Динамика уровня озера Иссык-Куль на фоне климатических изменений ИВПиГЭ НАН КР Бажанова Л.В.

Последствия того, как мы поступаем в отношении изменений климата сегодня, будут действовать и через столетия.Последствия того, как мы поступаем в отношении изменений климата сегодня, будут действовать и через столетия. Те изменения, которые обусловлены выбросом парниковых газов, в обозримом будущем необратимы.Те изменения, которые обусловлены выбросом парниковых газов, в обозримом будущем необратимы. В настоящее время изменение климата – научно установленный факт.В настоящее время изменение климата – научно установленный факт. Межправительственной группы экспертов (2001), дали оценку, что глобальная средняя годовая температура воздуха увеличилась за столетие на 0,3-0,6 гр. С, а уровень Мирового океана поднялся на см. Особенно значительное потепление произошло в последние лет.

Предположительно к середине либо концу текущего столетия концентрация СО2 в атмосфере увеличится вдвое, а обусловленный этим темп увеличения среднегодовой температуры составит около 0,2-0,4гр.С за 10 лет (2- 4 гр.С за столетие). По прогнозу Будыко в умеренных широтах (при увеличении содержания СО2 в два раза) температура должна повыситься в зимние месяцы на 1,5-2,5 в летние на 1,0-1,5 гр.С. Наряду с анализом векового хода средней годовой температуры воздуха необходимо иметь представление об аномалиях и изменениях температуры воздуха отдельных регионов, широт, высот в разные сезоны и месяцы года. Так, в условиях соседнего Казахстана повышение среднегодовой температуры (осредненное по всей республики ) составило 1,5 гр. С (в основном за счет повышения зимней температуры). При этом темпы потепления разнятся по областям (с запада на восток) втрое от 0,7 до 2,0-2,5 гр.С.

Об этом очень ярко и обоснованно говорят результаты анализа динамики составляющих водного баланса озера Иссык-Куль, имеющего замкнутое внутригорное положение, где увеличение или уменьшение воды внутри контура отражает изменение уровня озера за рассматриваемый период (год, несколько лет). (рис.1). Водный баланс озера идеальное отражение изменений всех факторов формирования его составляющих: Как природного характера – стока рек, атмосферных осадков, подземных вод, испарения с акватории озера, Так и антропогенного – заборы воды на орошение, безвозвратные потери (испарение с полей орошения).

Рис.1. Озеро Иссык-Куль

.. Поскольку в Иссык-Кульском бассейне преобладают реки ледниково-снегового питания, т.е. со значительной долей участия в формировании стока ледников, то именно эти реки увеличили приходную часть водного баланса. Трендовый анализ стока рек этого типа питания однозначно положительный и тенденция увеличения особенно значима стала после 1972 года прошлого столетия. (рис.2, 3, 4).

Рис.2. Тренды средних годовых расходов воды р.Чон- Кызыл-Суу за сравниваемые периоды.

Рис.3. Средние месячные расходы воды р.Чон-Кызыл-Суу за сравниваемые периоды

Рис.4. Пятилетние скользящие суммарного притока в озеро Иссык-Куль

Исследования трендов среднемесячных температур показали зимнее потепление климата с максимумом в феврале,, летнее потепление и существенное осенне- зимнее потепление с максимумом в сентябре и ноябре. весеннее похолодание с минимумом в апреле Современное зимнее потепление климата, вероятно, связано с ослаблением действия Сибирского антициклона. Это мнение подтверждается сравнительным анализом внутригодовых трендов температуры на Тянь-Шане и в Якутске, расположенном в центре Сибирского антициклона (рис.5).

Рис. 5. Тренды среднемесячных температур за период гг. в Якутске, на Тянь-Шане и в Караколе.

Увеличение ледникового стока вызвано повышением температуры, о чем очень наглядно свидетельствуют тренды как среднегодовых, так и средних месячных температур воздуха Рис.6. Процентное соотношение увеличения расходов воды р.Чон-Кызыл-Суу осадков и температуры за месяцы ледникового питания (период гг.)

Рис 7. Тренды и скользящая пятилетняя кривая среднегодовой температура воздуха по МС Каракол за 132 года периода наблюдений.

Рис.8. Тренд средней годовой температуры воздуха по МС Балыкчи за период гг

Рис.9.. Тренд средней годовой температуры воздуха по МС Казыл-Суу (Покровка) за период гг.

Изменения климата отразились и на состоянии ледников, убедительным свидетельством которого могут служить графики кумулятивного (накопленного) баланса ледников на примере – Кара-Баткака, Голубина, Абрамова, Туюксу (рис. 10). После 1972 г. баланс массы ледников стал резко отрицательным

Рис. 10. Баланс массы опорных ледников.

Из проведенного анализа динамики температуры воздуха, и как следствие водности рек следует, что на данном этапе изменения климата происходит интенсивное таяние ледников, увеличение ледниковой составляющей стока. Увеличение стока отмечается и на других аналогичных реках Иссык-Кульского бассейна, стекающих с хребтов Тескей- и Кунгей Ала-Тоо (Ак-Суу, Чон-Ак-Суу, Каракол, Джууку, Барскоон, Аксай и другие), именно они являются основными в увеличении стока и притока в озеро. (рис. 11, 12,13).

Рис.11. Так скорость отступления ледника Карабаткак (хр.Тескей-Ала-Тоо), с 4,6 метров в год (период 1967– 1980 гг.) возросла до 5,3 метров в год (период 1980 – 2005 гг).

Рис.12. Граница отступания ледника Кара-Баткак (красная линия)

Рис.14. Ледник Кара-Баткак и ели, растущие на освободившихся моренах

Увеличение стока, которое в пересчете на акваторию озера составило в среднем 80 мм отмечается на реках ледниково- снегового питания со значительным оледенением водосборов (более 4%)). В целом по Кыргызстану водные ресурсы увеличились более, чем на 3 км. Куб/год. Тренд годовых осадков на акваторию озера за этот период так же положительный и их увеличение составляет в среднем 45 мм/. На фоне повышения температуры произошло увеличение испарения с акватории озера, которое составило 57 мм, но за счет сокращения отбора воды на орошение (почти в два раза) сократились безвозвратные потери. Такие изменения величин составляющих водного баланса способствовали повышению уровня озера, (рис.15)

Рис. 15. Уровень озера Иссык-Куль и скользящая кривая за период гг

Рис.16. Среднегодовой уровень озера Иссык-Куль за период гг.

За 85 лет наблюдений отмечалось несколько многоводных и маловодных периодов, и связано это было с чередованием многоводных и маловодных лет. Продолжительный подъем уровня наблюдался в гг. Большое количество осадков в течение этого пятилетия способствовало подъему уровня на 40 см. После этого подъема уровня последовал наиболее продолжительный его спад в гг, когда уровень воды понизился на 153 см. Такой интенсивный спад уровня был обусловлен низким количеством атмосферных осадков и большим объемом забора воды на орошение.

За последние 13 лет после 1998 г. уровень озера повысился почти на 1,0 м, и достиг уровня 1607,15 м. интенсивность подъёма составила 7,5 см/год. Если такие темпы сохранятся до 2020 г ( а именно до этого периода дан прогноз увеличения стока рек ледниково-снегового питания), то уровень озера достигнет отметки 1608 м.

По проекту ПРООН в 2000 г. был дан прогноз водности рек Кыргызстана на период до 2020 г. в связи с изменением климата. Прогноз был дан на основе ретроспективного анализа водности рек за весь период наблюдений (70 лет) и его изменений при сохраняющейся тенденции потепления климата. Согласно этому прогнозу водность до 2020 г. будет увеличиваться. В дальнейшем водность рек начнет уменьшаться, поскольку запасы ледниковой массы достигнут размеров, которые уже не восполнят объём ледникового стока предшествующего периода. Согласно прогнозу например средний годовой расход р.Чон-Кызыл-Суу к 2020 г. будет равен 6,32 м3/с, но за период гг. его величина уже составила 6,45 м3/с, а за период гг – 6,64 м3/с. Отклонение прогнозных величин от фактических после 2000 составило 8,6%, что говорит о его высокой эффективности.

На фоне увеличения расходов воды паводкового периода отмечено увеличение и меженного стока (рис.17.), что вызвано как климатическими изменениями, так изменениями гидрологического режима рек (увеличением паводкового стока). Увеличение меженного стока, по-видимому, связано с увеличением осадков осенне-зимнего периода и существенным потеплением осенне-зимних месяцев. Сложившаяся гидрометеорологическая ситуация создала благоприятные условия для инфильтрационного питания подземных вод, и повышения уровня основных водоносных горизонтов. Увеличение запасов вод привело к повышению уровня грунтовых вод и соответственно к возрастанию подземного питания рек.

Рис.17. Тренды средних меженных расходов воды за сравниваемые периоды.

Повышению уровня озера способствовали не только природные факторы, но и антропогенные - изменение водохозяйственной ситуации в Иссык- Кульской котловине. За последние 20 лет забор воды на орошение уменьшился почти вдвое, что привело к сокращению безвозвратных потерь стока на орошаемых полях и как следствие повышению уровня воды в озере. А это способствует существенному изменениям пляжной зоны и её заболачиванию (рис.19, 20).

Рис.18. Совмещенный график величины водозабора на орошение и безвозвратные потери поверхностного стока

Рис Изменение пляжной зоны на полуострове Кара-Булун за период ноябрь 2010 – июль 2011.

Рис.20. Наклон маяка на полуострове Кара-Булун, вызванный подъёмом уровня воды в озере

ВЫВОДЫ Основными причинами современного повышения уровня озера Иссык-Куль являются как природные факторы: увеличение стока рек ледниково-снегового типа питания, вызванное активным таянием ледников, на фоне потепления климата; увеличение осадков, непосредственно в Иссык- Кульской котловине так и антропогенные: сокращение объёма водозабора из поверхностных источников – рек и как следствие уменьшение безвозвратных потерь. С увеличением температуры воздуха возросло испарение с акватории озера, однако, приходная составляющая балансового уравнения в данный период превалирует над расходной, свидетельством чего и является подъём уровня озера.

Благодарю за внимание!