Многолетние колебания стока р. Лена и распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.27, кандидат географических наук Березовская, Светлана Леонидовна
- Специальность ВАК РФ25.00.27
- Количество страниц 187
Оглавление диссертации кандидат географических наук Березовская, Светлана Леонидовна
ВВЕДЕНИЕ.
1 Особенности формирования стока рек бассейна моря Лаптевых.
1.1 Климатические условия.
1.1.1 Характеристика общей циркуляции атмосферы.
1.1.2 Характеристика современного состояния климатической системы.
1.2 Зона многолетней мерзлоты.
1.3 Рельеф и особенности геологического строения.
1.4 Антропогенные факторы.
1.5 Географическая характеристика устьевой области р. Лены и шельфовой зоны моря Лаптевых.
Выводы.
2 Многолетние колебания стокообразующих факторов на территории бассейнов рек моря Лаптевых.
2.1 Сравнительный анализ данных ЫСЕР/ЫСАЯ и данных наблюдений.
2.2 Статистические методы оценки временной однородности гидрометеорологических характеристик.
2.3 Анализ временной однородности многолетних колебаний метеорологических факторов.
Выводы.
3 Многолетние колебания стока рек бассейна моря Лаптевых.
3 .1 Характеристика исходной информации.
3.2 Анализ пространственных колебаний годового стока. 58 3 . 3 Анализ временной однородности многолетних колебаний стока рек бассейна моря Лаптевых.
3.3.1 Годовой сток.
3.3.2 Сток в летний гидрологический сезон.
3.3.3 Сток в осенний и зимний гидрологические сезоны.
3.4 Многолетние колебания годового водного баланса речных бассейнов моря Лаптевых
Выводы.
4 Многолетние колебания распространения речных вод в море Лаптевых.
4.1 Краткий обзор исследований.
4.2 Материалы и методы.
4 . 3 Анализ межгодовой изменчивости распространения речных вод в поверхностном слое в летний сезон.
4.4 Роль речного стока в формировании термического режима придонного слоя
4.4.1 Краткая характеристика современной субаквальной зоны моря Лаптевых.
4.4.2 Межгодовая изменчивость термического режима придонного слоя.
4.5 Анализ межгодовой изменчивости распространения речных вод в зимний сезон.
Выводы.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия», 25.00.27 шифр ВАК
Временная и пространственная неоднородности гидрохимической структуры вод на верхних границах маргинальных фильтров Оби и Енисея2012 год, кандидат географических наук Виноградова, Елена Леонидовна
Крупномасштабные изменения гидрометеорологических условий формирования биопродуктивности Азовского моря2003 год, доктор географических наук Гаргопа, Юрий Михайлович
Структурообразующие гидрофизические процессы в приатлантической Арктике2012 год, доктор физико-математических наук Иванов, Владимир Владимирович
Термохалинная изменчивость и динамические процессы на широком шельфе под влиянием интенсивного материкового стока2000 год, доктор географических наук Завьялов, Петр Олегович
Географические закономерности пространственно-временной изменчивости годового стока рек бассейна Волги1984 год, кандидат географических наук Фролова, Наталья Леонидовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Многолетние колебания стока р. Лена и распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых»
Многолетняя изменчивость речного стока является частью сложной, находящейся в состоянии относительного равновесия, единой системы природных процессов. Для исследования закономерностей, определяющих поведение этой системы важно учитывать как гидрологические, так и атмосферные процессы. Естественные климатические колебания, усиленные антропогенным воздействием, привели к увеличению температуры воздуха на Земном шаре с 18 60 на 0.6 °С, причем наибольшая интенсивность этих изменений зафиксирована для высоких широт Северного полушария [1, 2, 3, 4] . В этой связи анализ вопросов многолетней изменчивости стока рек на базе гидрометеорологических данных, вобравшей в себя наблюдения в течение последнего столетия, становится особенно актуальным в настоящее время и является одной из задач, поставленных в диссертационной работе. Именно, речной сток интегрирует влияние обширных водосборных бассейнов и, следовательно, является единым индикатором значительных пространственных изменений. На территории бассейнов рек, впадающих в море Лаптевых, увеличение температуры оказывает первостепенное воздействие не только на основные метеорологические составляющие круговорота воды (испарение и осадки), но и на состояние подстилающей поверхности, которая сложена преимущественно многолетнемерзлыми породами. Результаты моделирования потенциального отклика речных водосборов Арктического региона на потепление климата показывают, что наибольшему воздействию подвергается мощность деятельного слоя [5, б]. При анализе профилей температуры в многолетнемерзлых породах, Лахенбрух и Маршалл [7] обнаружили потепление в течение последних десятилетий от 2 6 до 4 °С на обширных территориях Аляски. В бассейне Лены наблюдается увеличение продолжительности безморозного периода и увеличение температуры почвы на глубинах, по крайней мере, до 2 м [8, 9] . Кане и др. [10] провели исследование реакции динамики деятельного слоя на увеличение температуры почв. Результаты модельных экспериментов показали, что в летний период глубина протаивания пород увеличивается в среднем на 2 0-40 см. Увеличение глубины слоя сезонного протаивания во многом определяет величину подземного питания и сказывается, в первую очередь, на водном режиме маловодного периода [8, 11, 12] . Этот процесс в последнее время рассматривают как одну из причин значительного увеличения зимнего стока Сибирских рек: Лена -25 %, Енисей - 40 %, Обь - 15 % [8, 11, 13] . Однако, убедительные доказательства увеличения подземного стока в зимний период, основанные на материалах наблюдений, отсутствуют, а механизм, определяющий столь значительные изменения сезонного зимнего стока крупнейших рек Сибири, остается дискуссионным. В этой связи, особенно важным представляется исследование сезонного стока рек бассейна моря Лаптевых в условиях изменений климатических стокообразующих факторов, основанное непосредственно на анализе данных наблюдений, а не на результатах моделирования. Использование материалов по температуре воздуха и осадкам, накопленных за последнее столетие на территории исследуемого района, позволяет выявить тенденции в многолетних колебаниях этих элементов, и далее посредством статистических методов и метода водного баланса проанализировать значимость этих изменений для стоковых рядов. 7
Пресноводный баланс CJIO является одним из наиболее чувствительных к глобальным изменениям климата компонентов [14, 15, 16, 17] . Основные составляющие его пресноводного бюджета: водообмен с Атлантическим и Тихим океаном, речной сток, образование и таяния льда, влагообмен с атмосферой. Речной сток выступает в качестве основного источника пресных вод в CJIO и оценивается приблизительно в 330 0 км3/год или 10% от мирового речного стока [18, 19]. Для морей Сибирского шельфа основным источником распреснения является сток Енисея (603 км3/год), Оби (530 км3/год), Лены (520 км3/год), который в сумме составляет почти половину всего материкового стока в CJIO. По данным Антонова [2 0], годовой слой материкового стока в море Лаптевых в среднем составляет 155 см. Следствием большого материкового стока является формирование в обширных районах моря резкого скачка плотности на границе раздела речных и морских вод и существование специфической термохалинной циркуляции. Режим распространения речных вод в морях российской Арктики является весьма сложным многофакторным процессом. Несмотря на большое число публикаций, которые в основном относятся к 50-м - 80-м годам XX века, до настоящего времени этот процесс остается недостаточно изученным. В настоящей работе проводятся исследования межгодовой изменчивости распространения материковых вод в море Лаптевых в зависимости от преобладающего режима атмосферной циркуляции.
Таким образом, целью работы является исследование многолетних колебаний годового и сезонного стока рек бассейна моря Лаптевых в условиях изменения состояния основных стокообразующих факторов и оценка степени влияния многолетних колебаний речного стока на термохалинную структуру восточной части моря Лаптевых. 8
Основные задачи работы вытекают из ее цели и заключаются в следующем: исследовать многолетние колебания метеорологических стокообразующих факторов на территории рек бассейна моря Лаптевых;
- исследовать многолетние колебания годового и сезонного стока рек бассейна моря Лаптевых; оценить влияние трендов в изменениях температуры воздуха и осадков на формирование речного стока; исследовать многолетние закономерности распространения речных вод на устьевом взморье Лены.
Методика исследования включает приемы статистического и генетического анализа, а также использование географо-гидрологического подхода при обобщении данных по территории. Анализ большого объема исходной гидрометеорологической информации предполагает применение количественных критериев оценки временной изменчивости рядов, в качестве которых использовались статистические критерии внутрирядной однородности, обобщенные на случай автокоррелированной во времени и асимметричной гидрологической информации. Оценка степени влияния изменений в многолетнем ходе метеорологических факторов на формирование речного стока основана на воднобалансовом подходе.
Методика исследования распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых основана на количественной оценке тепло- и солесодержания морских вод в разных слоях и районах приустьевой области с последующим сравнением этих величин с объемами речного стока. Техническая реализация расчета интегральных характеристик тепла и соли морских вод проводилась на основе геоинформационной системы моря
Лаптевых, созданной автором в рамках настоящей работы. В 9 качестве программного обеспечения для создания и работы с ГИС использована группа программ ArcGis, разработанная ESRI.
На защиту выносятся следующие положения:
1) утверждение о незначительном влиянии повышения среднегодовой температуры воздуха на территории Восточной Сибири на формирование годового и сезонного стока воды рек бассейна моря Лаптевых;
2) антропогенное воздействие как основной фактор увеличения зимнего стока на 30 % на замыкающем створе р. Лена с 1970 года;
3) режим воздействия многолетних колебаний водности р. Лена на термохалинную структуру шельфовых вод имеет неоднозначный характер и определяется преобладающим режимом атмосферной циркуляции над СЛО;
4) утверждение о незначительном влиянии увеличившегося зимнего стока на термохалинный режим морских вод приустьевой области.
Структурно работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы из 118 наименований, 25 рисунков и 11 таблиц, а также приложения из 5 таблиц и 5 6 рисунков. Объем работы без учета приложения составляет 12 0 страниц.
Первый раздел работы посвящен анализу физико-географических условий формирования стока рек бассейна моря Лаптевых и носит обзорный характер. В первом подразделе рассмотрены климатические факторы формирования стока и их особенности для разных районов исследуемой территории. Проанализировано влияние аномалий климатических вариаций, выраженных в увеличении температуры воздуха в высоких широтах Северного полушария, на гидрологические процессы в районе, где характерно повсеместное распространение
10 многолетнемерзлых пород. Динамика сезонноталого слоя, морфология мерзлой зоны и их влияние на формирование стока рассматриваются во втором подразделе. Третий подраздел посвящен описанию особенностей геологического строения, в частности областям сильного проявления карста. Несмотря на то обстоятельство, что территория Восточной Сибири освоена довольно-таки слабо в силу своей удаленности от Центральной России, здесь активно развивается горнодобывающая промышленность и комплекс сопутствующих ей производств, оценке влияния которых на экосистему Лены посвящен четвертый подраздел. В пятом подразделе приведена физико-географическая характеристика устьевой области р.Лены с акцентом на район устьевого взморья и шельфа моря Лаптевых.
Второй раздел посвящен анализу стационарности основных климатических стокообразующих факторов (осадки и температура воздуха) на территории водосборных бассейнов рек Лена, Оленек, Анабар, Яна. В первом подразделе рассмотрены вопросы целесообразности применения в расчетах на территории водосборного бассейна Лены метеорологических элементов уникальной всемирной базы данных общего доступа, созданной в рамках совместного проекта ЫСЕР и ЫСАБ.; даны рекомендации по ограничению использования данных по атмосферным осадков. Во втором подразделе описаны статистические методы оценки стационарности временных рядов с точки зрения анализа гидрометеорологической информации. Результаты расчета критериев однородности и случайности; анализ стационарности рядов на основании полученных оценок и исследование направленных тенденций в колебаниях температуры воздуха, осадков приведены в третьем подразделе.
В третьем разделе диссертации освещены вопросы многолетней изменчивости годового и сезонного стока рек
11 бассейна моря Лаптевых на базе анализа обширных материалов наблюдений. Распределение станций по территории, продолжительность наблюдений кратко описаны в первом подразделе. Во втором подразделе проведен анализ пространственной однородности многолетних колебаний стока на базе сравнения разностных интегральных кривых годовых расходов; выделены районы с синхронными колебаниями стока. В третьем подразделе проведен анализ стационарности временных рядов годового стока, стока в отдельные гидрологические сезоны; сделаны выводы об антропогенном характере причин нестационарности большинства стоковых рядов. В четвертом подразделе описаны методы расчета элементов водного баланса и на основе метода водного баланса исследована реакция однородных районов формирования стока на положительный тренд в рядах метеорологических стокообразующих факторов; сделаны выводы об определяющем влиянии смены эпохи атмосферной циркуляции на изменения запасов влаги бассейна.
В четвертом разделе представлены закономерности распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых. Первый подраздел посвящен описанию исследований в этой области и носит обзорный характер. Описание использованных в расчетах данных и обоснование расчетных методов приведено во втором подразделе. В третьем подразделе выделено два основных режима распространения речных вод в поверхностном слое приустьевой области, которые определяются условиями атмосферной циркуляции над СЛО. В четвертом подразделе исследована роль материкового стока в формировании термического режима придонного слоя в летний период. В первой части подраздела приведена характеристика субаквальной зоны моря Лаптевых, как природного объекта, наиболее чувствительного к вариациям термического режима
12 придонного слоя. Во второй части показаны механизмы, влияющие на формирования термического режима придонного слоя и роль речного стока в этих процессах. В последнем подразделе исследовано влияние зимнего стока Лены на содержание соли и тепла в верхнем слое моря в приустьевой области; сделаны выводы о том, что солевой и термический режим морских вод в зимний период слабо зависит от динамики зимнего стока, даже увеличившегося по абсолютному значению на 30%.
В заключении приведены научные результаты работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международной конференции «Climate drivers of the North», г.Киль, Германия (2002); на международной конференции «Экстремальные криосферные явления: фундаментальные и прикладные аспекты», г.Пущино, Россия (2002); на итоговой сессии Ученого Совета РГГМУ (2002); на научном семинаре в Центре морских геонаук при Кильском Университете, Германия (2001); на итоговой сессии лаборатории морских и полярных исследований им. Отто Шмидта, г. Санкт-Петербург (2001); на международной летней школе «Динамика жидкости в прибрежных морях, озерах и закрытых водоемах» в г. Аоста, Италия (2001), на шестом рабочем совещании по проекту «Система моря Лаптевых» г. Санкт-Петербург (2000); на научных семинарах кафедры гидрологии суши РГГМУ.
Работа поддерживалась стипендией Президета Российской Федерации для обучения за рубежом и грантами совместной российско-германской лаборатории полярных и морских исследований им. Отто Шмидта в рамках научно-исследовательских проектов: Термический режим придонного слоя моря Лаптевых и его влияние на подводную мерзлоту
13
2001-2002 гг.), Вертикальный обмен в условиях стратифицированной жидкости: влияние на формирование гидрологического и ледового режимов и перераспределение взвешенных седиментов (2000-2001 гг.).
Работа проводилась в период с 1999 по 2002 год на кафедре гидрологии суши гидрологического факультета РГГМУ под научным руководством профессора, доктора географических наук A.M. Владимирова, которому автор выражает глубокую признательность за постоянное внимание и поддержку. Консультации и замечания сотрудников кафедры гидрологии суши, в особенности проф., д.г.н. A.M. Догановского и доц., к.г.н. A.B. Сикана, весьма способствовали успешному завершению работы над диссертацией. Автор выражает искреннюю признательность за обсуждения работы и критические замечания сотрудникам Арктического и антарктического НИИ к. ф.- м. н. И. А. Дмитренко, С. А. Кириллову, Е.И. Поляковой, А. П. Лисицину, E.H. Абрамовой, А. П. Макштаса, Е.Е. Талденкову. Большая помощь в сборе материала для исследований была оказана В.А. Грибановым. Значительная часть исследований была выполнена в рамках стипендии президента Российской Федерации, которая позволила использовать технологическую и научную базу Центра морских геонаук при Кильском университете (г.Киль, Германия). Этому в значительной мере способствовали сотрудники международного отдела РГГМУ В.М. Архангельский и A.M. Богуш. Автор выражает признательность за обсуждения результатов работы и ценные замечания немецким коллегам докторам философии Е.Холеману,1 К.Вегнер, А.Херцих, Р.Хефу, Х.Кассенс, Т.Мюллер-Лупа и Х.Бауху. Неоценимая техническая поддержка во время подготовки диссертации была оказана лабораторией полярных и морских исследований им.
14
Otto Шмидта. Всем перечисленным лицам автор выражает глубокую и искреннюю благодарность.
По результатам диссертационного исследования опубликовано 11 печатных работ:
1. Межгодовая изменчивость распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых в условиях различной атмосферной циркуляции // Доклады Академии Наук.- 2002.- Т.38 6.- №1. (в соавторстве с Дмитренко И.А., Кириллов С.А., Грибанов В.А., Кассенс X.)
2. Межгодовая изменчивость термического режима придонного слоя воды в условиях различной атмосферной циркуляции // Материалы международной конференции «Экстремальные криосферные явления: фундаментальные и прикладные аспекты».-2002.- С.72-73. (в соавторстве с Дмитренко И.А., Кириллов С.А. )
3. Роль баротропных колебаний уровня моря в формировании режима течений восточной части моря Лаптевых // Доклады Академии Наук.-2001.-Т.377.- № 1.- С. 101-107. (в соавторстве с Дмитренко И.А., Хьюлеманн Й., Кириллов С.А., Кассенс X.)
4. Закономерности распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета РГГМУ.- 2002.- С. 73-75 (в соавторстве с Дмитренко И.А., Кириллов С.А.)
5. Роль речного стока в межгодовой изменчивости распространения припайного льда в Российской Арктике // Метеорология и гидрология.- 2000.- № 3.- С.85-94. (в соавторстве с Дмитренко И.А., Волков Д.Л., Грибанов В.А., Д.Кассенс X.)
6. Термический режим придонного слоя моря Лаптевых и процессы, его определяющие // Криосфера Земли.- 2001.- Т. 5.
15
3.- С.23-29. (в соавторстве с Дмитренко И.А., Хьюлеманн Й., Кириллов С.А., Грибанов В.А., Кассенс X.)
7. The Laptev Sea shelf hydrography under the variable atmospheric forcing during summer // Proceedings of the Climate Drivers of the north: International Conference, Kiel, Germany, May 8-11, 2002 (в соавторстве с Dmitrenko I.A., Kiri1lov S.A. )
8. The drivers of Siberian Arctic shallow seas hydrography within the scale of seasonal and inter annual variability // Proceedings of the Climate Drivers of the north: International Conference, Kiel, Germany, May 8-11, 2002 (в соавторстве с Dmitrenko I.A., Holemann J., Kirillov S.A., Eicken H., Kassens H.)
9. Wind-forced currents as a linkage between the Laptev Sea (Siberia) and the Arctic Ocean // Proceedings of the American Meteorological Society 11th Conference on Interaction of the Sea and Atmosphere and Sixth Conference on Polar Meteorology and Oceanography, San Diego, California, USA, 2001. (в соавторстве с Dmitrenko I. A., Holemann J.A., Kirillov S.A., Eicken H., Kassens H.)
10. Dynamics of currents in the eastern Laptev Sea in the terms of fractal analysis of the ADCP records // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation: Laptev Sea System.-Koln, 1999 (в соавторстве с Dmitrenko I.A., Gribanov V.A., Volkov D.L., Kassens H.)
11. The role of hydrometeorological factors in the interannual variations of the fast' ice ex-tent in the Laptev Sea // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation: Laptev Sea System.- Koln, 1999 (в соавторстве с Dmitrenko I. A., Holemann J.A., Kirillov S.A., Kassens H.)
16
Похожие диссертационные работы по специальности «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия», 25.00.27 шифр ВАК
Цикл углерода в системе "атмосфера-суша-шельф" в Восточной Арктике: Потоки, формы существования, пространственно-временная изменчивость компонентов2005 год, доктор географических наук Семилетов, Игорь Петрович
Пространственно-временная структура полей стока рек Камского и Тобольского бассейнов и ее связь с космо- и геофизическими факторами2004 год, доктор географических наук Рассказова, Надежда Степановна
Сезонная и многолетняя изменчивость термохалинной структуры вод Черного и Каспийского морей и процессы ее формирования2008 год, доктор географических наук Тужилкин, Валентин Сергеевич
Эволюция верхнего слоя океана в Северо-Европейском бассейне2011 год, кандидат географических наук Смирнов, Александр Викторович
Пространственно-временная изменчивость водного стока рек бассейна Северного Ледовитого океана2008 год, кандидат географических наук Симонов, Юрий Андреевич
Заключение диссертации по теме «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия», Березовская, Светлана Леонидовна
Основные результаты данной главы сводятся к следующему:
1. На основе данных многолетних летних океанографических наблюдений выделено два основных режима распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых, связанных с циклонической и антициклонической атмосферной циркуляцией [118];
2. В условиях циклонического режима циркуляции речной сток вызывает распреснение поверхностного слоя пропорционально его объему. Нагонные ветра препятствуют распространению линзы речных вод на север (даунвелинг поверхностных вод), а вовлечение нижележащих соленых вод ослаблено из-за статичности пресноводной линзы [118]. Динамика речного стока практически не оказывает влияние на термический режим придонного слоя морских вод.
3. В условиях антициклонического режима циркуляции речной сток приводит к интегральному осолонению поверхностного слоя воды вследствие вовлечения нижележащих соленых вод за счет динамического эффекта распространения речной линзы и апвелинга морских вод под действием сгонных ветров. Компенсационное течение, вызванное движением речных вод и усиленное реверсивными течениями, приводит к осолонению и увеличению теплосодержания придонного слоя [118] .
4. Термохалинный режим приустьевой зоны моря Лаптевых в зимний период слабо зависит от динамики зимнего стока, даже увеличившегося по абсолютному значению на 3 0%.
106
Заключение
Для исследования многолетних колебаний стока рек бассейна моря Лаптевых привлечены обширные натурные данные по метеорологии, гидрологии и океанологии. Основная часть материалов охватывает период, не достигающий столетия, в течение которого не обнаружено общей для всех элементов тенденции к изменению естественного режима, но выявлены определенные направленные изменения для отдельных характеристик, которые сводятся к следующему:
1) Эмпирические данные свидетельствуют, что для территории исследуемого района характерно повышение среднегодовой температуры воздуха с 197 6 года. Этот процесс в значительной мере отразился на стационарности рядов среднегодовой температуры воздуха продолжительностью 65-80 лет, и является причиной того, что для 60 % исследованных рядов гипотеза о временной однородности по выборочному среднему опровергается при 5 % уровне значимости. В многолетних колебаниях сумм годовых осадков выделен период повышенного выпадения осадков с середины шестидесятых годов до настоящего времени, который обусловлен сменой циркуляционных эпох по типизации Вангенгейма-Гирса, а именно периодом усиления формы макропроцесса Е.
2) На основе анализа элементов водного баланса, а также исследования структуры рядов статистическими методами показано, что повышение температуры воздуха не отразилось на процессе формирования годового стока воды крупных водосборов, по крайней мере, до 90-х годов прошедшего столетия.
107
3) Изменения суммарных влагозапасов крупных речных бассейнов: Алдана, Вилюя, вернего течения Лены до ст.Солянка, характеризуются общими для всех трех районов тенденциями. Период уменьшения влагозапасов речных бассейнов до середины б 0-х годов и следующий за ним до настоящего времени период накопления запасов влаги обусловлен особенностями многолетней динамики осадков. Полизональность этого процесса свидетельствует о крупномаштабных изменениях в системе атмосферных процессов и совпадает со сменой преобладающей эпохи атмосферной циркуляции.
4) Анализ временной структуры рядов речного стока бассейнов крупных и малых рек в летний и осенний сезоны свидетельствует об отсутствии нарушений естественного режима. В осенний и, особенно, зимний сезон, когда реки переходят преимущественно на подземное питание, наиболее вероятные причины, вызывающие нарушение внутрирядной однородности стоковых рядов, связываются с факторами, обуславливающими изменения уровней подземных вод дренируемых реками горизонтов. В силу того, что большинство рек исследуемой территории характеризуются стационарными колебаниями водности в маловодный период, сделан вывод об отсутствии значимых изменений естественного режима подземного питания больших и малых рек бассейна моря Лаптевых вследствие деградации многолетнемерзлых пород.
5) Единственной причиной, вызвавшей направленные изменения, а именно увеличение на 30 %. зимнего стока одной из крупнейших рек мира Лены, является водохозяйственное регулирование стока ее левого притока реки Вилюй, сток которой на замыкающем створе вырос в 8.5 раз.
6) Солевой и термический режим морских вод приустьевой области р.Лены в зимний период слабо зависит от динамики
108 зимнего стока, даже увеличившегося по абсолютному значению на 30%.
7) Влияние многолетних колебаний водности Лены в летний сезон на морские воды приустьевой области имеет неодназначный характер и определяется режимом атмосферной циркуляции над арктическим бассейном в соответствии с классификацией Прошутинского и Джонсона.
8) В условиях циклонического режима циркуляции (19641971, 1980-1983, 1989-1993) речной сток вызывает распреснение поверхностного слоя пропорционально его объему. Нагонные ветра препятствуют распространению линзы речных вод на север (даунвелинг поверхностных вод), а вовлечение нижележащих соленых вод ослаблено из-за статичности пресноводной линзы. Термический режим придонного слоя практически не зависит от динамики речного стока в этот период.
9) В условиях антициклонического режима циркуляции (1972-1979 и 1984-1988) речной сток приводит к интегральному осолонению поверхностного слоя воды вследствие вовлечения нижележащих соленых вод за счет динамического эффекта распространения речной линзы и апвелинга морских вод под действием сгонных ветров. Компенсационное течение, вызванное движением речных вод и усиленное реверсивными ветровыми течениями, приводит к осолонению и увеличению теплосодержания придонного слоя.
109
Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Березовская, Светлана Леонидовна, 2002 год
1. Борисенков Е.П., Кондратьев К.Я. Круговорот углерода и климат. Л.:Гидрометеоиздат, 1988. - С.319.
2. Кондратьев К.Я., Демирчян К.С. Климат Земли и «протокол Киото» // Вестник Российской Академии Наук.- 2 001.-Т.71.- № 11.- с.1002-1009.
3. Schlesinger М., Mitchel J. Climate model simulation of the . equilibrium climate response to increased carbon dioxide // Rev. Geophys. 1987. - Vol. 25. - P. 760-798.
4. Manabe, S., Stouffer, R.J. Sensitivity of a global climate model to an increase in C02 concentration in the atmosphere // Journal of Geophysical Research. 1980. -Vol.85. - P.5529-5554.
5. Hinzman L., Kane D. Potential response of an Arctic Watershed During a period of global warming // Journal of Geophysical Research.- 1992.- Vol.97.- No. D3. P. 28112820.
6. Hinzman L. et al. Hydrologic and thermal properties of the active layer in the Alaskan Arctic // Cold regions Sci. Technology. 1991. - Vol.19(2). - P.95-110.
7. Lachenbruch A.H., Marshall V.E. // Changing climate: geothermal evidence from permafrost in the Alaskan Arctic // Science. 1986. - Vol. 234. - P.689-696.
8. Савельева Н.И. и др. Климатическая изменчивость сезонного стока Сибирских рек // Труды Арктического регионального центра. 2000. - Т. 2. - С. 9-21.
9. Савельева Н.И. и др. Долгопериодная изменчивость стока Сибирских рек // Экология пойм сибирских рек и Арктики.-Томск, 2000. 17 - 25 с.
10. Kane D.L., Hinzman L.D., Zarling J.P. Thermal response of the active layer in a permafrost environment to110climatic warming 11 Cold Regions Sci. Technology.1991.- Vol. 19(2). P.111-122.
11. Аржакова С.К. Зимний сток рек криолитозоны. JI. : Изд. РГГМУ, 2001. - С. 205.
12. Владимиров A.M. Сток рек в маловодный период года.- JT.: Гидрометеоиздат, 1976. С.295.
13. Мохов И.И., Хон В.Ч. Гидрологический режим в бассейнах сибирских рек: модельные оценки изменений в XXI веке // Метеорология и гидрология. 2002. - № 8. - С. 77-93.
14. Miller, J.R., Russel G.L. Climate change and the Arctic hydrologic cycle as calculated by a global coupled atmosphere-ocean model // Ann. Glaciol. 1995. -Vol.21.- P. 91-95.
15. Bauch, D., Schlosser P., Fairbanks R.G. Freshwater balance and the sources of deep and bottom waters in the Arctic Ocean inferred from the distributi on of H2180 // Progress Oceanology. 1995. - Vol.35. - P.53-80.
16. Miller J.R., Russell G.L. Projected impact of climate change on the freshwater and salt budgets of the Arctic Ocean by a global climate model // Geophysical Research Letters. 2000. - Vol. 27. - No. 8. - P.1183-1186.
17. Miller J.R., Russell G.L. The impact of global warming on river runoff // Journal of Geophysical Research.1992. Vol.97. - No. D3. - P. 2757-2764.
18. Aagaard K., Carmack E.C. The role of sea ice and other fresh water in the Arctic circulation // Journal of Geophysical Research. 1989. - Vol. 94. - P.14485-14498 .
19. Aagaard K., Coachman L.K., Carmack E.C. On the halocline of the Arctic Ocean // Deep Sea Research.-1981. Vol. 28A. - No.6. - P. 529-545.
20. Антонов B.C. Влияние речного стока на замерзание устьев рек и прибрежной полосы моря Лаптевых // Труды ААНИИ.-1961. Т. 213. - С. 5-37.1.l
21. Иванов B.B., Пискун А. А, Корабель P.A. Распределение стока по основным рукавам дельты Лены // Труды ААНИИ.-1987. Т. 358. - С. 59-71
22. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.:Гидрометеоиздат, 1972. - Т.17. - С.651.
23. Щербакова Е.Я. Восточная Сибирь // Справочник по климату СССР Л.:Гидрометеоиздат, 1961. - Вып. 5.-С.300.
24. Клюкин Н.К. Климатический очерк северо-востока СССР.-М.: Гидрометеоиздат, I960. 116 с.
25. Архангельский В.Л. Пути и скорости перемещения циклонов и антициклонов в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке// Труды ДВНИГМИ. 195 6. - Вып.1. - С. 97-113.
26. Pavlov, V.K. etc. The Laptev Sea // Hydrometeorological Regime of the Kara, Laptev and East-Siberian Seas.- 1994. Chap. 2. - P. 84-189.
27. Котляков В.M. Глобальные изменения климата: Антропогенное влияние или естественные вариации? // Экология и жизнь. 2001. - № 1.
28. Анисимов O.A., Велолуцкая М.А Оценка влияния изменения климата и деградации вечной мерзлоты на инфраструктуру в северных регионах России// Метеорология и гидрология.-2002. № 6. - С. 15-22.
29. Анисимов O.A., Поляков В.Ю. К прогнозу изменения температуры воздуха для первой четверти XXI столетия // Метеорология и гидрология. 1999. - № 2. - С. 25-31.
30. Анисимов O.A., Поляков В.Ю. Информационная система для оценки последствий изменения климата в области криолитозоны // Криосфера Земли.- 1998.- № 3.- С. 91-95.
31. Анисимов O.A., Нельсон Ф.Э., Павлов A.B. Прогнозные сценарии эволюции криолитозоны при глобальных изменениях климата в XXI веке // Криосфера Земли. 1999. - № 4.-С. 15-25.112
32. Анисимов О.А., Нельсон Ф.Э. Влияние изменений климата на вечную мерзлоту в Северном полушарии // Метеорология и гидрология. 1997. - № 5. - С. 71-8 0.
33. Washburn A.L. Permafrost features as evidence of climatic change // Earth Science Review. 1980. - Vol. 15. - P. 327-402.
34. Woo A.K. Consequence of climatic change for hydrology in permafrost zones // ASCE Journal of cold regions engineering. 1990. - Vol. 4(1). - P. 15-20.
35. Григорьев M.H. Криоморфогенез устьевой области р.Лены. Якутск, 1993. - С.173.
36. Kassens Н, Bauch Н etc. Transdrift VIII: Drilling in the Laptev Sea in 2000 // The Nansen Icebreaker.- 2001.-Vol.12, No.- P.8-9.
37. Каплин П.А., Селиванов А.О. Изменения уровня морей России и развитие берегов: прошлое, настоящее, будущее // М.:ГЕОС, 1999.
38. Антонов B.C. Отрицательная роль рек для навигационных условий Карского моря // Льды Арктических морей: Труды ААНИИ.- 1943.
39. Соколов Б. Л. Возможные изменения речного стока при нарушении режима подземных вод в районах многолетней мерзлоты // Труды ГГИ. 1986. Вып.312.- С. 3-11.
40. Соколов Б.Л. Гидрология рек криолитозоны новый раздел гидрологии суши // Проблемы современной гидрологии.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989.- С.195-204.
41. Левин А. Г. Ледниковое и наледное питание рек Северо-Востока СССР. Колыма, 1959. - №4. - с.39-45.
42. Кузин П.С., Бабкин В.И. Географические закономерности гидрологического режима. П.: Гидрометеоиздат, 1979.-С.199.
43. Шикломанов И.А. Антропогенные изменения водности рек.-Л.Гидрометеоиздат, 1979. С.301.113
44. Научно-справочная эколого-географическая карта Российской Федерации. М. 1:4000000. М.:Роскартография, 1998 .
45. Пояснительная записка к научно-справочной эколого-географической карте Российской Федерации. М.: Роскартография. - 45 с.
46. Зубов Н.Н. Морские воды и льды. Л.: Гидрометеоиздат, 1938.
47. Haas С., Eicken Н. Interannual variability of summer ice thickness in the Siberian and central Arctic under different atmospheric circulation regimes // Journal of Geophysical Research. 2001. - Vol.106. - No. C3. - P. 4449-4462.
48. Антонов B.C. Распространение речных вод в Арктических морях // Труды ААНИИ.- 1957.- Т. 208.- С. 25-52.
49. Болыниянов Д.Ю., Третьяков М.В. Перераспределение стока в Сардахско-Трофимовском узле разветвления в дельте Лены и связанные с этим процессом русловые деформации // Труды ААНИИ. 2002. (в печати)
50. Доронин Ю.П. Региональная океанология.-Л.:Гидрометеоиздат, 1986. С.302.
51. Kalnay Е. et al. The NCEP/NCAR 4 0 year Reanalysis Project // Bulletin of the American Meteorological Society. - 1996. - Vol. 77. - P. 437-471.
52. Справочник по климату СССР. Л.:Гидрометеоиздат, 1968.- Вып. 24. - Ч. 4. - С.350.
53. Копанев И.Д., Швер Ц.А. использования климатологической информации для Сибири и Л.:Гидрометеоиздат, 1991. С.491.
54. Крицкий С.Н. и др. Об исследовании многолетних колебаний речного стока. Многолетние колебания стока и
55. Прикладные аспекты и гидрологической Дальнего Востока.114вероятностные методы его расчета. М. : Изд. Московского у-та, 1967. - С. 9-23.
56. Раткович Д.Я. Многолетние колебания речного стока.- Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 254 с.
57. Шелутко В. А. Статистические модели и методы исследования многолетние колебания стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - С. 157.
58. Рекомендации по статистическим методам анализа однородности пространственно временных колебаний речного стока. - JI.: Гидрометеоиздат, 1984. - С.78.
59. Рождественский A.B., Сахарюк A.B. Обобщение критериев однородности Стьюдента и Фишера на случай коррелировнных во времени и пространстве гидрологических характеристик // Труды ГГИ. 1981. - Вып.282. - С.51-71.
60. Сахарюк A.B. Оценка стационарности многолетних колебаний стока // Труды ГГИ. 1981. - Вып.282. - С. 7887.
61. Пространственно-временные колебания стока рек СССР // Под ред. Рождественского A.B. JI.:Гидрометеоиздат, 1988.- 375 с.
62. Крюков В.Ф. Статистические критерии проверки гипотезы однородности двух выборок // Труды ГГИ. 1973. - Вып. 196. - с.97-123.
63. Болыпев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1965. - 464 с.
64. Рождественский A.B. Статистический анализ циклических колебаний некоторых стоковых рядов // Труды ГГИ. 1964.-Вып.26. - С.17-37.
65. Рождественский A.B. Статистические методы в гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 420 с.
66. Рождественский A.B., Ежов A.B., Сахарюк A.B. Оценка точности гидрологических расчетов. Л. .-Гидрометеоиздат, 1990. - С. 275.115
67. Васильев И.С., Торговкин Я.И. Пространственное распределение осадков в Якутии // Метеорология и гидрология. 2002. - № б. - С. 23-31.
68. Семенов В.А., Алексеева А.К., Дегтяренко Т. И. Изменение стока рек России и прилегающих территорий в XX столетии // Метеорология и гидрология. 1994. - № 2. - С. 7 6-83.
69. Георгиевский В.Ю., Ежов А.Ю. и др. Оценка влияния возможных изменений климата на гидрологический режим и водные ресурсы территории бывшего СССР // Метеорология и гидрология. 199 6. - № 11. - С. 8 9-99.
70. Гире А.А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы.-JI. :Гидрометеоиздат, 1971. С. 279.
71. Lammers R.B., Shiklomanov A.I. et al. Assessment of contemporary Arctic River runoff based on observational discharge records // Journal of Geophysical Research.-2001. Vol.106. - No. D4. - P. 3321-3334.
72. Vuglinsky V.S. River water inflow to the Arctic Ocean -conditions of formation, „time variability and forecasts // Proceedings of the ACSYS Conference on Polar Processes and Global Climate. 1998. - WMO/TD-No. 908. - P. 277278 .
73. Коваленко В. В. и др. К оценке гидрологических последствий изменений климата // Труды РГГМУ. 1992.-Вып.113. - С.3-10.
74. Андреянов В. Г. Внутригодовое распределение речного стока. Л.:Гидрометеоиздат, 1960. - С.329.
75. Андреянов В. Г. Циклические колебания годового стока и их учет при гидрологических расчетах // Труды ГГИ.-1969.- Вып.68. С.3-48.
76. Кузин П. С. Циклические колебания стока рек северного полушария. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - с.178.116
77. Антонов B.C. Климатические причины колебаний стока Сибирских рек // Труды ААНИИ. 1957. - Т.208. - С.25-52.
78. Соколовский Д.Л. Речной сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 538 с.
79. Артемьева Н.П., Никитин В.Г. Программа пространственно-временного анализа и контроля многолетней гидрологической информации // Труды ГГИ. 1980. - Вып. 262. - С.57-62.
80. Артемьева Н.П., Иванова А.А. К вопросу о контроле и анализе внутрирядной однородности гидрологической информации за многолетний период // Труды ГГИ. 198 0.-Вып. 262. - С. 63-68.
81. Плиткин Г.А. Водный баланс Западной Сибири.-Л.:Гидрометеоиздат, 1976. С.245.
82. Бабкин В.И., Вуглинский B.C. Водный баланс речных бассейнов. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - С. 190.
83. Вершинин А.П. Анализ и оценка современных методов определения испарения с природных ландшафтов.-Современные проблемы гидрометеорологии. СПб.: Изд. РГГМУ, 1999. - С. 121-140.
84. Сакали Л.И., Сакали Л.Н. Роль составляющих теплового и водного баланса в формировании физико-географической среды // Труды УНИГИ. 1966. - Вып. 62. - С. 37-47.
85. Вуглинский B.C. Среднемноголетние водные балансы горных водосборов бассейна р.Витима за месячные интервалы времени // Сборник работ по гидрологии. 1973. - № 11.-С. 114-128.
86. Константинов А.Р. Испарение в природе.-Л.:Гидрометеоиздат, 1965. с.531.
87. Поляков Б.В. Гидрологический анализ и расчеты.-Л.:Гидрометеоиздат, 1946. С.479.
88. Чистяков Г.Е. Водные ресурсы рек Якутии. М.:Наука, 1964. - С.253.117
89. Чураков Д.С. Весенний сток малых и средних рек Центральной Якутии и его расчеты: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Омск, 1972 . - 21 с.
90. Вуглинский B.C. Расчет нормы годового стока неизученных горных рек с применением уравнений водного и теплового балансов (на примере рек бассейна р.Витима) // Труды ГГИ.- 1972. Вып. 200. - С.186-206.
91. Плиткин Г.А. Средние годовые, сезонные и месячные водные балансы бассейнов ре и морей Восточной Сибири и Дальнего Востока и их структура // Труды ГГИ. 1985.-Вып. 2 96. - С.21 -3 9.
92. Вуглинский B.C. Методика расчета водного баланса горных водосборов (на примере бассейна р.Витим) : Автореф. дис. . канд. техн. наук. JI., 1972 . - 20 С.
93. Кузин П. С. Испарение с поверхности суши на территории СССР // Труды ГГИ. 1950. - Вып. 26(80).
94. Bareiss J., Eicken H. et al. Impact of river discharge and regional climatology on the decay of sea ice in the Laptev Sea during spring and early summer // Arctic and Alpine Research. 1998.
95. Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли.-Л.:Гидрометеоиздат, 1974. 638 с.
96. Будыко М.И. Изменения климата. Л.:Гидрометеоиздат, 1974. - С.279.
97. Сомов Н.В. Асинхронность и цикличность колебаний стока крупных рек СССР // Труды ГГИ. 19 63. - Вып. 117.- 18Q-211 с.
98. Давыдова А.И. Особенности колебания стока рек различных районов северного полушария // Проблемы речного стока. М.: Изд. Московского у-та, 1968. С. 23-30.
99. Калинин Г. П. Некоторые закономерности колебания стока рек северного полушария // Многолетние колебания стока и118вероятностные методы его расчета. М.: Изд. Московского у-та, 1967. - С. 35-43.
100. Шпайхер А.О., Федорова З.П., Янкина З.С. Межгодовые колебания гидрологического режима морей Сибирского шельфа как реакция на атмосферные процессы // Труды ААНИИ.-1972. Т.306. - С. 5-17.
101. Гудкович З.М. Связь дрейфа льдов в Арктическом бассейне с ледовыми условиями в советских арктических морях// Труды океанографической комиссии. 1961.- Т. 11.- С. 1320.
102. Никифоров Е.Г., Шпайхер А.О. Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана. Л. : Гидрометеоиздат, 1980. - С. 2 69.
103. Proshutinsky A.Y., Jonson М.А. Two circulation regimes of the wind driven Arctic Ocean // Journal of Geophysical Research. 1997. - Vol. 102, No. Сб. - P. 12,4 93-12,514.
104. Proshutinsky A.Y., Jonson M.A. Two regimes of the Arctic's circulation from ocean models with ice and contaminants // Marine Pollution Bulletin. 2001. - Vol. 43. - P. 61-70.
105. Polyakov I.V., Proshutinsky A.Y., Johnson M.A. Seasonal cycles in two regimes of Arctic climate // Journal of Geophysical Research. 1999. - Vol. 104. - No. Cll. - P. 25,761-25,788.
106. Johnson M.A., Polyakov I.V. The Laptev Sea as a source for recent Arctic Ocean salinity changes // Geophysical Research Letters. 2001. - Vol. 28. - No. 10. - P.2017-2020.
107. Joint US-Russian Atlas of the Arctic Ocean // Oceanography Atlas for the Summer Period. Boulder, Colorado: National Snow and Ice Data Center, Environmental Working Group, 1998.119
108. Дмитренко И.А. и др. Роль баротропных колебаний уровня моря в формировании режима течений восточной части моря Лаптевых // Доклады Академии Наук.- 20 01.- Т. 37 7.- № 1.-С. 101-107.
109. Романовский Н.Н. и др. Реконструкция палеогеографических условий на шельфе моря Лаптевых для позднеплейстоценголоценовых эвстатических циклов // Криосфера Земли. 1997. - № 2. - С.42-49.
110. Арэ Ф.Э. Роль термообразии в развитии криолитозоны Арктического шельфа Евразии в поздне- и послеледниковое время // Проблемы геокриологии. М. : Наука, 1983. - С. 195 - 200.
111. Антипина З.Н., Арэ Ф.Э., Молочушкин И.Н. Расчет деградации многолетнемерзлых толщ под дном моря // Геотеплофизические исследования в Сибири. Новосибирск, Наука, 1978. - С.66-73.
112. Дмитренко И.А. и др. Термический режим придонного слоя моря Лаптевых и процессы, его определяющие // Криосфера Земли. 2001. - Т.5. - №3. - С.23-29.
113. Fong D.A., Geyer W.R. Response of a river plume during an upwelling favorable wind event // Journal of Geophysical Research. 2001. - Vol. 106. - No. CI. - P. 1067-1084.
114. Berezovskaya S.L. et al. The Laptev Sea shelf hydrography under the variable atmospheric forcing during summer // Proceedings of Climate Drivers of the north.-2002. P.29.
115. Березовская С.JI. и др. Закономерности распространения речных вод на шельфе моря Лаптевых // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета РГГМУ. 2002. - С. 7.3-75.
116. Дмитренко И.А. и др. Роль речного стока в межгодовой изменчивости распространения припайного льда в Российской Арктике // Метеорология и гидрология. 2 000. - № 3.-С.85-94.
117. Березовская С.Л. и др. Межгодовая изменчивость распространения речного стока на шельфе моря Лаптевых в условиях различной атмосферной циркуляции // Доклады Академии Наук. 2 002. - Т.3 86. - №1.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.