![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Современные изменения климата способствуют быстрой деградации ледников в большинстве горных районов Земли. Это приводит к изменению частоты и магнитуды опасных гляциальных процессов, а также к появлению ситуаций, не имеющих исторических прецедентов - формированию и прорыву озер на месте отступивших ледников, сходу ледяных лавин на ранее стабильных склонах из-за изменений температурного режима и др. Такая ситуация наблюдается на Большом Кавказе и Тянь-Шане, выбранными в качестве базовых регионов исследований. Целью проекта является исследование эволюции очагов опасных гляциальных процессов для долгосрочного прогнозирования гляциальной опасности. Для достижения цели будет использован синтез дистанционных методов исследования и ГИС-картографирования, экспедиций на ключевые участки, гляциологического и гидродинамического моделирования. Для выбранных районов будут определены площади и объемы ледников, их изменения в последние годы-десятилетия. Будет создана технология раннего обнаружения ледниковых озер, формирующихся на месте отступающих ледников. Будут проанализированы изменения в зоне Геналдонской катастрофы 2002 г. за период 2009-2014 гг. и созданы крупномасштабные карты цирка ледника Колка, даны рекомендации по мониторингу ледника Девдорак для оптимизации движения по Военно-Грузинской дороге. Планируется уточнить закономерности режима и эволюции очагов опасных гляциальных процессов на ключевых участках и разработать обоснованные подходы к прогнозным оценкам гляциальной опасности
Modern climate change contribute to the rapid degradation of glaciers in most mountainous areas of the Earth. This leads to a change in the frequency and magnitude of hazardous glacial processes, as well as to the emergence of situations that have no historical precedent -. Creation and breakthrough lakes in place retreated glacier descent ice avalanches on the previously stable slopes due to temperature changes, etc. This is the case the Greater Caucasus and Tien Shan selected as the basic research areas. The aim of the project is to study the evolution of the centers of dangerous glacial processes for long-term glacial hazard forecasting. To achieve the goal will be used by the synthesis of remote methods of research and GIS mapping expeditions to key areas, glaciological and hydrodynamic modeling. For selected areas will be determined by the area and the volume of glaciers and their changes in recent years, decades. Technology will be established for early detection of glacial lakes, which are formed on the site of the retreating glaciers. We will analyze the changes in the area of disaster Genaldon 2002 for the period 2009-2014. and created a large-scale map of the circus glacier Kolka glacier recommendations on Devdorak monitoring to optimize the traffic on the Georgian Military Highway. It is planned to clarify the laws of the regime and the evolution of the centers of dangerous glacial processes in key areas and develop evidence-based approaches to the forecasts of glacial hazard
1. Современные значения площади оледенения по нескольким горно-ледниковым районам на Кавказе и Тянь-Шане (массив Ак-Шыйрак, Киргизский хребет и др.). 2. Оценки современного объема ледников районов из п.1.3. Изменения площади и объема ледников в последние десятилетия. Значения изменений будут получены путем сопоставления разновременных аэро- и космических снимков, топографических карт и результатов других исследователей. 4. Серия ГИС, содержащих полученные результаты. 5. Изменения в зоне Геналдонской катастрофы 2002 г. за период 2009-2014 гг. Карты цирка ледника Колка. Расчет объемов накопившегося в цирке материала. Верификация сделанных ранее прогнозов о восстановлении ледника Колка. 6. Рекомендации по мониторингу ледника Девдорак – зоны зарождения Казбекского завала 17 мая 2014 г., перекрывшего движение по Военно-Грузинской дороге на месяц. 7. Технология раннего обнаружения ледниковых озер, формирующихся на месте отступающих ледников. Описание оригинальной технологии приведено ниже. 8. Закономерности режима и эволюции очагов опасных гляциальных процессов на ключевых участках. 9. Расчет скорости движения, определение границ зоны поражения, глубины и давления потоков, образующихся при реализации опасных гляциальных процессов, на основе современных 2- и 3- размерных моделей, калиброванных по натурным данным. Казбекский завал 2014 г., один из прорывных паводков/селей на Тянь-Шане. 10. Крупномасштабное зонирование гляциальной опасности (современный уровень, ретроспектива - состояние очагов несколько десятков лет назад, прогнозная оценка – с учетом тенденций изменения очагов
На территорию Центрального Кавказа составлен каталог ледниковых озер и проанализированы особенности их развития в последние десятилетия (Petrakov et al., 2008б). Выявлена роль деградации оледенения в росте опасности схода ледяной лавины на Чегетскую поляну и проведено моделирование параметров потенциальной ледяной лавины (Алейников и др., 2009). На основе повторных топографических съемок определены темпы накопления льда в цирке ледника Колка за период 2004-2009 гг. Предложена гипотеза, объясняющая положительный баланс и наступление этих ледников на фоне весьма неблагоприятных для кавказского оледенения климатических условий (Петраков и др., 2013). Впервые получены прямые данные о толщине льда для многих ледников Кавказа, включая репрезентативные ледники Марух (Кутузов и др., 2014) и Джанкуат (Лаврентьев и др., 2014а), крупнейшие ледники района Безенги, а также ледники Эльбруса (Кутузов и др., в печати). До этого все оценки объема ледников на Кавказе были основаны на косвенных данных, а также на результатах сейсмозондирования по отдельным профилям на нескольких ледниках. Впервые проведены площадные измерения толщины льда на нескольких ледниках Тянь-Шаня, проведена калибровка модели GlabTop для ледников Внутреннего и Северного Тянь-Шаня (Лаврентьев и др., 2014; Петраков и др., 2014).
Продолжен наземный и дистанционный мониторинг очагов гляциальных процессов в районах исследования. В 2002-2014 гг. в цирке Колка (Кавказ) накопилось около 40 млн.куб.м льда, или 40% от предкатастрофического объема ледника. Установлено, что в отличие от высказанных ранее предположений, замедления темпа восстановления Колки пока не происходит. Несмотря на ухудшение условий существования ледников на Кавказе, в ближайшие десятилетия Колка восстановит свой объем и снова станет опасным. Именно поэтому мониторинг этого ледника требуется продолжать. Впервые проведено математическое моделирование движения ледово-каменного потока в ходе «Казбекского завала» 17 мая 2014 г. На основе оригинальных приемов, разработанных коллективом проекта, удалось адаптировать модель RAMMS и получить достоверную картину движения потока, дальность выброса и скорость, соответствующую реальной. Судя по результатам моделирования, подтвержденным данными полевых работ, установка системы раннего оповещения поможет существенно снизить риск на Военно-Грузинской дороге. Проанализированы последствия быстрой деградации оледененияСредней Азии, проявляющиеся в разнонаправленных тенденциях изменения ледниковой опасности в различных районах. На примере ледника Аксай (Киргизский хр.) выявлено затухание активности гляциальных селей, формирующихся при прорыве внутриледниковых полостей. Продолжена разработка технологии раннего обнаружения ледниковых озер, формирующихся на месте отступающих ледников. Проведено сопоставление модельных толщин льда с измеренными значениями на участках. Было установлено, что на участках языков ледников с пологой поверхностью модель существенно завышает толщину льда, в области аккумуляции ледников, напротив, занижает ее.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Эволюция очагов опасных гляциальных процессов на стадии быстрой деградации ледников |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | 2 год проекта |
Результаты этапа: Современные изменения климата способствуют быстрой деградации ледников в большинстве горных районов Земли. Это приводит к изменению частоты и магнитуды опасных гляциальных процессов, а также к появлению ситуаций, не имеющих исторических прецедентов - формированию и прорыву озер на месте отступивших ледников, сходу ледяных лавин на ранее стабильных склонах из-за изменений температурного режима и др. Такая ситуация наблюдается на Большом Кавказе и Тянь-Шане, выбранными в качестве базовых регионов исследований. Целью проекта является исследование эволюции очагов опасных гляциальных процессов для долгосрочного прогнозирования гляциальной опасности. Для достижения цели использовался синтез наземных и дистанционных методов исследования, а также математического моделирования. Продолжен наземный и дистанционный мониторинг очагов гляциальных процессов в районах исследования. В 2002-2014 гг. в цирке Колка (Кавказ) накопилось около 40 млн.куб.м льда, или 40% от предкатастрофического объема ледника. Установлено, что в отличие от высказанных ранее предположений, замедления темпа восстановления Колки пока не происходит. Несмотря на ухудшение условий существования ледников на Кавказе, в ближайшие десятилетия Колка восстановит свой объем и снова станет опасным. Именно поэтому мониторинг этого ледника требуется продолжать. Впервые проведено математическое моделирование движения ледово-каменного потока в ходе «Казбекского завала» 17 мая 2014 г. На основе оригинальных приемов, разработанных коллективом проекта, удалось адаптировать модель RAMMS и получить достоверную картину движения потока, дальность выброса и скорость, соответствующую реальной. Судя по результатам моделирования, подтвержденным данными полевых работ, установка системы раннего оповещения поможет существенно снизить риск на Военно-Грузинской дороге. Проанализированы последствия быстрой деградации оледенения Средней Азии, проявляющиеся в разнонаправленных тенденциях изменения ледниковой опасности в различных районах. На примере ледника Аксай (Киргизский хр.) выявлено затухание активности гляциальных селей, формирующихся при прорыве внутриледниковых полостей. Продолжена разработка технологии раннего обнаружения ледниковых озер, формирующихся на месте отступающих ледников. Проведено сопоставление модельных толщин льда с измеренными значениями на участках. Было установлено, что на участках языков ледников с пологой поверхностью модель существенно завышает толщину льда, в области аккумуляции ледников, напротив, занижает ее. | ||
3 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | 3 год проекта |
Результаты этапа: Проведены все запланированные работы. Установлено, что прорыв озера Башкара 1 сентября 2017 г. стал отражением современного этапа деградации ледников Кавказа. Оценка параметров прорыва озера и условий его формирования проводилась в результате маршрутных наземных и аэровизуальных наблюдений, инструментальных измерений с применением различных технических средств (квадрокоптер, эхолот, автоматическая метеостанция, датчик уровня воды), материалов космических съёмок. Триггерным импульсом прорыва озера стал аномальный ливень в ночь с 31 августа на 1 сентября слоем около 100 мм на фоне предварительного увлажнения 45 мм в период 30-31 августа. Объём жидкой фазы потока составил порядка 1,1 млн.м3, основная часть ее, 800 тыс. м3, была сброшена из озера. В долине р.Адылсу в селевой паводок было вовлечено 350-500 тыс.м3 твердого материала. По результатам исследований предложены рекомендации по проведению мероприятий для предупреждения чрезвычайных ситуаций, опасность возникновения которых сохраняется. На леднике Колка проведена повторная наземная стереосъемка, в лицензионной версии программы AGISOFT построена цифровая модель рельефа поверхности ледника с погрешностью около 2 м относительно контрольных точек. Подтверждено, что в отличие от других ледников Кавказа баланс массы ледника Колка резко положителен. В 2002-2014 гг. объем ледника увеличился на 40 млн.куб.м, или на 40% предкатастрофического объема. В 2014-2016 гг. в средней части ледника накопилось около 5 млн.куб.м. Летом 2017 г. на Колке установлена time-lapse камера, производящая съемку этого ледника раз в 3 часа. В ходе анализа климатических причин деградации оледенения установлено, что на Кавказе повышение температур периода абляции накладывается на уменьшение зимних осадков, а также изменение фазового состояния осадков переходных периодов (осень и весна). На Тянь-Шане отмечается рост летних температур воздуха, сопровождающийся уменьшением летних осадков, что приводит к уменьшению альбедо поверхности ледников. На примере Узбекистана разработаны принципы типизации ледниковых озер, использованные при составлении их Каталога на основе космических снимков высокого разрешения и полевых данных. Разработана и апробирована (на примере Китая) методика зонирования опасности и риска прорывных паводков, основанная на гидродинамическом моделировании. На примере Северного Тянь-Шаня проанализирована природа прорывов нестационарных ледниковых озер. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".