить количественную оценку величины таяния поверхности ледника в период современного потепления, используя максимально возможные метеорологические и актинометрические данные наблюдений с близлежащей к леднику станции Баренцбург, а также данные инструментальных наблюдений на самом леднике Альдегонда.
Инструментальные наблюдения на поверхности ледника, проведённые в 2005-2006 гг., позволили разработать метод оценки поверхностного таяния через зависимость слоя растаявшего льда от температуры воздуха и суммарной приходящей коротковолновой радиации. Данный метод лёг в основу оценки поверхностного таяния ледника Альдегонда в представленной работе.
В ходе выполнения курсовой работы были получены следующие результаты:
1) Оценена тенденция увеличения среднемесячной температуры воздуха июля на станции Баренцбург с 1985 по 2018 гг., которая составляет 0,3 оС/10 лет, что является характеристикой наблюдаемого периода современного потепления;
2) Отсутствие значимой тенденции в ходе межгодовых изменений значений суммарной приходящей коротковолновой радиации в июле на станции Баренцбург в период 1985-2018 гг., свидетельствует об увеличении роли в таянии кондуктивного потока тепла, при уменьшении влияния радиационного потока;
3) Отсутствие значимой тенденции в изменениях повторяемостей пасмурного и ясного неба в июле в период 1985-2018 гг. на станции Баренцбург хорошо согласуется с отсутствием значимой тенденции в изменении приходящей солнечной радиации;
4) Проведённое сравнение величин таяния ледяной поверхности, полученных в дан-ной работе по модели и в ходе проведения инструментальных наблюдений с использованием абляционных реек, показало хорошее совпадение результатов за 2016¬2018 гг. - 1947 мм и 1986 мм. соответственно;
5) Увеличение суммарного поверхностного таяния ледника Альдегонда в месяцы максимального таяния (июль-август) за весь период современного потепления - последние 30 лет, составляет примерно 6 см/10 лет.
Следует отметить, что впервые удалось получить количественную оценку величины таяния поверхности ледника в период современного потепления, используя максимально возможные метеорологические и актинометрические данные наблюдений с близлежащей к леднику станции Баренцбург, а также данные инструментальных наблюдений на самом леднике Альдегонда.