КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ НА ИЗМЕНЕНИЯ ЛЕТНИХ ОСАДКОВ В ГОРНЫХ РАЙОНАХ КАЗАХСТАНА Н.В. Пиманкина INFLUENCE OF ATMOSPHERIC CIRCULATION ON SUMMER PRECIPITATION IN MOUNTAINS OF KAZAKHSTAN N.V. PIMANKINA Рис. 1. Пункты наблюдений: метеорологические станции и гляциологическая станция «Туюксу» ( Н=3450 м н.у.м.) Fig. 1. Sites of observations: meteorological stations and glaciological station “Tuyuksu” ( H=3450 m a.s.l.) 1 КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» • • ВВЕДЕНИЕ Горы юго-востока и востока Казахстана являются районами распространения современного оледенения. Согласно Атласу Казахстана, в середине 50-х годов прошлого столетия здесь находилось более 2700 ледников, в основном в стадии деградации. - Формирование баланса массы горных ледников во многом зависит от количества и фазового состава атмосферных осадков, выпадающих в гляциальном поясе. В горах Казахстана работает гляциологическая станция, расположенная на морене ледника Туюксу. Ледник Туюксу ( 43.05 С / 77.08 В) имеет площадь 2,4 км2, длина 2,8 км, объем около 100 млн. м3 , максимальная высота 4219 м, конец ледника лежит на высоте 3440 м. Полевые работы на гляциологической станции «Туюксу» включают метеорологические наблюдения, расчет объема аккумуляции производится с помощью 120 снегомерных реек и шурфов, осадки измеряются на сети обычных и 13 суммарных осадкомеров, установленных в диапазоне высот 3200-3760 м 2 КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» МЕТОД - Изменчивость гляциологических характеристик ледников зависит от изменчивости климата, обусловленной динамикой крупномасштабных циркуляционных факторов. - Существует возможность использовать осадки в долгосрочном прогнозе колебаний баланса массы ледников. - Для анализа связи циркуляции атмосферы с изменениями количества атмосферных осадков разного фазового состава, выпадавших в горных районах юго-восточного и восточного Казахстана в летние месяцы, использована типизация элементарных циркуляционных механизмов (ЭЦМ) Северного полушария, разработанная Б.Л. Дзердзеевским, и Календарь последовательной смены ЭЦМ за 1899-2014 гг., составленный Н.К. Кононовой 3 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ • • • • Исходные данные включают материалы о количестве осадков, выпавших в июне-августе 1966-1986 гг. на 6 метеорологических станциях , расположенных в Угамском хр. (Западный Тянь-Шань), Заилийском Алатау, Джунгарии и в Казахстанском Алтае (рисунок 1), и на леднике Туюксу, расположенном в бассейне р. Малая Алматинка в Заилийском Алатау. Для ледника и метеостанций определены суточные суммы выпавших осадков (> 0,05 мм) . Для высоты пункта «Туюксу-1» (Н=3450 м н.у.м.), где на гляциологической станции Института географии Республики Казахстан ведутся круглогодичные наблюдения, определен фазовый состав осадков (твердые, смешанные, жидкие). Подсчитано количество суток с выпадением твердых и смешанных осадков, при которых таяние снега и льда в высокогорье приостанавливается. Расчеты сделаны для каждого из летних месяцев (июнь-август), а также по типам и подтипам ЭЦМ. КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» АНАЛИЗ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ • 120 1 50 100 2 Ряд3 40 80 60 30 40 20 20 10 0 0 Высота снежного покрова, см 60 -20 12а 12а 6 13л 13л 13л 13л 8гл 8гл 9а 9а 9а 2а 12бл 6 10б 10б 10б 10б 9а 9а 9а 13л 13л 13л 13л 13л 13л 13л 13л В качестве примера влияния летних снегопадов представлен сопряженный график изменения средней суточной температуры воздуха, сумм твердых и смешанных осадков, а также высоты снежного покрова на леднике Туюксу в июне 1993 г. (рисунок 2). Подсчеты сделаны по типам и подтипам ЭЦМ (указаны на нижней оси). Как видно из рисунка, сход снежного покрова приостанавливается в дни действия ЭЦМ 13 л, 9а, 10б после выпадения в течение 3-4 дней твердых и смешанных осадков. Количество твердых и смешанных осадков, мм • типы ЭЦМ Рис. 2. Сопряженный ход метеорологических величин на леднике Туюксу, июнь 1993 г. 1- суточное количество твердых и смешанных осадков, мм; 2 - высота снежного покрова, см; 3 – средняя суточная температура воздуха. Fig. 2. Course of the: 1) daily solid and mix precipitation,mm; 2) depth of the snow cover, cm; 3) mean daily air temperature at the Tuyuksu Glacier in the Little Almatinka River basin 5 КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» -Анализ данных наблюдений за 20 лет показал, что поступление летних осадков в горные районы юго-восточного и восточного Казахстана обеспечено в основном ЭЦМ 13л - юго-западными циклонами. Отмечена его большая повторяемость – за рассматриваемый период в летние месяцы почти 450 суток. Влияние ЭЦМ 13л больше в Алтае, чем в Угамском хребте. Суммы осадков, наблюденных на соответствующих метеостанциях, различаются почти в 3 раза. Велик вклад ЭЦМ 4б, 4в и 9а (таблица 1). При этом разница сумм осадков велика, и при одном и том же подтипе ЭЦМ на разных станциях количество осадков может отличаться в 2-3 и более раз. Таблица 1. Процентный вклад макроциркуляционных процессов в общее количество cуток с осадками за летний период Пункт наблюдений Высота,м н.у.м. ЭЦМ 2а 4б 9а 4в 13л Блинково 1122 5 6 4 6 18 Туюксу-1 3450 8 8 8 6 22 Сарканд 764 6 9 6 7 21 Катон-Карагай 1081 5 7 5 5 24 Орловский пос. 1106 5 9 5 5 24 (Джунгария) КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» • При сравнении вклада отдельных ЭЦМ в выпадение осадков на леднике Туюксу за весь период наблюдений выяснилось, что в последнее десятилетие несколько снизился вклад ЭЦМ 13л и возросла роль ЭЦМ 9а, который относится к группе меридиональной северной циркуляции (рисунок 3). Количество дней с твердыми и смешанными осадками, выпавшими при ЭЦМ 9а, увеличилось. Рис. 3. Количество суток с выпадением осадков в смешанном и твердом виде по типам ЭЦМ на Туюксу-1 (июнь-август 1972-2014 гг.). 1- ЭЦМ 2а; 2- ЭЦМ 4в; 3- ЭЦМ 9а; 4- ЭЦМ 13л. Fig.3. Number of days with solid and mix precipitation according to ECMs at the Tuyuksu Glacier (JuneAugust 1972-2014). 1 – ECM 2a; 2- ECM 4в; 3 – ECM 9a; 4 – ECM 13 л. КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» ВЫВОДЫ • Полученные оценки позволяют сделать вывод о том, что большая часть осадков в горах юго-востока и востока Казахстана в июне-августе определяется ЭЦМ 13л, а также 2а, 4в, 9а. Градиент осадков в горах зависит от типа ЭЦМ. Продолжительность выпадения осадков при одном и том же типе ЭЦМ в разных горных системах отличается. На леднике Туюксу в последнее десятилетие отмечается увеличение количества суток с твердыми и смешанными осадками при типе ЭЦМ 9а. Летние снегопады могут значительно увеличивать альбедо и таким образом уменьшать абляцию, что позволяет надеяться на замедление интенсивного таяния ледника. КОМИТЕТ НАУКИ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ТОО «ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ» СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!