Конференции по созданию программы международного полярного десятилетия 4 7 октября 2010 г
| Вид материала | Тезисы |
- Конференции Объединенных Наций по созданию Международной Организации и вступил в силу, 369.04kb.
- На конференции предполагается рассмотреть следующие вопросы: Системные вопросы развития, 41.71kb.
- Отчет о результатах самообследования Негосударственного образовательного учреждения, 1742.39kb.
- Вас, что конференция состоится 5-7 октября 2010 г в г. Пенза. На конференции будут, 35.93kb.
- Международной Конференции «Авиация и космонавтика-2010», 30.53kb.
- Регистрация Для участия в работе конференции просим Вас до 24 октября 2010 года, 43.09kb.
- Программа конференции 26-27 октября 2010 года Уфа 2010, 2053.76kb.
- Участие в конференциях преподавателей сга в 2010–2011 годах, 111.85kb.
- Усь, Россию (зубр) в Киеве состоялся Учредительный съезд по созданию Международного, 269.76kb.
- Программа конференции 27-29 октября 2010 г г. Тамбов 2010, 121.98kb.
Ледовитый океан
Георгиади А.Г. Кашутина Е.А.
Институт географии РАН
Выявлены региональные особенности многолетних изменений годового и сезонного стока крупнейших рек водосбора Северного ледовитого океана. Показано, что сток зимнего периода для большинства крупнейших рек региона характеризуется гораздо более глубокими масштабами изменений по сравнению с годовым стоком и стоком весенне-летнего периода высокой водности и ему присущи длительные ветви его снижения и повышения. Начало последнего по времени повышения зимнего стока соотносится с началом многолетнего роста осредненной по бассейнам рек среднегодовой температуры воздуха, относящегося к 70-80 годам прошлого столетия. Выявленный характер ритмики изменений зимнего стока соотносится с положительным линейным трендом ее изменения, тогда как статистически значимые положительные линейные тренды в многолетних изменениях годового стока выявляются лишь на сибирских реках (Енисее и Лене). Для многолетних изменений зимнего стока характерна также наиболее тесная положительная межбассейновая корреляционная связь, которой охвачен весь регион, включая соседние бассейны и бассейны, находящиеся на значительном удалении друг от друга. Статистически значимые изменения среднемноголетних значений и коэффициентов вариации речного стока зимнего периода с начала современного потепления климата (в сравнении с периодом от начала наблюдений до 1980 г.) также охватывают наибольшее число крупнейших рек региона.
Исследования ледовых явлений на устьевых участках рек севера Европейской и Западно-Сибирской частей России
Котляков А.В.
Дебольский В.К., , Дебольская Е.И., Масликова О.Я.
Институт водных проблем РАН
Проведены исследования пространственно-временной изменчивости ледовых явлений в устьевых областях рек Западной Арктики за последние 40 лет в сравнении с предыдущим периодом наблюдений. Изменчивость ледовых явлений связывается с величинами речного стока, теплового стока, теплообмена открытой водной поверхности с атмосферой и с влиянием на эти процессы метеорологических условий регионов. Установлено, что
- за последние 40 лет временные трансформации ледовых явлений в устьевых областях Европейского Севера имеют место, вместе с тем изменения речного стока практически не сказывается на ледовитости Северного Ледовитого океана, но оказывает некоторое влияние на местоположение южной границы кромки плавучих льдов в арктических морях;
- временные трансформации сроков наступления ледовых явлений относятся прежде всего к увеличению разницы между экстремальными датами как в осенний период, так и в период весеннего половодья;
- смещение экстремальных дат весеннего ледохода к более ранним способствует повышению вероятности таких негативных явлений, как формирование заторов льда, приводящих к зимним наводнениям, а к более поздним – повышению уровней воды при заторных наводнениях;
- влияние водности и теплового стока рек на временную трансформацию ледовых явлений по порядку сравнимы с метеорологическими характеристиками.
Проанализирована возможность образования ледовых заторов и зимних наводнений, предложено соотношение, позволяющее оценить вероятность возникновения ледовых заторов.
Разработан комплекс математических моделей для расчета распространения волн половодья в руслах рек, покрытых ледяным покровом, с возможностью прогноза возникновения ледовых заторов и учитывающих влияние вечной мерзлоты на русловые деформации.
Результатом предыдущих исследований явилось установление фактов увеличения дисперсии и амплитуд колебаний речного стока, а также дат наступления ледовых явлений на устьевых участках рек водных западной Арктики в последние 15 лет. Очевидно, что в связи с этим следует ожидать трансформации береговых процессов на реках, протекающих в районах вечной мерзлоты и ледовых явлений на водных объектах всей северной Евразии. До настоящего времени эти вопросы не рассматривались, хотя трансформация указанных процессов и явлений в ряде случаев может привести к катастрофическим последствиям или, как минимум, существенно повлиять на эффективность предполагаемых к строительству гидротехнических сооружений в этих регионах.
В рамках дальнейших исследований предполагается развернуть изучение русловых деформаций в мерзлых грунтах с использованием различных моделей изменения климата и развить моделирование ледовых явлений в устьевых областях северных рек.
Пространственная изменчивость годового стока в бассейнах рек Оби, Енисея, Лены и его климатических факторов (осадки, температура воздуха) в экстремальных случаях
Коновалов В.Г.
Институт географии РАН, Москва
В исследовании использованы данные измерений стока на 182 гидропостах, расположенных в интервалах по широте: 50,30-71,97оN, долготе: 60,88-147,53оЕ, высоте: 0,05-1086 м над уровнем моря и относящихся к частным водосборам площадью от 5 000 до 2 950 000 км2 в бассейнах рек
Оби, Енисея, Лены. Региональные характеристики годовых осадков получены по данным 179 пунктов измерений в интервалах по широте: 44,25-70,62оN, долготе: 52,05-164,23оЕ, высоте: 12-1758 м над уровнем моря, а средней годовой температуры воздуха по данным 101 пункта, расположенных в интервалах по широте: 46,85-80,62оN, долготе: 50,45-159,42оЕ, высоте: 12-1315 м над уровнем моря. По этим данным за общий базовый интервал времени 1961-1990 гг. получены: а) эмпирические распределения статистических обеспеченностей (вероятностей превышения) исследуемых переменных и выявлены годы с экстремальными величинами обеспеченностей стока и его климатических факторов; б) построены картосхемы пространственного распределения стока, осадков и температуры воздуха; в) определены коэффициенты вариации и среднеквадратичные отклонения обеспеченностей в экстремальных случаях. Установлено, что экстремально многоводные и маловодные годы на рассматриваемой территории не совпадают во времени. Средняя взвешенная по площади обеспеченность стока в бассейнах рек Оби, Енисея, Лены составила соответственно: 11,00% (многоводный 1971 г.) и 92,05% (маловодный 1982 г.); 14,58% (1988 г.) и 82,79% (1976 г.); 15,88% (1978 г.) и 88,69% (1986 г.). Статистическая обеспеченность средней годовой температуры воздуха для перечисленных лет оказалась равной: 1971 г. – 43,69%, 1976 г. – 66,09%, 1978 г. – 51,02%, 1982 г. – 40,02%, 1986 г. – 40,76%, 1988 г. – 23,56%. Аналогично для годовой суммы осадков: 1971 г. – 47,83%, 1976 г. – 65,91%, 1978 г. – 49,26%, 1982 г. – 45,32%, 1986 г. – 60,23%, 1988 г. – 54,42%. Таким образом, экстремальные величины стока и его климатических факторов не совпадают во времени. Получены также оценки влияния годового стока рек Оби, Енисея, Лены на изменение уровня океана в экстремальные по водности годы.
Изучение динамики стока рек в бассейне СЛО и притока речных вод в океан
Шикломанов И.А., Шикломанов А.И.
ГУ «Государственный гидрологический институт»
Как известно, данные о динамике притока речных вод имеют огромное значение для процессов, происходящих в СЛО. Между тем надежные данные о суммарном притоке речных вод с учетом стока с гидрологически неизученной территории, практически отсутствуют, особенно за последние 10 лет. Между тем неизученная территория, оставляющая примерно треть бассейна СЛО (в Северной Америке 50%), практически полностью занята вечной мерзлотой, изучение стока с которой в условиях потепления климата представляет собой несомненный научный интерес и имеет большое практическое значение.
В докладе на основании детальных данных ГГИ и Университета Нью-Гемшир (США) рассматривается динамика за последние 20-30 лет стока крупнейших рек, впадающих в СЛО, при этом детально с привлечением данных по температуре и осадкам анализируются особенности условий формирования наибольшего за весь период наблюдений стока сибирских рек в 2007г., который к тому же для территории Сибири был самым теплым за последние десятилетия.
Обосновывается настоятельная необходимость детального экспериментального изучения влияния таяния вечной мерзлоты на сток рек, выявления факторов воздействия повышения зимней температуры воздуха на зимний и летне-осенний меженный сток рек в бассейне СЛО, разработки моделей и методов для надежного определения притока в океан с гидрологически неизученной территории.
Анализируются полученные в самые последние годы в разных странах мира прогнозные оценки ожидаемых в перспективе в условиях глобального потепления изменений стока крупнейших рек, впадающих в СЛО, рассматриваются методические основы таких оценок с использованием различных климатических сценариев.
Изменение характеристик снежного покрова на севере Евразии после 1966 года
Булыгина О.Н.1, Гройсман П.Я.2Разуваев , В.Н. 1
1Всероссийский институт гидрометеорологической информации – Мировой центр данных, Росгидромет, Россия, Обнинск,
2UCAR at National Climatic Data Center, North Carolina, United States
Для анализа изменений снежного покрова на территории России использовались данные ежедневных наблюдений за снежным покровом и данные маршрутных снегомерных съемок, хранящиеся во ВНИИГМИ-МЦД. Были отобраны данные более 1000 метеостанций с минимальным количеством пропусков в наблюдениях. Исследование проводилось по данным за период с 1966 по 2009 гг., в котором не было изменений в методиках наблюдений и обработки данных. Состояние снежного покрова изучалось по ежедневным данным о высоте и степени покрытия снегом окрестности станции, данным о наличии и характеристике ледяной корки, водном эквиваленте и плотности снега.
В течение последних 128 лет (с 1881) годовая температура воздуха на севере Евразии увеличилась на 1.5о C, а в течение зимнего сезона - на 3 о C. Распространение морского льда летом в Северном полушарии уменьшилось на 40%, создавая дополнительный источник водяного пара для сухой Полярной атмосферы в начале холодного сезона. Как результат этих процессов, наблюдаются следующие изменения характеристик снежного покрова:
Осенью, несмотря на рост температуры воздуха, заметных изменений в датах начала залегания снежного покрова не обнаружено. Весной наблюдается уменьшение продолжительности снежного покрова на 1-2 недели за последние 40 лет. В зимний период максимальная высота снежного покрова и водный эквивалент (на открытых участках) увеличивается на большей части России. В западной части Евразии увеличивается число дней с оттепелью.
Процесс таяния снега на севере Евразии может быть достаточно длительным. Первое таяние снега может приводить к образованию ледяных корок. Влияние этих корок на жизнь диких животных и птиц в северных регионах очень значительно, а также имеет большое значение и для оленеводства, затрудняя оленям поиск корма и приводя к миграции оленей. В сельскохозяйственных районах ледяная корка создает неблагоприятные условия для озимых посевов. Наше исследование показало уменьшение продолжительности периодов с ледяной коркой и ее толщины за последние 43 года, что имеет практическое значение для живой природы и человеческой деятельности.
Процесс весеннего таяния снега стал короче и, учитывая увеличение максимальной высоты снега на большей части России, более интенсивным. Это могло повлиять на характеристики весенних наводнений. Но этот вопрос в рамках предложенного доклада не рассматривается и требует дальнейшего изучения.
Закономерности формирования и межгодовая изменчивость
снежного покрова на территории РФ
Голубев В.Н.1, Фролов Д.М.1, Петрушина М.Н.1, Семенов В.А.2, Булыгина О.Н.2
1МГУ им. М.В. Ломоносова, географический факультет,
2 ВНИИГМИ МЦД
При оценке регионального водозапаса снежного покрова и тепло– и массообмена в системе подстилающая поверхность–снежный покров-атмосфера необходимы сведения о площади его распространения, средней толщине и средней плотности. Средние значения толщины и плотности снежного покрова могут отсутствовать, либо недостаточно репрезентативны. Дешифрирование материалов дистанционных методов связано с наличием данных об особенностях региональной стратиграфии снежного покрова.
Формирование стратиграфии снежного покрова определяется суммарным количеством твердых осадков, частотой (количество за сезон) снегопадов и оттепелей, продолжительностью этих явлений. Эти факторы определяют слоистость строения снежной толщи, возникновение неоднородностей в виде корок разного генезиса и возможный сток талой воды, образующейся во время оттепелей. Проведено моделирование строения и плотности снежной толщи на территории РФ на основе карт средней зимней температуры, суммы зимних осадков и периодичности метеорологических явлений, определяющих режим снегонакопления: снегопады, оттепели, ветер со скоростью более 10 м/с, резкие изменения температуры воздуха более 10ºС. Моделированные разрезы снежной толщи верифицированы при полевых исследованиях. Реальные и моделированные разрезы близко идентичны, хотя моделированные разрезы снежной толщи отражают лишь метеорологические условия и не учитывают их хронологическую последовательность и особенности геосистем на мезо- и микроуровне, определяющие пространственные вариации накопления и строения снежной толщи.
Установлены характерные соотношения между средней зимней температурой, суммой твердых осадков и средней толщиной снежного покрова в феврале. Полученные соотношения позволяют оценивать межгодовые вариации средней плотности снежного покрова, возможного стока талой воды в зимний период и регионального водозапаса снежного покрова в феврале на основе межгодовых изменений климатических показателей зимнего периода.
Изменения снежного покрова Северной Евразии в условиях современных изменений климата
Китаев Л.М.
Институт географии РАН
В ходе исследований в рамках Международного полярного года и ряда российских и международных программ (РАН, РФФИ, ИНТАС и др.) накоплены результаты локальных и региональных особенностей снегонакопления второй половины 20 – начала 21 вв. Для степной зоны, на примере Курской области, выявлены особенности пространственного распределения снегозапасов и особенности межгодовой их изменчивости. Для основных ландшафтных комплексов области (включая городские) оценен вклад снегозапасов в поверхностный сток. Для Европейской территории России выявлена направленность изменений снежного покрова и речного стока, для отдельных регионов оценен вклад изменчивости снегозапасов в речной сток. На основе данных метеонаблюдений продолжается мониторинг многолетних изменений снегозапасов севера Евразии – выявлено его устойчивое общее увеличение на фоне повышения температуры воздуха и увеличения зимних осадков. Проведены исследования, уточняющие прогноз изменений снегозапасов в связи с изменением зимних осадков и температуры воздуха в 21 веке. Оценен вклад увеличивающихся год от года жидких зимних осадков в формирование снегозапасов. Выявлена, также неоднородность в тенденциях изменений снегозапасов – определены регионы, где имеет место стабильные снегозапасы, их многолетнее увеличение или снижение; обозначены территории с критически большими снегозапасами. Проводится оптимизация использования спутниковой информации для исследований снежного покрова: определяются диапазон погрешностей и условия, при которых ошибки минимальны. Начаты работы по уточнению экспериментальным путем методик использования микроволнового изучения для исследования изменчивости снегозапасов.
В перспективе предполагается продолжение мониторинга изменений снегозапасов в условиях современных изменений климата – уточнение тенденций пространственно- временных изменений снегозапасов, выявление их причин и последствий (прежде всего гидрологических) – с упором на локальный аспект и короткопериодичные флуктуации. Предполагается также продолжение работ (в том числе экспериментальных (Хибины, центр ЕТР) для уточнения модели оценки снегозапасов с использованием микроволнового излучения. Планируются работы по выявлению роли снежного покрова в формировании крупномасштабных перемещений влаги в системе Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана – север Евразии.
Особенности обработки данных при создании реконструкций ледников
Бушуева И.С.
Институт Географии РАН
Реконструкции ледников необходимы при моделировании, создании прогнозов, и зачастую они помогают анализировать изменения климата. Продолжительность и качество реконструкций лимитировано имеющимися данными. Аэрокосмические, большая часть картографических и фотографические материалы используются для воссоздания простирания ледников за период чуть больше последнего столетия и являются одними из наиболее точных исторических данных. Однако для их применения необходима их тщательная предварительная обработка.
Космические и аэрофотоснимки в большинстве случаев требуют пространственной привязки и ортотрансформирования. Для проведения первой процедуры необходима информация о точных координатах характерных точек рельефа (устьях рек, горных пиках и т.п.), которая может быть получена с заранее привязанной карты или при полевых исследованиях приемниками GPS. Второй процесс позволяет убрать искажения, возникающие на изображениях из-за рельефа. Увеличение относительных высот местности и уменьшение высоты, с которой производится съемка, увеличивают искажения на снимке. Для проведения ортотрансформирования помимо данных о точных координатах некоторых точек изображения необходима цифровая модель рельефа (ЦМР). Для достижения хороших результатов точность подобных материалов должна соответствовать масштабам исследования. Также задача ортотрансформирования осложняется и тем, что для некоторых снимков информация о характеристике съемочной системы утеряна.
Карты не требуют такой сложной обработки, как снимки, однако их пространственная привязка также необходима. Сетка географических или метрический координат, присутствующая на большинстве картографических произведений, значительно упрощает данную процедуру. Стоит отметить, что всегда необходимо обращать внимание на параметры применяемой системы координат: начальный меридиан, сфероид и др. Особенно при построение старых карт использовались параметры в настоящее время вышедшие из обращения, забытые или утерянные. Схемы, которые приводят авторы в статьях, чаще всего не имеют координатной сетки и достаточного числа географических объектов, по которым можно проводить привязку, что делает подобные материалы вообще не пригодными при создании реконструкций.
В современных исследованиях всё чаще применяется метод повторной фотосъемки. Однако и он имеет свои ограничения. Не любым фотоаппаратом можно делать повторные снимки, так как необходимо учитывать фокусное расстояние применяемых ранее съемочных систем. А иногда проведение повторной фотосъемки вообще невозможно, так как точка, с которой делались первые снимки, может стать недоступной, или обзор с неё ограничен выросшими деревьями, построенными зданиями или т.п.
Как было показано выше, использование аэрокосмических, картографических и фотографических материалов требует их длительной предварительной обработки, а иногда из-за недостатка метаданных эти материалы вообще не могут быть использованы. И тем не менее картографический метод исследования даёт очень хорошие результаты при создании реконструкций оледенения.
Ледово-каменный завал Кармадонской лавины и его современное состояние
Королев И.Б.1, Зеркаль О.В.2
1Южный региональный центр ГМСН (филиал ФГУГП "Гидроспецгеология")
2Геологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Образование Кармадонской катастрофической ледово-каменной лавины (Северная Осетия-Алания, Россия) произошло 20 сентября 2002 года. Толчком к формированию ледово-каменной лавины послужило обрушение льда, а, возможно, и скального массива вулканитов, на северном уступе Казбекско-Джимарайского плато с восточного гребня Джимарайхох на абсолютных отметках около 4400 м.
В результате прохождения ледово-каменной лавины в русле р. Геналдон от места слияния р.Канидон и р.Геналдон до выхода из "Кармадонских ворот" сформировалась завальная ледово-каменная плотина. Протяженность образовавшегося завала достигала 4 км при ширине от 500 м до 1 км и средней мощности отложений от 20-40 м в верхней части завала до 100-120 м в нижней части. Фронтальная (северная) часть завала первоначально имела светло-голубоватый оттенок, свидетельствующий о преобладании в ее составе льда. В средней части (на расстоянии 500-600 м от фронта завала) поверхность приобретала серый и темно-серый оттенок, что говорит о существенном повышении доли в составе завала каменного материала. Общий объем ледово-каменных масс оценивается до 110 млн. м3 при общем пройденном лавиной расстоянии - около 19 км. Общий перепад высот от места отрыва ледовых масс до нижней части зоны разгрузки в районе "Кармадонских ворот" составляет 3200 м.
Первоначально, образовавшаяся ледово-каменная плотина представляла собой крупнообломочную "брекчию", состоящую из остроугольных обломков льда, фирна и горных пород. Соотношение льда к горной породе первоначально было оценено как 70% льда и 30% каменного материала. Между обломками льда и горных пород присутствовало большое количество тонкой углисто-графитовой пыли, образование которой, по-видимому, связано с перетиранием углистых сланцев при смещении лавины. Стабилизация материала тела завала происходила в течение нескольких дней.
Учитывая, что ледовые формы вне области развития мерзлоты, не являются геологически "долгоживущими", Кармадонская ледово-каменная завальная плотина является, по существу, уникальным природным образованием. Об образовании завальных плотин такого типа, вследствие быстрой деструкции, в настоящее время во многих случаях можно судить лишь по косвенным геологическим признакам.
Первоначально, было высказано предположение о том, что период деградации ледового материала в составе ледово-каменной "брекчии", слагающей завальный массив, составит не менее 10 лет. Вместе с тем, режимными гидрологическими наблюдениями в течение ряда последних лет не отмечается существенного вклада талых вод в русловой поток ниже "Кармадонских ворот", что свидетельствует о затухании процессов таяния ледового материала.
Отмеченные гидрологическими наблюдениями особенности могут быть связаны со стабилизацией термического режима в теле завального массива. Вместе с тем, другим объяснением отмеченного факта может являться первоначально неверная (завышенная) оценка массовой доли ледовой составляющей в составе ледово-каменной "брекчии", что, в свою очередь, ставит вопрос о дополнительном рассмотрении механизма смещения Кармадонской ледово-каменной лавины и возможном перераспределении материала (ледового и каменного) при прохождении лавины. Представляется необходимым выполнение комплекса работ (геологических, геофизических, буровых) по изучению современного строения Кармадонского ледово-каменного завала.