Сравнение динамики ледников в Гималаях и горах юга Восточной Сибири

Горы Южной Сибири относятся к категории возрожденных. Они возникли в новейший неотектонический этап на месте денудационных равнин и плато. Восточный Саян представляет собой обширное сводово-глыбовое нагорье. Его наиболее высокая часть, где ряд вершин превышает 3000 м, расположена на юго-восточной окраине. Здесь преобладает альпинотипный и резкорасчлененный эрозионный тип рельефа. Оледенение Восточного Са- яна включает более 100 ледников общей площадью около 30 км2. Но лишь четыре ледника имеют площадь более 1 км2. Выделяются два центра современного оледенения - горный узел с вершиной пик Топографов и массив Мунку-Сардык, в сумме дающие около 5 км2 площади ледников.

Хребет Кодар представляет собой часть обширного и сложного по строению Станового нагорья. Основные черты рельефа обусловлены неотектоническими движениями. Большую роль в моделировке рельефа сыграли плейстоценовые оледенения, создавшие в центральной, наиболее поднятой части хребта альпинотипный рельеф. В настоящее время на Кода- ре имеются 39 ледников общей площадью 19 км2 [South of East Siberia ... , 2013]. На деградирующие, слабоподвижные ледники со склонов поступает большое количество обломочного материала, который бронирует поверхность ледников и постепенно превращает их в каменные глетчеры. Все ледники в Сибири расположены ниже теоретической снеговой линии, находятся в зоне сплошного или прерывистого распространения мерзлоты и большей частью лежат на промороженном ложе. В целом соотношение летней высокой температуры воздуха и осадков на территории Сибири, выпадающих в основном в летнее время, не благоприятствует существованию современного оледенения. Однако ледники существуют, и благодаря усилению некоторых локальных факторов, таких как метелевый перенос снега, расчлененность горных хребтов, сильное промерзание горных пород в зимнее время, они вполне устойчивы к изменениям климата. Всего в Сибири насчитывается около 1500 горных ледников общей площадью 878 км2.

Максимальный рост глобальной температуры в последнее столетие (до 2,5 °С) отмечен на юге Сибири, в Забайкалье и Приморье [IPCC, 2013]. Но за последние 30 лет этот рост усилился, что особенно резко выражено над континентальными районами Евразии (0,2-0,5 °С / 10 лет). В настоящее время климатические условия на территории Сибири существенно меняются: повышается температура холодных сезонов года, растёт испаряемость при сохранении и даже снижении количества атмосферных осадков за тёплый период года, возрастает повторяемость засух, изменяется годовой сток рек и его сезонное перераспределение. В годовом цикле особенно потеплели зима и весна.

3. Результаты исследования

Ледник Кхумбу, один из самых крупных в Непале, берет начало на юго-западном склоне Джомолунгмы (Эвереста), в котловине, называемой альпинистами Долиной Молчания (рис. 2). Она вытянута в северо-западном направлении на 7 км при средней ширине 2 км. В устье котловины ледник переходит в ледопад высотой 700-800 м и на протяжении почти 5 км разбит трещинами на крупные блоки, постоянно изменяющиеся и представляющие наибольшую трудность при прохождении для покорителей Джомолунгмы. Далее ледник круто поворачивает на юго-запад, принимает справа несколько крупных ледниковых притоков и оканчивается в настоящее время на высоте 4900 м [Glaciers of Asia ... , 2015].

Рис. 2 Ледник Кхумбу на космическом снимке Ьап(18а1;-7

Фирновая линия на леднике проходит на высоте 5800 м. Тело ледника после ледопада покрыто обломочным материалом, боковые морены возвышаются над растаявшим с поверхности льдом (рис. 3), формируются валы и гряды обломочных отложений, а в местах протаивания - ледниковые озера.

Рис. 3 Ледник Кхумбу, покрытый моренными отложениями

Местность Лангтанг Лирунг находится к северу от Катманду. Здесь расположен национальный парк Лангтанг, занимающий площадь 170,9 тыс. га, имеющий важное рекреационное значение для страны. Именно здесь находился эпицентр землетрясения 5 мая 2015 г., вызвавший сёржи ледников, которые привели к природным катастрофам.

С горного массива высотами вершин 6-7 тыс. м на юг спускаются три ледника, анализируемые нами. Самый восточный - ледник Юбра, оканчивается языком-ледопадом в двух километрах от пос. Кянжин Гумба (рис. 4). К этому же поселку подходит ледник Лирунг, в нижней части которого образовалось ледниковое озеро, являющееся резервуаром для деривационной ГЭС.

Рис. 4 Ледники национального парка Лангтанг

С западной стороны главной вершины (7227 м) спускается ледник Гхонне. Нами рассматривается только его нижняя, пульсирующая часть. В этой долине на высоте 4200-4680 м сформировался более пологий участок, способствующий накоплению льда, ниже расположен крутой скальный участок, обрывающийся до 3500 м, а еще ниже - пологий склон долины Лангтанг Хола, сложенный рыхлым обломочным материалом из слившихся конусов выноса. На этом склоне размещены небольшие поселки Сангданса, Лангтранг, Мёндронг, Шингдум, Кянджин Гуанг.

В Восточной Сибири анализируются ледник Азаровой в хр. Кодар, ледник Перетолчина в массиве Мунку-Сардык и ледник № 18 в Восточном Саяне у пика Топографов. Для исследования динамики этих объектов использовались данные каталогов ледников [Каталог, 1972; Каталог, 1973], топографических карт 1950-1960-х гг., имеющаяся аэросъемка, съемка со спутников высокого разрешения, а также собственные экспедиционные и литературные сведения [Коваленко, 2011; Пластинин, 1998; Osipov, Osipova, 2015] (табл. 2). Применялась также авторская информация электронных баз данных (БД) [Kitov, Plyusnin, 2017].

Ледники названных территорий изучаются с середины прошлого столетия. Наибольший период наблюдения (более 100 лет) - у ледника Перетолчина [Перетолчин, 1908].

Таблица 2 Динамика сравниваемых ледников

Примечание.* - выделено увеличение площади и длины ледников в определенные годы.

4. Обсуждение результатов

По данным космической съемки хорошо фиксируются открытые части ледников, оцениваемые нами. Интенсивность бронирования ледников поверхностными моренами в последние годы усиливается [Современные изменения ледников ... , 2015], из-за чего отмечается резкое сокращение открытой части. Общий тренд динамики ледников с середины прошлого века остается прежним - тенденция к сокращению ледников сохраняется. Сибирские ледники за этот период теряли площадь льда в среднем на 0,3 % в год - № 18, на 0,5 - Азаровой и на 0,6 - Перетолчина.

Масштабы изменения зависят от мощности ледника. У значительного по размерам ледника Кхумбу величины изменения больше, чем у малых сибирских ледников, - 1,4 % площади в год. Близок по этому показателю к нему и ледник Лирунг - 1,3 %, а вот ледники Гхонне и Юбра сходны с сибирскими ледниками, их скорости сокращения площади - 0,2 и 0,5 % в год. Ледник Гхонне стоит особняком от других - он является пульсирующим.

В начале 2000-х гг. восточносаянские ледники, Юбра и Лирунг интенсивно деградируют, а вот у ледников Азаровой, Кхумбу, Гхонне темпы деградации замедлились. Затем к 2006 г. идет прирост площади у ледников Юбра, Кхумбу, Гхонне, Азаровой и № 18. К 2010 г. сильно деградируют ледники Юбра и № 18, а Кхумбу и Гхонне даже увеличивают свою площадь. Ледник Лирунг в Гималаях и ледники Азаровой и Перетолчина в Сибири медленно сокращаются. Особенно выделяется 2014 г., когда все ледники, за исключением ледника Перетолчина, имели приращение площади. Затем было резкое сокращение площади в 2015 г. (практически всех анализируемых ледников) и замедление деградации, стабилизация или даже увеличение площади у ледников Юбра, Гхонне и № 18 к 2017 г.

При отступании ледников образуются озера в моренных отложениях. Наблюдается также дробление и увеличение числа ледников при уменьшении площади [Осипов, Осипова, Клевцов, 2017]. С середины прошлого века ледник Перетолчина разделился на северную и южную части из переметного, а с 2012 г. у северного Перетолчина фактически отделилась западная часть ледника, ставшая самостоятельным ледничком.

В Гималаях с 2010 г. дешифрировалось увеличение накопления снега и ледяных масс. Землетрясение 5 мая 2015 г. спровоцировало сёржи ледников и массовый сход лавин. В национальном парке Лангтанг на пос. Лангтанг сошла нижняя часть языка ледника Гхонне, принесшая разрушения и жертвы (250 чел. - местное население и туристы из разных стран). Площадь конуса выноса на террасу составила 0,53 км2 при толщине льда около 100 м.

Связь динамики ледников с климатическими изменениями просматривается на рис. 5. По данным реанализа ERA-Interim [ERA-Interim, 2015], в местности Лангтанг до 2010 г. наблюдается рост среднегодовой температуры воздуха, а увеличение количества атмосферных осадков с 1998 по 2003 г. привело к замедлению скорости отступания ледников Юбра и Гхонне и даже некоторому увеличению их площади. С 2010 г. температуры воздуха снижаются, а увеличения или уменьшения атмосферных осадков приводят к соответствующим колебаниям площади ледников с запаздыванием в один год.

Для сибирских ледников представлены данные по среднегодовой температуре и осадкам на станции Монды с 2005 по 2018 г. (см. рис. 5, б). Рост температур 2006-2007 гг. усилил деградацию ледников, но значительные по объему осадки и снижение температур в 2008-2010 гг. замедлили скорость деградации, а ледник № 18 с 2008 по 2013 г. даже увеличил площадь. Дальнейшее повышение температур до 2015 г. усилило деградацию. Понижение температуры в 2016 г. вызвало некоторую стабилизацию ледников, а с учетом уменьшения количества атмосферных осадков общий тренд сокращения площади ледников сохраняется.

Рис. 5 Изменения площади ледников на фоне климатических изменений в а) Гималаях и в б) горах юга Восточной Сибири

Заключение

ледник гималаи сибирь потепление

Сравнительный анализ динамики некоторых ледников непальских Гималаев и ледников гор юга Восточной Сибири позволил выявить ряд особенностей изменения ледниковых систем в последние десятилетия. Общий для всех тренд - дегляциация, вызванная глобальным потеплением. Особенно существенная убыль размеров ледников наблюдается с конца 1980-х гг., когда ледники потеряли до 20 % своей площади. Главной причиной интенсивного сокращения площади ледников называют повышение летней температуры воздуха за это время на 2,5 °С. С начала 1990-х гг. в Восточной Сибири выделяются годы, когда среднегодовая температура воздуха была выше средней: 1990, 1995, 1997, 2002, 2007, 2011 и 2017 гг.; в непальских Гималаях - 1995, 1998, 1999, 2001, 2004, 2006, 2009, 2010, 2014 и 2017 гг., и холодные годы, когда среднегодовые температуры воздуха были ниже средних: в Сибири - 1996, 2001, 2006, 2010 и 2013 гг., в Гималаях - 1997, 2000, 2002, 2003, 2011, 2012 и 2013 гг. В последнее десятилетие таяние ледников замедлилось, отмечается стабилизация площади.

Список литературы

1. Алексеева Н. Н., Тевелев А. В. Гималаи // Большая рос. энцикл. М., 2007. Т. 7. С. 131-134.

2. Каталог ледников СССР. Л. : Гидрометеоиздат, 1972. Т. 17, вып. 2, ч. 1. 44 с.

3. Каталог ледников СССР. Л. : Гидрометеоиздат, 1973. Т. 16, вып. 1, ч. 3-5, вып. 2, ч. 1. 64 с.

4. Коваленко Н. В. Режим и эволюция малых форм оледенения. М. : МАКСПресс, 2011. 240 с.

5. Коновалова Г. И. Современное оледенение гор Центральной Азии // Материалы гляциол. исслед. М., 1972. Вып. 19. С. 257-312.

6. Современные изменения ледников горных районов России / В. М. Котляков, Т. Е. Хромова, Г. А. Носенко, В. В. Попова, Л. П. Чернова, А. Я. Муравьев, О. В. Рототаева, С. А. Никитин, Н. М. Зверкова. М. : Тов-во науч. изд. KMK, 2015. 288 с.

7. Изменение горных ледников в Северном и Южном полушариях за последние 160 лет / В. М. Котляков, Л. П. Чернова, А. Я. Муравьев, Т. Е. Хромова, Н. М. Зверкова // Лёд и Снег. 2017. Т. 57, № 4. С. 453-467.

8. Осипов Э. Ю., Осипова О. П., Клевцов Е. В. Инвентаризация ледников Восточного Саяна по материалам космических съёмок // Лёд и Снег. 2017. Т. 57, № 4. С. 483-497.

9. Перетолчин С. П. Ледники хребта Мунку-Сардык // Изв. Том. техн. ин-та. Т. 9. Томск : Типолитография Сиб. т-ва печат. дела, 1908. 60 с.

10. Пластинин Л. А. Дистанционно-картографическое изучение нивально-гляциальных комплексов горных районов Сибири (морфология и динамика ледников, снежников и наледей хребта Кодар в Забайкалье). Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 1998. 142 с.

11. Плюснин В. М. Реакция внутриконтинентальных горных геосистем на глобальные изменения климата // География и природ. ресурсы, 2007. № 3. °С. 67-74.

12. Bajracharya S. R. Mool P. Glaciers, glacial lakes and glacial lake outburst floods in the Mount Everest region, Nepal // Annals of Glaciology. 2009. Vol. 50, N 53. P. 81-86.

13. ERA-Interim, 2015.

14. IPCC. Climate Change 2007. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change,

15. Ed. By S. Solomon, D. Qin, M. Manning et al. Cambridge, N.Y. Intergovem. Panel on Climate Change, 2007. 996 p.

16. IPCC. Climate Change 2013. The Physical Science Basis // Stocker T. F., Qin D., Plattner G-K., Tignor M., Allen S. K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P. M., egs. Contribution of Working Group 1 to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York : Cambridge University Press, 2013. 1535 p.

17. Glaciers of Asia Glaciers of Nepal Glacier Distribution in the Nepal Himalaya with Comparisons to the Karakoram Range. Satellite image atlas of glaciers of the World. Edited by Williams R. S., Ferrigno J. G. U. S. / Keiji Higuchi, Okitsugu Watanabe, Hiroji Fushimi, Shuhei Takenaka, Akio Nagoshi // Geological Survey Professional Paper 1386-F-6, 2015. P. 293-320.

18. Kitov A. D., Plyusnin V. M. The Database and GIS Analysis of the Status of Glaciation of the Kodar Mountains (Northern Transbaikalia), Geography and Natural Resources, 2017. Vol. 38, N 2. P. 181-187.

19. Osipov E. Y., Osipova O. P. Glaciers of the Levaya Sygykta River watershed, Kodar Ridge, southeastern Siberia, Russia: modern morphology, climate conditions and changes over the past decades // Environment Earth Sciences, 2015. Vol. 74, N 3. P. 1969-1984.

20. Distinctive Characteristics of formation and dynamics of nival-glacial geosystems in the South of East Siberia and on Mongolian Altai / V. M. Plyusnin, A. D. Kitov, E. N. Ivanov, V. S. Sheinkman // Geography and Natural Resources. 2013. Vol. 34, N 1. P. 1-13.

21. Modelling glacier change in the Everest region, Nepal Himalaya / J. M. Shea, W. W. Immerzeel, P. Wagnon, C. Vincent, S. Bajracharya. The Cryosphere. 2015. Vol. 9. P. 11051128.

22. Investigating Bottom Sediments from Proglacial Lake Ehoy (Eastern Sayan Ridge) by Means of SR-XRF / O.G. Stepanova, V.A. Trunova, A.V. Sidorina, V.V. Zvereva, M.S. Melgunov, S.K. Petrovskii, S.M. Krapivina, A.P. Fedotov, Ya.V. Rakshun // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics, 2015. Vol. 79, N 1. Allerton Press, Inc., 2015. P. 118-121.

23. Suvorov E. G., Kitov A. D. Variability in National Conditions of the Periglacial Zone of the Munku-Sardyk Massif (Eastern Sayan) // Geography and Natural Resources, 2017. Vol. 38, N 1. P. 101-110.

24. Seasonal and annual mass balances of Mera and Pokalde glaciers (Nepal Himalaya) since 2007 / P. Wagnon, C. Vincent, Y. Arnaud, E. Berthier, E. Vuillermo, S. Gruber, M. Menegoz, A. Gilbert, M. Dumont, J. M. Shea, D. Stumm, B. K. Pokhrel // The Cryosphere. 2007. Vol. 7. P. 1769-1786,

References

1. Alexeeva N.N., Tevelev A.V. Gimalai [Himalai]. Bolshaya rosiiskaya enziklopediya. Moscow, 2007, vol. 7, pp. 131-134. (in Russian)

2. Katalog lednikov SSSR [List of glaciers USSR]. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1972, vol. 17, is. 2, ch. 1, 44 p. (in Russian)

3. Katalog lednikov SSSR [List of glaciers USSR]. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1973, vol. 16, is. 1, ch. 3-5, is. 2, ch. 1, 64 p. (in Russian)

4. Kovalenko N.V. Rezhim i evoluziya malyh form oledeneniya [Mode and the evolution of small forms of glaciation]. Moscow, Maxpress Publ., 2011, 240 p. (in Russian)

5. Konovalova G.I. Sovremennoe oledenenie gоr Zentralnoi Asii [Contemporary glaciation of the mountains of Central Asia]. Mat-ly glyaziologich. issled. Moscow, 1972, is. 19, pp. 257312. (in Russian)

6. Kotlyakov V.M., Hromova T.E., Nosenko G.A., Popova V.V., Chernova L.P., Muraviev A.Ya., Rototaeva O.V., Nikitin S.A., Sverkova N.M. Sovremennye ismeneniya lednikov gornyh raionov Rossii [Recent changes in the glaciers of mountain regions of Russia]. Moscow, Tovvo nauchnyh isdanii KMK Publ., 2015, 288 p. (inRussian)

7. Kotlyakov V.M., Chernova L.P., Muraviev A.Ya., Hromova T.E., Sverkova N.M. Ismenenie gornyh lednikov v Severnom i Uzhnom polushariyah sa poslednie 160 let [Changes of mountain glaciers in the Northern and Southern Hemispheres over the past 160 years]. Led i sneg, 2017, vol. 57, no. 4, pp. 453-467.

8. Osipov E.Y., Osipova O.P., Klevzov E.V. Inventarisaziya lednikov Vostochnogo Sayana po materialam kosmicheskih semok [Inventory of glaciers in the Eastern Sayan on the basis of space surveys]. Led i sneg, 2017, vol. 57, no. 4, pp. 483-497.

9. Peretolchin S.P. Ledniki hrebta Munku-Sardyk [Glaciers of the Munku-Sardyk Range. Series Isv. Tomsk Tehn.Univ. Vol. 9]. Tomsk, Tipolitografiya Sib. tov-va pechatnogo dela Publ., 1908, 60 p. (in Russian)

10. Plastinin L.A. Distanzionno-kartograficheskoe isuchenie nivalno-glyazialnyh komplexov gornyh raionov Sibiri (morfologiya i dinamika lednikov, snezhnikov i naledei hrebta Kodar v Sabaikalie) [Remotely-mapping study of nival-glacial complexes mountain regions of Siberia (the morphology and dynamics of glaciers, snow and ice of the Kodar ridge in the TransBaikal region)]. Irkutsk, IrGTU Publ., 1998, 142 p. (in Russian)

11. Plyusnin V.M. Reakziya vnutrikontinentalnyh gomyh geosistem na globalnye ismeneniya klimata [Responce of inland mountain geosystems to global climate change]. Geografiya i prirod. resursy [Geography and natural resources], 2007, no. 3, pp. 67-74. (in Russian)

12. Bajracharya S.R. Mool P. Glaciers, glacial lakes and glacial lake outburst floods in the Mount Everest region, Nepal. Annals of Glaciology, 2009, vol. 50, no. 53, pp. 81-86.

13. ERA-Interim, 2015.

14. Solomon S., Qin D., Manning M. et al. (eds.). IPCC. Climate Change 2007. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, N.Y. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007, 996 p.

15. Stocker T.F., Qin D, Plattner G-K, Tignor M, Allen S.K., Boschung J, Nauels A, Xia Y, Bex V, Midgley P.M. (eds.). IPCC. Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, Cambridge University Press, 2013, 1535 p.

16. Keiji Higuchi, Okitsugu Watanabe, Hiroji Fushimi, Shuhei Takenaka, Akio Nagoshi. Glaciers of Asia Glaciers of Nepal Glacier Distribution in the Nepal Himalaya with Comparisons to the Karakoram Range. Satellite image atlas of glaciers of the World. Edited by Williams R.S., Ferrigno J.G. U.S. Geological Survey Professional Paper 1386-F-6, 2015, pp. 293-320.

17. Kitov A.D., Plyusnin V.M. The Database and GIS Analysis of the Status of Glaciation of the Kodar Mountains (Northern Transbaikalia). Geography and Natural Resources, 2017, vol. 38, no. 2, pp. 181-187.

18. Osipov E.Y., Osipova O.P. Glaciers of the Levaya Sygykta River watershed, Kodar Ridge, southeastern Siberia, Russia: modern morphology, climate conditions and changes over the past decades. Environment Earth Sciences, 2015, vol. 74, no. 3, pp. 1969-1984.

19. Plyusnin V.M., Kitov A.D., Ivanov E.N., Sheinkman V.S. Distinctive Characteristics of formation and dynamics of nival-glacial geosystems in the South of East Siberia and on Mongolian Altai. Geography and Natural Resources, 2013, vol. 34, no. 1, pp. 1-13.

20. Shea J.M., Immerzeel W.W., Wagnon P., Vincent C., Bajracharya S. Modelling glacier change in the Everest region, Nepal Himalaya. The Cry...