7. КомаровВ.С., ЛомакинаН.Я., ЛавриненкоА.В., ИльинС.Н. Изменение климатов пограничного слоя атмосферы Сибири в период глобального потепления. Часть 1. Аномалии и тренды темпера- туры воздуха. // Оптика атмосферы и океана, 2010. Т.23. № 11. С.942-951.
8. Комаров В.С., Лавриненко А.В., Ильин С.Н., Ломакина Н.Я., Горев Е.В. Долговременные измене- ния температуры в пограничном слое атмосферы над территорией Сибири. Часть 1. Изменение среднегодовой температуры // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т.24. №8. С.684-690.
IDENTIFYING THE LINKS BETWEEN THE MELTING OF GLACIERS OF THE SOUTH-
колебания климата можно оценить по текущему режиму этих ледников, который определяется климати- ческими условиями сезонов аккумуляции и абляции.
Цель нашего исследования – выявление взаимосвязей между циркуляционными механизмами в нижней тропосфере и таянием ледников Восточного Саяна и Байкальского хребта.
Район исследования и методы исследования
Восточный Саян – горная система на юге Восточной Сибири протяженностью более 1000 км.
Наши исследования были сосредоточены на наиболее высоком массиве Мунку-Сардык, расположенном на крайнем юго-востоке Восточного Саяна.В настоящее время на Мунку-Сардыке имеется три ледника общей площадью 0,63 км2 [1]. Байкальский хребет расположен вдоль западного побережья оз. Байкал.
Его вершины достигают 1900-2200 м, а средняя высота – 1700 м. На Байкальском хребте имеется два маленьких ледника общей площадью около 0,6 км2 [2, 3]. Ледник Черского расположен на юго- восточном склоне хребта у подножья его высочайшего массива – горы Черского (2588 м). Второй ледник находится в соседнем каре, он активно деградирует и разделился на две части. Эти ледники были впер- вые обнаружены и исследованы в 1970-80 годах [4]. Однако циркуляционные механизмы обуславлива- ющие динамику ледников ранее не исследовались.
В качестве исходных данных для анализа полей давления использовались ежесуточные приземные карты и карты барической топографии на высотных уровнях 500, 700 и 850 гПа за июнь–август 2001–
2013 гг. Температурный режим ледниковой зоны исследовался по данным измерений термохронами, установленными вблизи ледника Перетолчина на высоте 2647 м и данным реанализа NCEP/NCAR [5].
Объектами синоптического анализа являлись воздушные массы, атмосферные фронты, циклоны, анти- циклоны и другие формы барического рельефа. Рассчитаны суммы положительных температур (СПТ) на уровне ледниковой зоны за 2001-2013 гг. СПТ – один из индексов интенсивности абляции на леднике.
Для летних периодов в исследуемые годы определялись типичные синоптические ситуации, соответ- ствующие периодам с максимальной и минимальной потенциальнойабляцией, определяемой по суммам положительных температур на средней высоте ледниковой зоны. Направления переноса воздушных масс в районы исследования анализировались по модели обратных траекторий HYSPLIT (http://ready.arl.noaa.gov/hypub-bin/trajasrc.pl).
Результаты
В летние периоды с 2001 по 2013гг. над хребтом МС в 45% случаев наблюдалось циклоническое, в 30% - антициклоническое и в 25% - малоградиентное барические поля (рис.1а). За рассмотренный пери- од над ледниковой зоной проходили 78 циклонов и 14 антициклонов. Высокие циклоны смещались на ледниковую зону в основном с севера и северо-запада, низкие - с запада и юго-запада, а траектории сред- них циклонов были разнонаправленные. Высокие малоподвижные антициклоны составили 5% от общего количества. Вторжение антициклонов на исследуемую территорию чаще всего происходило с юга и юго- запада, реже – с юго-востока. Малоградиентное барическое поле наблюдалось над областью исследова- ния в общей сложности 312 дней.В летний период над Байкальским хребтом преобладает циклоническое барическое поле (рис.1б).У поверхности земли в районе исследования чаще всего наблюдается малогра- диентное поле низкого давления. На высотных картах (АТ-700, АТ-500) прослеживаются гребни и лож- бины. За исследуемый период в районе хребта наблюдались 71 циклон и 21 антициклон. Частные цикло- ны, как и такого же рода антициклоны, составили 70% от их общего количества. Период действия част- ных барических образований составляет один-два дня. В большинстве случаев это самостоятельные бай- кальские антициклоны и циклоны.
а) б)
Рис.1 - Типы барических образований, наблюдавшиеся над районом исследования за июнь-август 2001- 2013гг., а) хребет Мунку-Сардык; б) Байкальский хребет; 1 - циклоны; 2 - циклоническое поле; 3 - антицик- лоны; 4 - антициклоническое поле; 5 - малоградиентное барическое поле.
Вторжение антициклонов происходило чаще всего с запада и северо-запада, циклонов – с юга, юго-востока, юго-запада и запада. Наибольшая непрерывная продолжительность действия наблюдалась у циклонического поля, а минимальная - у малоградиентного барического поля по типу антициклониче- ского. Прослеживалась активная фронтальная деятельность над ледниковой зоной хребта МС и менее активная – над Байкальским хребтом (табл.). Чаще всего через ледниковую зону проходили теплые фронты, их пик наблюдался в 2002г. В 2 раза реже, чем теплые, проходили холодные фронты. В 2013г.
через районы исследования прошло максимальное количество холодных фронтов.
Таблица - Повторяемость (в днях) атмосферных фронтов, типов адвекции, и воздушных масс за июнь-август 2001-2013гг.*
Год Фронты Адвекция
ФО ХФ ТХ Х Т ТВМ
2001 3/4 8/4 15/6 26/25 66/67 20/14
2002 6/5 5/3 29/12 20/18 72/74 22/16
2003 4/8 5/4 14/7 54/37 38/55 21/17
2004 4/2 8/2 15/5 55/20 37/72 22/10
2005 1/1 3/1 12/3 62/34 30/58 27/10
2006 4/2 3/2 10/4 47/34 45/58 25/15
2007 2/- 3/3 14/1 45/41 47/51 18/7
2008 1/2 3/1 14/2 45/41 47/51 20/13
2009 1/3 3/1 7/1 34/44 58/48 26/19
2010 4/11 9/4 7/9 46/36 46/56 19/12
2011 7/1 4/1 17/5 55/46 37/46 27/20
2012 -/5 6/- 15/2 43/46 49/46 24/27
2013 3/2 14/7 8/- 61/52 31/40 14/10
Всего 40/46 74/33 177/57 593/474 603/722 285/152
• ФО - фронт окклюзии, ХФ - холодный фронт, ТФ - теплый фронт, Х -адвекция холода,Т - адвекция тепла, ТВМ - теплая влажная воздушная масса, в числителе – данные наблюдений в районе Мунку- Сардык, в знаменателе – на Байкальском хребте.
Согласно модели HYSPLIT, доминирующим направлением для летних периодов с максимальными СПТ в район Байкальского хребта являлось западное и юго-западное (80% случаев) и северо-западное (20% случаев). В наиболее холодное лето (2013 г.) преобладающим направлением в 90% случаев явля- лось северное и северо-западное. В район Мунку-Сардык для аналогичных периодов воздушные массы имели западное и северо-западное (70%) направления и в 30% - юго-западное.
На основе рассчитанных СПТ за исследуемый период (2001-2013 гг.), можно классифицировать летние сезоны на три группы – с высокой (2001, 2002, 2007, 2010 гг.), с низкой (2013 г.) и умеренной (2003-2006, 2008, 2009, 2011 и 2012 гг.) абляцией. Максимальное значение СПТ (1152 °С на МС и 448,4 на БХ) было в 2002 г., а минимальное (787 и 178,6 °С соответственно) в 2013 г. Суммы положительных температур на Байкальском хребтеи Восточном Саянеза исследованный период демонстрируют отрица- тельный тренд, что, по всей видимости, приводит к снижению интенсивности абляции в ледниковой зоне. Изменение повторяемости различных типов циркуляции влечет за собой смену погодных условий и климатического режима, что отражается на эволюции ледников Восточного Саяна.
Заключение
В целом летний период характеризуется ослаблением западного переноса, усилением и увеличе- нием продолжительности меридиональных циркуляционных процессов, как южных, так и северных.
Комплексный анализ циркуляционных механизмов и температурного режима ледниковой зоны Байкаль- ского хребта и высокогорного массива Мунку-Сардык позволил выделить синоптические условия, спо- собствующие различной интенсивности таяния ледников этих областях. Наибольшее таяние наблюда- лось при антициклоническом барическом поле и частных антициклонах, сопровождающихся положи- тельными температурами и ясной, безоблачной погодой. Минимальное таяние происходило на фоне циклонического барического поля и арктических циклонов, прохождение которых в летний сезон приво- дит к понижению температуры воздуха, особенно в области холодного фронта. Умеренное таяние отме- чалось при малоградиентных барических полях циклонического и антициклонического типов. Преобла- дание меридиональных процессов над зональными привело к необычной структуре циркуляции атмо- сферы в XXI веке, что в дальнейшем может повлиять на температурный режим, а значит и на баланс массы ледников Байкальского хребта и Восточного Саяна.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-05- 04525-а.
Литература:
1. Новая инвентаризация ледников в юго-восточной части Восточного Саяна / Э.Ю. Осипов [и др.] //
Лед и снег. 2013. №3 С. 45-54.
2. Osipov E.Yu., Osipova O.P. Mountain glaciers of southeast Siberia: current state and changes since the Little Ice Age // Annals of Glaciology. – 2014. – 55(66). – P. 167-176.
3. Осипов Э.Ю., Осипова О.П. Динамика оледенения в горах юга Восточной Сибири за последние 160 лет // Лед и снег. – 2015. – №2 (130). – С. 33-41.
4. Алешин Г.В. Современные ледники и их рельефообразующее значение на Байкальском хребте //
География и природные ресурсы. – 1982. – № 4. – С. 133–136.
5. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bull. Amer.
Meteor. Soc. — 1996. — Vol. 77. — P. 437–470.