Отчет о работе Отдела гляциологии в 2008 г. Работы отдела велись в рамках программ
| Вид материала | Отчет |
- Отчет о работе Отдела гляциологии в 2009 году. Работы отдела велись в рамках программ, 597.77kb.
- Отчет о деятельности отдела за 2008 год, 384.68kb.
- Собрание представителей города кузнецка решение отчёт о работе отдела жилищной политики, 10.61kb.
- Отчет о научно-исследовательской работе Лаборатории материаловедения отдела основ стоматологии, 229.22kb.
- Типовая должностная инструкция начальника отдела кадров, 38.39kb.
- Отчет о проделанной работе отдела имущественных и земельных отношений Администрации, 19.87kb.
- Литература, искусство, 651.67kb.
- Литература, искусство, 618.57kb.
- Литература, искусство, 669.34kb.
- Темы контрольных работ по дисциплине «Организация работы pr-отдела» pr-отдел в структуре, 14.63kb.
Отчет о работе Отдела гляциологии в 2008 г.
Работы отдела велись в рамках программ:
Направления среднесрочного плана фундаментальных исследований в 2007-2009 гг.:
-Раздел 7.7.2. «Изменения окружающей среды и климата: исследование, мониторинг и прогноз состояния природной среды; природные и техногенные катастрофы, анализ риска». Проект: Исследование, мониторинг и прогноз состояния ледниковых систем. (Рук. В.М. Котляков, отв. исп. Д.Г.Цветков, М.Д.Ананичева)
-Раздел 7.8.2. «Водные ресурсы: динамика и охрана подземных и поверхностных вод суши и ледников» Проект: Режим и динамика горного оледенения и снежного покрова Евразии как индикатор состояния природной среды и климата в современных условиях и в прошлые столетия. (Рук. В.М. Котляков, отв. исп. О.В.Рототаева, О.Н. Соломина,Г.А. Носенко, др. (Участие Отдела географии КБНЦ РАН в работах по совместной программе НИР).
-Раздел 7.8.4. «Природные и антропогенные процессы в полярных областях Земли и прогноз их изменения в ближайшие десятилетия (исследования в рамках Международного Полярного Года)» Проект: Оледенение Арктики и Антарктики в условиях современного климата. (Рук. В.М. Котляков; отв. исп. А.Ф.Глазовский, М.Ю. Москалевский, Н.И.Осокин)
-Раздел 7.9.1. «Новые методологии и технологии изучения природных сред». Проект: Использование данных космических съемок для изучения свойств ледников и снежного покрова (Рук. В.М. Котляков; отв. исп. А.Ф.Глазовский). Проект: Дендрохронологический анализ изменений климата и оледенения (Рук. О.Н. Соломина). Проект: Разработка методологии и методики высокогорного глубокого бурения на ледниках. (Рук. В.Н. Михаленко)
-Раздел 7.9.2. «Геоинформатика, создание геоинформационных систем». Проект: Организация гляциологических данных в геоинформационном пространстве. (Рук. В.М. Котляков; отв. исп. Т.Е. Хромова).
-Программа Президиума РАН №16. Часть 1. «Изменение окружающей среды и климата». Проект: Неустойчивость современного оледенения, ледниковые катастрофы (рук. В.М. Котляков, отв. исп. Г.А. Носенко, О.В. Рототаева, Н.И. Осокин). Часть 2. «Природные процессы в полярных областях Земли и их вероятное развитие в ближайшем десятилетии». Проект: Современное состояние оледенения в Арктике, неустойчивость ледников и откалывание айсбергов (Рук. А.Ф.Глазовский). Проект: Сток материкового льда ледникового покрова Восточной Антарктиды (Рук. М.Ю. Москалевский).
-Программа Президиума РАН №21. «Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно - вычислительной среды на основе технологий GRID» - направление: «Электронная Земля: научные информационные ресурсы, информационно-коммуникационные технологии, информационное обслуживание, взаимодействие с национальными и международными системами»
Проект: Создание картографического банка данных и базы знаний по гляциологии. (рук. В.М. Котляков, отв. исп. Т.Е. Хромова)
-Программа №13 фундаментальных исследований ОНЗ РАН «Формирование водных ресурсов, прогноз режима и качества вод с учетом изменения климата и развития экономики». Проект «Геоинформационный анализ состояния и изменений оледенения Евразии» (рук. В.М. Котляков отв. исп. Т.Е. Хромова)
-Программа № 14 фундаментальных исследований ОНЗ РАН «История формирования бассейна Северного Ледовитого Океана и режим современных природных процессов Арктики». Проект: «Гидротермическое состояние и режим субполярных и теплых ледников» (рук. Ю.Я. Мачерет); Проект: «Пространственно-временная изменчивость параметров снежно-ледовых явлений и динамики поверхностной толщи криолитозоны Арктики в условиях изменяющегося климата» (рук. Н.И. Осокин); Проект: «Разработка системы информационного обеспечения криосферных исследований в рамках МПГ» (рук. Т.Е. Хромова).
-Грант Президента РФ для гос. поддержки ведущих научных школ НШ-3674.2008.5 «Анализ быстрой изменчивости современного оледенения на основе работ по программе Международного полярного года» (рук. В.М. Котляков)
-ФЦП «Мировой океан», Проект 5. «Дать оценку строения, режима и эволюции ледников краевой зоны Антарктиды и Субантарктики». (Рук. В.М. Котляков, отв. исп. М.Ю. Москалевский)
-Хоз-договорной проект с ФГУП «Арктикуголь» «Комплексные гляциологические исследования на архипелаге Шпицберген» (рук. Н.И. Осокин)
По проектам РФФИ:
07-05-00232 Режим и динамика ледников крупнейших вулканических массивов Кавказа и связанные с ними катастрофические гляциальные процессы. (рук. О.В. Рототаева, исп.А.М. Керимов и др.).
07-05-00410 Глубокое бурение льда на Эльбрусе – основа новой палеоклиматической реконструкции для низких широт Северного полушария. (рук. Михаленко В.Н.)
07-05-01063. Реологические особенности льда в Антарктическом ледниковом покрове (рук. В.П. Епифанов, участн. Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я.)
07-05-97622-р_офи. Разработка новой технологии комплексного исследования гидрометеорологических и ледовых условий для задач освоения месторождений углеводородного сырья на арктическом шельфе. (рук. Г.К. Зубакин, участн. А.Ф.Глазовский)
08-05-00316 Озеро Восток как источник катастрофических паводков под ледяным щитом Восточной Антарктиды. (Рук. И.А. Зотиков)
08-05-00562 Палеоэкология этапов почвообразования в плейстоцене (палеотемпература, палеоосадки, аридность климата). (рук. Я.Г. Рысков, исп. В.И. Николаев)
08-05-00661 Пространственно-временная изменчивость и прогноз водных ресурсов рек Центральной Азии снегово-ледникового типа питания в условиях изменений климата. (Рук. В.Г. Коновалов)
Основные научные результаты
Среднесрочный план фундаментальных исследований в 2007-2009 гг.:
Раздел 7.7.2.
АНАН. С помощью модели климата ВЦ РАН– ИГ РАН, развивающей глобальную модель Университета Орегон (США), выполнен эксперимент, показывающий изменения снежного покрова северного полушария при условии уменьшения площади морского льда (вплоть до его полного исчезновения) под воздействием потепления. Рассматриваются также межгодовые изменения площадей морских льдов в Южном океане вокруг Антарктиды и годовые величины накопления снега на континенте. Увеличение свободной ото льда поверхности океана приводит к усилению циклоничности и выпадения снежных осадков. Изменения площади морских льдов являются важным фактором снежности (а значит и ледникового питания) на континентах, который следует учитывать при оценке масштаба и последствий будущих изменений климата.
СУПРУН. Продолжены работы по теме горно-рекреационного природопользования Выполнялась оценка эколого-туристических ресурсов в разных горных районах – окрестностях Аннапурны, Килиманджаро, Приэльбрусья. Разрабатывается модель устойчивого туризма на высотных этажах планеты.
ОСИП. По космическим снимкам исследована эволюция пульсирующих ледников Заалайского хребта (Памир) с целью обновления Каталога пульсирующих ледников на 2003-2007 гг. Более подробно изучена эволюция пульсирующих ледников бассейна реки Сауксай.
Раздел 7.8.2.
СОЛ. Обзор изменений климата на Русской равнине (совместно с В.В. Клименко, Моск. энергетич. ун-т) показал, что современная среднегодовая температура воздуха примерно равна той, что наблюдалась в разгар средневекового оптимума (конец Х в.). Современая зимняя температура превосходит ту, что наблюдалась за последние полтора тысячелетия, летняя сохраняется в пределах изменчивости за последние 2 тысячелетия. В ходе годовых и сезонных температур воздуха наблюдался отрицательный тренд вплоть до начала 20-го века, когда для годовой и зимней температуры он сменился на положительный. В ходе летних температур таких изменений не отмечается. Статистически значимого тренда в осадках на Русской равнине за последние полтора тысячелетия не наблюдается.
СОЛ. Обзор новых данных по датировкам морен горных ледников в голоцене показывает, что в целом долгопериодные изменения ледников согласуются с колебаниями солнечной радиации, вызванными орбитальными изменениями, в частности, размах колебаний ледников в голоцене в северном полушарии увеличивается по мере приближения к нашему времени, в южном, напротив, уменьшается. Основные периоды наступаний горных ледников близки к «циклам Бонда», хотя точность датирования ледниковых отложений все еще недостаточна для окончательной корреляции.
РОТ, КЕРИМ. Совместно с Отделом географии КБНЦ РАН выполнен анализ экспериментального материала по содержанию тяжелых металлов – приоритетных загрязнителей: Pb, Cd, Mo, Zn, Ag, Mn, Cr, Ni – в свежевыпавших осадках и сезонном слое снега на южном склоне Эльбруса. Наблюдения велись по профилю, начиная от дна долины, вдоль ледника Гарабаши, до восточной вершины Эльбруса. Первые сравнения с кларками концентраций этих элементов в литосфере показали, что в некоторых пробах на седловине и в кратере восточной вершины повышено содержание Zn. Иногда встречается увеличение концентрации Mn и Pb, также в верхней части массива. Вероятно, можно предположить, что на формирование химического состава снежно-фирновой толщи ледников оказывает влияние активная фумарольная деятельность на склонах Эльбруса. Необходима дальнейшая проверка.
НОС. Продолжены исследования региональных особенностей состояния и динамики горного оледенения разных районов в условиях изменений климата на основе современных космических снимков и исторических данных (на примере Полярного Урала, Кавказа и Горного Алтая). Получены количественные оценки сокращения ледников этих районов по сравнению с данными Каталога ледников СССР. Выявлена общая для этих горных систем тенденция к сокращению ледников, свидетельствующая о происходящих глобальных изменениях климата. Установлено, что существующие различия в величине и интенсивности сокращения оледенения горных районов определяются не только климатическими условиями, но и преобладанием тех или иных типов ледников, их размеров и экспозиции.
РОТ. В высокогорье Центрального Кавказа не подтверждается прогнозная модель быстрого таяния ледников в последние десятилетия ХХ века в связи с усилением антропогенного вклада в глобальное потепление. Это доказывается отрицательным общим трендом среднегодовых температур воздуха в период 1951-2006 гг. (около -0,7о на метеостанции Терскол);а в 1970-90-х годах ХХ в. положительной тенденцией в вековом ходе балансовой кривой эталонного ледника, а также не усилением, а значительным снижением скорости отступания ледников Эльбруса, часть которых стационировалась или наступала.
АНАН. Построены поля прогностических характеристик (высота границы питания, компоненты баланса массы), для ледниковых систем СВ Сибири и Камчатки. Прогноз сделан по сценарию модели ECHAM4. В целом к середине XXI в. сохранится основное положение границы между тихоокеанскими и атлантическими источниками питания ледников. В областях морского климата высота границы питания будет ниже, а аккумуляция выше, чем в областях с резко континентальным климатом. Эти работы продолжаются для горных регионов Российской Субарктики – Корякского нагорья, гор Бырранга и Путораны. Сценарии изменения климата – разные, как на потепление (ECHAM5), так и на похолодание.
КОНОВ. Для верховий бассейна р. Амударья получены функции распределения статистических обеспеченностей суммарного таяния ледников в годы с экстремальными условиями формирования стока. Построены картосхемы пространственного распределения аномалий климатических факторов ледникового стока в характерные годы. Выполнена оценка информационных материалов и определен предварительный состав исходных данных для характеристики колебаний размеров оледенения и водных ресурсов в регионе Высокогорная Азия: Памир, Тянь-Шань, Гиндукуш, Каракорум, Тибет, Гималаи.
ЛЕБЕД. Две версии палеогляциологической реконструкции параметров климата Высокой Азии в эпоху последнего глобального похолодания с максимумом 18-20 тыс. лет назад привели к следующим выводам. 1. Разрастание оледенения, согласно версии понижения высоты границы питания ледников на 300-500 м на Памирском и Тибетском нагорьях, на 700-1000 м в окружающих горных странах, было обусловлено отрицательной аномалией летней температуры приледникового слоя воздуха, равной -З, -4 оС; из них 0,5-1,0 обязаны тектоническому подъему на 80-120 м за период от 50 до 20 тыс. лет назад. Отсюда следует, что «полярное усиление» исчерпывалось от полярных к субтропическим широтам, где глобальное похолодание было связано только с прецессионным циклом изменчивости орбитальных параметров. Степень оледенения краевых высочайших горных стран достигала 90-95 % , внутренних нагорий – 60-70 %. Здесь оставались открытыми каменистые пространства озерных котловин, что указывает на существование термической составляющей летнего муссона и питания ледников, хотя и ослабленного, атмосферными потоками со стороны Индийского океана. 2. Согласно версии одинаковой депрессии 700-1200 м во всем регионе Высокой Азии, на внутренних нагорьях образовались ледниковые щиты, благодаря понижению летней температуры на 8-10 оС. Такое похолодание связывается с воздыманием нагорий на 800-1200 м, что происходило по максималистическим оценкам в голоцене в оротектонически активных окружающих горных странах. Муссонная циркуляция отсутствовала, питание ледников осуществлялось влажными атмосферными потоками западного переноса.
Раздел 7.8.4.
ГЛАЗ. Анализ разновременных космических снимков Новой Земли и Земли Франца-Иосифа методом “feature tracking” позволил определить характерные поверхностные скорости движения ряда ледников за длительный период (1-2 года), что существенно дополняет сведения о динамике ледников, опиравшиеся ранее на редкие наземные наблюдения и краткопериодные (1 сутки) оценки по методу спутниковой радиоинтероферометрии.
Обобщены данные о строении ледяной толщи Антарктического покрова по данным бурения и зондирования для их анализа в рамках рабочей гипотезы о том, что ледниковый покров Антарктиды можно представить в виде трехслойной конструкции, где лед в слоях находится соответственно в упругом, промежуточном и пластическом состоянии.
МОСК. На основе обобщения и анализа новых данных по толщинам льда в районе линии налегания, полученным в рамках МПГ 2007-2008 гг., оценен современный сток материкового льда большей части ледосборных бассейнов Восточной Антарктиды.
ЗОТ. Развивалось сделанное ранее предположение о том, что подледниковые озёра Антарктиды осуществляют сброс накопившейся в них воды подледникового таяния периодическими паводками. Показано, что гидравлическая высота озера Восток на 3000 м выше уровня окружающих Антарктиду морей, в которые возможен такой сброс. Столь высокое стояние воды в озере может обеспечиваться только отсутствием стока воды из него под расположенные ближе к периферии части ледяного щита Антарктиды, осуществляющие роль ледяной плотины. Но, повидимому, время от времени, хотя и крайне редко, под ледниковым покровом
возникают каналы стока, что должно привести к быстрому созданию катастрофических подледниковых паводков. В случае стока под крупный шельфовый ледник (например, под ледник Берда на шельфовом леднике Росса) это может вызвать заметный подъем уровня мирового океана.
ЗАХАР. Реконструированы циркуляционные и ледовые условия в Северной Атлантике в XVI-XVIII вв. и выявлена связь их с циркуляцией атмосферы в Европе. Построены карты атмосферной циркуляции и ледовитости для периодов потеплений и похолоданий. Выявлены междуполушарные взаимосвязи гляциоклиматических характеристик и многолетней динамики ледников Центральной Азии (Памиро-Алай, Тянь-Шань) в Северном полушарии и ледяных побережий в Индоокеанском секторе Южного полушария (шельфовые и выводные ледники Восточной Антарктиды). В течение ХХ столетия на семи периодах наблюдалась согласованность подвижек антарктических ледников и горных ледников Памиро-Алая и Тянь-Шаня. На конечной стадии подвижек характер динамики ледников различался. Шельфовые и выводные ледники Антарктиды наступали и быстро сокращали размеры в результате облома айсбергов. Горные ледники Северного полушария быстро продвигались, а затем медленно отступали в результате таяния.
Раздел 7.9.1.
7.9.1. Проект: Использование данных космических съемок для изучения свойств ледников и снежного покрова
ГЛАЗ. Для целей комплексного мониторинга ледников Российской Арктики были проведены методические эксперименты по построению трёхмерных моделей поверхности ледников (3D) на основе трех разных источников космической информации: спутникового лазерного альтиметра GLAS/ICESat L2 (Global Land Surface Altimetry Data), стереоизображений с комической платформы ASTER и стереоизображений SPOT.
7.9.1. Проект: Разработка методологии и методики высокогорного глубокого бурения на ледниках.
МИХ. Проведен анализ профилей плотности для Западного плато Эльбруса (рекристаллизационная зона льдообразования), Джантуганского фирнового плато (теплая фирновая зона) и ледника Григорьева (холодная фирновая зона). Ведется работа над созданием математической модели формирования снежно-фирновой толщи на горных ледниках с привлечением данных автоматической метеостанции. Выполнено сравнение с существующими моделями уплотнения фирновой толщи, разработанными для Антарктиды и Гренландии. Для интерпретации ледникового керна с плато Эльбруса отобраны для дендрохронологического анализа образцы современной и погребенной древесины на лавинных и селевых конусах в районе Эльбруса.
7.9.1. Проект: Дендрохронологический анализ изменений климата и оледенения
СОЛ. Разработана методика (совместно с Д.Демежко, Институт геофизики УрО РАН, Екатеринбург) создания комплексной реконструкции среднегодовой температуры земной поверхности, которая позволила объединить данные дендрохронологии и скважинной термометрии. В качестве примера использованы данные по Кунаширу. Для этого района построена реконструкция температуры для последних 400 лет, которая показывает, что разница между современной температурой и температурой в малом ледниковом периоде в этом районе была до 3-3,5оС, что примерно в два раза выше, чем оценивалось ранее на основе одних только дендрохронологических данных.
СОЛ.и АСПИР. Построение древесных хронологий с помощью метода перекрёстного датирования, а также с применением специального программного обеспечения (TSAP, COFECHA, EDRM, FMT и др.). Проанализированы преимущества и недостатки построения хронологий различными методами (стандартизация, региональная кривая роста). Сбор дендрохронологического материала и лихенометрическая съёмка на моренах основных ледников на Западном Кавказе.
Проанализированы дендрохронологические образцы ели Шренка (Picea Schrenkiana) для четырех эталонных участков на верхней границе леса Тянь-Шаня, которые были отобраны в период 2000-2006 гг. на территории Киргизии сотрудниками отдела гляциологии. С помощью программы Arstan, составлены локальные хронологии для каждого участка, а также сводный дендрохронологический ряд от 1450 до 2005г из 402 кернов. Проведена корреляция с метеоданными.
Работа с различными породами деревьев в Центральной России для создания московской дендрошкалы (совместно с Институтом археологии РАН). Сбор данных (керны и спилы сосны, ели, дуба) в Звенигородской области для дальнейшего датирования и построения шкалы.
Раздел 7.9.2.
Проект: Организация гляциологических данных в геоинформационном пространстве.
ХРОМ и ДР.. Разработаны и унифицированы шкалы серий тематических карт для представления электронного атласа.
Получено новое представление об изданном в 1965-1982 гг. Каталоге ледников СССР. Создан экземпляр Каталога, в котором в виде итоговой таблицы представлено точное количество ледников и их площадь по каждой из частей Каталога; обеспеченность данных об оледенении каждой из частей Каталога аэрофотосъемкой, выяснены точные даты, на которые определены их размеры (в интервале 1943-1970 гг.) и таким образом показано, размеры каких именно ледников, помещенных в Каталоге, можно использовать для дальнейших сопоставлений.
В рамках работы по созданию электронной библиотеки русскоязычной литературы по гляциологии вышла из печати составленная в формате ACCESS таблица «Аннотированная библиография 1991-2005», 4056 библ.ед. Кроме того, в электронную таблицу добавлены аннотации работ, опубликованных в 2006 г
ОСИП. И ДР. Разработаны содержание и структура базы данных «Пульсирующие ледники Памира», цель которой – упорядочение и систематизация всей имеющейся информации по пульсирующим ледникам. Предварительный анализ базы данных апробирован для пульсирующих ледников бассейна реки Сауксай. Создана база данных о современных размерах 103 ледников и ледниковых районов за пределами России – составлена таблица в формате ACCESS.
Программа Президиума РАН №16. Часть 1.
Проект: Неустойчивость современного оледенения, ледниковые катастрофы
РОТ. ОСОК. Проанализированы новые данные геологических, геофизических и гляциологических исследований Кармадонской катастрофы 2002 г. Обоснована версия Института географии о причинах срыва ледника Колка как сочетания комплекса сложившихся экстремальных факторов, основными из которых являлись активизация вулканогенных проявлений в недрах Казбека и накопление под ледником больших объемов воды. Начато исследование динамики посткатастрофических процессов в цирке ледника Колка и в Кармадонской котловине
РОТ. НОС. Рассмотрено влияние различных факторов изменения размеров и состояния ледниковой системы Эльбруса на протяжении полутора столетий. Определена смена климатических периодов в регионе, соответственно изменения баланса массы и морфологии ледников. Показана специфика динамики оледенения вулканического конуса в связи с различиями экспозиции склонов, высоты концов ледников. Обоснована деградация обширных ледниковых полей, расположенных целиком в области абляции, и стационарность «средних» ледников южного склона с благоприятной ориентацией по отношению к влагонесущим потокам. За вторую половину ХХ века снижение поверхности этих ледников оказалось в два раза меньше, чем в среднем по Эльбрусу.
ОСИП. С помощью аэро- и космических снимков изучена динамика пульсирующих ледников бассейна реки Сауксай с середины прошлого века по 2007 г. (ледники Большой Саукдара, Малый Саукдара, Дзержинского и Вали). На леднике Большой Саукдара выявлены три подвижки, подробно исследован режим ледника в стадию подготовки и во время подвижки 2003-2007 гг. Сделан вывод об определяющем значении подпруживания движения льда подледным ригелем в средней части языка. Исследована подвижка ледника Географического общества в 2001-2007 гг, вызвавшая продвижение языка ледника на 750-800 м. Обоснована необходимость мониторинга этого ледника в связи с возможностью перегораживания им долины реки Абдукагор.
Программа Президиума РАН №16. Часть 2.
Проект: Современное состояние оледенения в Арктике, неустойчивость ледников и откалывание айсбергов.
ГЛАЗ,МАЧ. С борта НИС «Михаил Сомов» выполнены аэрорадиолокационные исследования ледников на Новой Земле, позволившие получить новые данные о толщине выводных ледников, продуцирующих айсберги в Карское и Баренцево моря и оценить их айсбергоопасность для судоходства и разработки месторождений углеводородов в этих районах. Подобные работы первые выполнены на ледниках восточного побережья Новой Земли. На леднике Рождественского получены записи радиолокационных отражений, свидетельствующие о возможности существования на Новой Земле двухслойных (политермических) ледников.
ГЛАЗ. Анализ имеющихся космических изображений ледников центральной части Земли Франца-Иосифа и севера Новой Земли за последние 5-летие (2003-2007 гг.) а также прямые полевые наблюдения в этих областях в период МГГ показывают, что в них продолжается заметное убывание площади ледников, обнаруженное ранее нами для предыдущего, более длительного периода 1953-2003 гг.
Проект: Сток материкового льда ледникового покрова Восточной Антарктиды.
МОСК. На основе сравнительного анализа стока материкового льда Западной Антарктиды в 60-70-х и в 90-х гг., установлено общее увеличение стока основных ледосборных бассейнов в конце ХХ в. Исключение составил бассейн Росса, где с учетом погрешностей оценок величины стока практически не изменились.