CC BY
19
УДК 551.324.3
ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ПОТЕРИ ВЕЩЕСТВА ЛЕДНИКОМ ТОМИЧ (ЗАПАДНО-КАТУНСКИЙ ЦЕНТР ОЛЕДЕНЕНИЯ, АЛТАЙ)
ЗА ПЕРИОД С 2010 ПО 2016 ГОДЫ
1 2 1 3
А.А. Коломейцев , Е.В. Мардасова , Р.А. Рудыка , Р.Т. Шереметов
'Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, E-mail: [email protected] 2Алтайский государственный университет, Барнаул, E-mail: [email protected] 3Институт экологии человека СО РАН, Кемерово, E-mail: [email protected]
Проведена оценка изменения высоты поверхности правого кара ледника Томич (Западно-Катунский центр оледенения, Алтай) в конце июня 2016 г. Установлено дальнейшее интенсивное таяние ледников с 2010 по 2016 гг. Язык ледника с 1969 по 2009 гг. отступил на 136 м, с 2009 (конец июня, прямые наблюдения) по 2014 гг. (третья декада августа, космический снимок) - на 58 м, т.е. интенсивность увеличилась почти в два раза по сравнению с предыдущим периодом. Потери объема льда за с 2010 по 2016 гг. осталась почти неизменной - около 1,5 млн. м3 в год.
Ключевые слова: ледник Томич, Алтай, потеря вещества.
Дата поступления 15.08.2016
Ледники являются такими природными объектами, которые практически мгновенно реагируют на климатические изменения. В соответствии с программой наблюдений за колебаниями [1] объектом мониторинговых наблюдений является каровый ледник Томич, расположенный в бассейне реки Мульта (За-падно-Катунский центр оледенения). Достаточно подробное его описание и материалы режимных наблюдений в бассейне реки Томички за 1969-1973 гг. можно найти в монографии «Горноледниковые бассейны Алтая» [2]. Предыдущая съемка поверхности ледника Томич проводилась в 2009-2010 гг. [3]. В начале лета 2016 г. сотрудниками ИВЭП СО РАН, ИЭЧ СО РАН и Алтайского государственного университета была сделана попытка повторить топографическую съемку для оценки изменения объема за период с 2010 по 2016 гг.
Топографическая съемка осуществлялась геодезической системой Leica SR20 27 и 28 июня 2016 г., при этом применяли быстрый статический способ
определения координат точек. Один приемник использовался в качестве базовой станции на репере (суммарный осадкомер под языком ледника), а второй - в качестве подвижной станции (ровер) для определения координат точек на поверхности. Важным моментом при этом дифференциальном методе спутниковых определений является то, что геодезическая точность координат точек и элементов базовых линий получается при совместной постобработке измерений с базовой и подвижной станций [4]. На поверхности (так же правого кара) 27 июня было снято 9 точек (табл. 1, рис. 1).
Точки съемки назначались исходя из условий безопасности и как максимум через 120 м в соответствии с [5, п. 12.7]. Проходы делали по профилям от кромки языка ледника вглубь кара и обратно по азимутам Ам = 240°/60° (юз/св). Количество опорных точек превышало 10-15 отметок на 1 дм планшета [6, п. 226].
Таблица 1
Координаты точек, снятых 28 июня 2016 г.
№ точки Широта* Долгота* Высота, м* Точность в плане, м
1 85,822180 49,920470 2359,41 0,06
2 85,820240 49,920040 2383,61 0,19
3 85,818350 49,919650 2409,44 0,13
4 85,816410 49,919220 2449,69 0,10
5 85,814480 49,918790 2475,38 0,04
6 85,813400 49,919940 2473,88 0,12
7 85,815220 49,920550 2457,47 0,07
8 85,817050 49,921160 2427,88 0,30
9 85,818830 49,921750 2386,93 0,04
ИРТОМ 85,823080 49,924470 2294,91 1,56
Примечание: * - WGS84.
Условные обозначения
---граница ледника Томич на 22.08.2014
1
■ точки съемки поверхности ледника 27.06.2016
• точки съемки поверхности ледника 28.06.2016 ЯРТОМ
• реперные точки съемки
Рис. 1. Плановое положение точек съемки, 27 и 28 июня 2016 г., м-б: 1:10000 Дата космического снимка - 22 августа 2014 г.
На дату съемки язык ледника был покрыт толстым (1,5-2,0 м) слоем сезонного снега, было установлено, что за период с 1969 по 2014 гг. он отступил, согласно космическому снимку, на 193,5 м и на 58 м - с 2009 по 2014 гг. [7].
Методика исследований
Для оценки потерь вещества поверхности правого кара было использовано следующее. Во-первых, таяние на
поверхности ледника достаточно хорошо коррелирует с абсолютными высотами точек (рис. 2). Во вторых, в районе бергшрундов (фирновая зона) эти высоты за короткие промежутки времени (а период с 1973 по 2016 гг. можно принять как короткий, покольку основные изменения поверхности происходят на языках, а не в фирновых зонах) остаются неизменными.
Значит с определенной степенью уверенности высоты бергшрундов можно снять с достаточно подробной карты Р.М. Мухаметова (рис. 3). Сгущение точек изменения высотных отметок на языке правого кара мы можем провести на основе зависимости потерь вещества от абсолютной высоты (см. рис. 2). Материалы расчетов показали, что объем стаяшего снега и льда правого кара То-мича с 1973 по 2016 гг. составил 9,55 млн. м , безвозвратные потери льда языком ледника за счет оступания (для расчета использованы радиолокационная съемка в 2000 г [8]) - 4,3 млн. м3.
Сравнение картографических материалов. Необходимо отметить следующее. Согласно карте Р.М.Мухаметова средняя высота поверхности ледника Томич на 1973 г. составляет 2481,6 м. Построение горизонталей проводилось от репера в правом нижнем углу карты с отметкой 2284,5 м. Если проанализировать карту (см. рис. 4), построенную ГУГК, то средняя высота поверхности ледника Томич составит 2545,8 м.
Следовательно, за период с 1961 по 1973 гг. поверхность ледника понизилась на 64,2 м, что совершенно отличается от предыдущих исследований [3]. К сожалению, не известно, каким обра-
зом была получена высотная отметка репера Р.М. Мухаметовым. Согласно нашим исследованиям абсолютная высота планового положения репера (суммарный осадкомер, который расположен в 30-ти м юго-западнее высотной отметки 2284,5 м) по карте ГУГК должна быть равна около 2335 м. Если учесть, что высотные отметки WGS84 отличаются от Балтийской системы, принятой в СССР, на 41,5 м [10], то высота нашего репера должна быть равна 2336,4 м, что более соотвествует карте ГУГК. Если определить высотную отметку нашего репера по карте Р.М. Мухаметова, то она должна быть равна 2270 м. В этом случае поверхность ледника на карте Р.М. Муха-метова опущена на 66,4 м по сравнению с картой ГУГК, и повышение поверхности ледника Томич за 1961-1973 гг. составило +2,2 м, а интенсивность потерь была на уровне +0,27 млн. м3/год.
Обсуждение результатов
Анализ изменений объема правого кара ледника относительно общих потерь ледником показал (табл. 2), что эта величина относительно постоянна и составляет, в среднем, около 0,5 %.
2360 2380 2400 2420 2440 2460 2480 2500
Абсолютная высота , м
Рис. 2. Зависимость опускания поверхности ледника Томич от абсолютной высоты,
1973-2016 гг.
Рис. 3. Карта ледника Томич на 5.08.1973 г.
Составлена Р.М. Мухаметовым, м-б 1:10000 [8].
Рис. 4. Район ледника Томич, копия карты м-ба 1:100000,
Расстояние между линиями сетки - 1 км, сплошные горизонтали проведены через 20 м.
Таблица 2
Изменение объема всего ледника Томич и его правого кара за период наблюдений
(использованы материалы из [3]).
Период наблюдений S, км2 Изменение объема ледника Томич
всего ледника, млн.м3 правого кара
млн.м3 доля от всего ледника, %
1969-1973 1,60 +4,2
1973-1983 1,55-1,54 -12,7 -5,97 47,0
1983-1995 1,54-1,54 +0,2 +0,1 53,5
1995-2010 1,54-1,25 -8,1 -3,8 46,5
2010-2016 1,25-1,11 (-8,8) -4,3 (49,0)
Таким образом, восстановив изменение поверхности правого кара с 1973 по 2016 гг., можно хотя бы на уровне экспертной оценки определить изменение объема всего ледника за этот период. Проверку величины потерь можно выполнить по полученной на основе предыдущих исследований - зависимости скорости потерь или накопления
Средняя летняя температура на ГМС ком Томич за период инструментальных
вещества от средней летней температуры на ГМС Каратюрек (табл. 3, рис. 5).
Выводы
1. Малые ледники Алтая, судя по нашим матералам, продолжают интенсивно терять свое вещество (рис. 6).
Таблица 3
Каратюрек и скорость потерь вещества ледни-наблюдений
Период Средняя летняя температура на ГМС Каратюрек Скорость потери (накопления) вещества, млн.м3 Источник
1961-1973 5,40 +0,27 собственные расчеты
1973-1983 5,92 -1,27 [3]
1983-1995 5,45 +0,017 [3]
1995-2000 6,65 -1,35 [3]
2000-2010 6,56 -0,94 [3]
1969-1973 5,06 +0,84 расчеты по ледовому балансу [8]
2010-2016 6,8 -1,46 собственные расчеты
Рис. 5. Скорость изменения объема вещества ледника Томич в зависимости от средней летней температуры в ледниковой зоне Алтая, ГМС Каратюрек, Н = 2600 м.
- период 2010-2016 гг.
Рис. 6. Динамика объема ледника Томич за период инструментальных наблюдений
2. Согласно исследованиям [11] на материалов показал, что это соответ-
ледниках должно наблюдаться от года к ствие справедливо не только относи-
году соответствие снегонакопления (до- тельно снегонакопления [8], но и отно-
ля относительно средних значений за сительно потерь вещества.
определенный год). Анализ полученных
Работа выполнена по госбюджетной программе ИВЭП СО РАН и программе Президиума РАН 4.2 «Комплексный мониторинг современных климатических и экоси-стемных изменений в Сибири».
Авторы статьи выражают благодарность за методическую помощь в проведении полевых работ и обработке полученного материала научному руководителю В.П. Галахову, а также студентам географического факультета АлтГУ: А.С. Анисимову, Р.Б. Бредихину, Ю.А. Жилиной, Д.А. Кондакову, К.П. Рехтиной, А.А. Архиповой, В.А. Ванюшкину за помощь в заброске и снятии с ледника топографического отряда. Авторы особенно признательны Игорю Валентиновичу Кондрашеву за финансовую помощь в проведении экспедиционных работ.
Список литературы
1. Основные положения по организации и проведению наблюдений за колебаниями ледников // МГИ. - 1983. - Вып. 22. - С. 199-222.
2. Ревякин В.С., Галахов В.П., Голещихин В.П. Горноледниковые бассейны Алтая.
- Томск: Изд-во ТГУ, 1979. - 309 с.
3. Самойлова С.Ю., Шевченко А.А., Шереметов Р.Т., Коломейцев А.А. Колебания ледников Томич и Водопадный (Алтай) во второй половине ХХ - начале XXI в. // Лед и снег. - 2015. - т. 55. № 3. - С. 47-54.
4. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем глонасс и gps (ГКИНП (ОНТА)-02-262-02). - М., ЦНИИГАиК, 2002. - 55 с.
5. Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1:10000 и 1:25000. Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР (Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1:10000 и 1:25000. Полевые работы). - М.: Недра, 1978. - 78 с.
6. Наставление по составлению и подготовке к изданию топографических карт масштабов 1:25000, 1:50000, 1:100000. М.: Воен. изд-во Мин-ва Обороны СССР, 1965. -135 с.
7. Галахов В.П., Черных Д.В., Золотов Д.В., Агатова А.Р., Бирюков Р.Ю., Назаров А.Н., Орлова Л.А., Останин О.В., Самойлова С.Ю., Шереметов Р.Т., Якубовский В.И. Оледенение Юго-Западной части Алтая во вторую половину голоцена. -Барнаул: Азбука, 2012. - 119 с.
8. Ревякин В.С., Галахов В.П., Голещихин В.П. Горноледниковые бассейны Алтая.
- Томск: Изд-во ТГУ, 1979. - 309 с.
9. Никитин С.А., Веснин А.В., Осипов А.В., Игловская Н.В. Распределение объемов льда в западной части Катунского хребта по данным радиолокационного зондирования // Вестн. Томского гос. ун-та. - 2001. - № 274. - С. 34-39.
10.Галахов В.П., Самойлова С.Ю., Коломейцев А.А., Шевченко А.А., Шереметов Р.Т. Колебания языка ледника Малый Актру за период инструментальных наблюдений (1961-2013) // Мир науки, культуры, образования. - 2014. - № 4(47). - С. 402-404.
11.Hasler M. Ausaperung und Klimaverlauf am Beispiel des Griesgletcshers // Geographica Helvetica. - 1975. -№ 2. - S. 157-165.
References
1. Osnovnye polozheniya po organizatsii i provedeniyu nablyudeny za kolebaniyami lednikov // MGI. - 1983. - Vyp. 22. - S. 199-222.
2. Revyakin V.S., Galakhov V.P., Goleshchikhin V.P. Gornolednikovye basseyny Altaya. - Tomsk: Izd-vo TGU, 1979. - 309 s.
3. Samoylova S.Yu., Shevchenko A.A., Sheremetov R.T., Kolomeytsev A.A. Kolebaniya lednikov Tomich i Vodopadny (Altay) vo vtoroy polovine KhKh - nachale KhKhl v. // Led i sneg. - 2015. - t. 55. № 3. - S. 47-54.
4. Instruktsiya po razvitiyu syemochnogo obosnovaniya i syemke situatsii i relyefa s primeneniyem globalnykh navigatsionnykh sputnikovykh sistem glonass i gps (GKINP (oNTA)-02-262-02). - M., TsNIIGAiK, 2002. - 55 s.
5. Instruktsiya po topograficheskim syemkam v masshtabakh 1:10000 i 1:25000. Glavnoye upravleniye geodezii i kartografii pri Sovete Ministrov SSSR (Instruktsiya po topograficheskim syemkam v masshtabakh 1:10000 i 1:25000. Polevye raboty). - M.: Nedra, 1978. - 78 s.
6. Nastavleniye po sostavleniyu i podgotovke k izdaniyu topograficheskikh kart massht-abov 1:25000, 1:50000, 1:100000. M.: Voyen. izd-vo Min-va Oborony SSSR, 1965. - 135 s.
7. Galakhov V.P., Chernykh D.V., Zolotov D.V., Agatova A.R., Biryukov R.Yu., Naza-rov A.N., Orlova L.A., Ostanin O.V., Samoylova S.Yu., Sheremetov R.T., Yakubovsky V.I. Oledeneniye Yugo-Zapadnoy chasti Altaya vo vtoruyu polovinu golotsena. - Barnaul: Azbu-ka, 2012. - 119 s.
8. Revyakin V.S., Galakhov V.P., Goleshchikhin V.P. Gornolednikovye basseyny Altaya. - Tomsk: Izd-vo TGU, 1979. - 309 s.
9. Nikitin S.A., Vesnin A.V., Osipov A.V., Iglovskaya N.V. Raspredeleniye obyemov lda v zapadnoy chasti Katunskogo khrebta po dannym radiolokatsionnogo zondirovaniya // Vestn. Tomskogo gos. un-ta. - 2001. - № 274. - S. 34-39.
10.Galakhov V.P., Samoylova S.Yu., Kolomeytsev A.A., Shevchenko A.A., Sheremetov R.T. Kolebaniya yazyka lednika Maly Aktru za period instrumentalnykh nablyudeny (19612013) // Mir nauki, kultury, obrazovaniya. - 2014. - № 4(47). - S. 402-404.
11.Hasler M. Ausaperung und Klimaverlauf am Beispiel des Griesgletcshers // Geographica Helvetica. - 1975. -№ 2. - S. 157-165.
EXPERT EVALUATION OF MASS LOSS BY GLACIER TOMICH IN 2010-2016 (WEST-KATUNSKY CENTRE OF GLACIATION, ALTAI) A.A Kolomeitsev1, E.V. Mardasova2, R.A. Rudyko2, R.T. Sheremetov3
'Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul, E-mail: [email protected] 2Altai State University, Barnaul, E-mail: [email protected] 3Institute of Human Ecology SB RAS, Kemerovo, E-mail: [email protected]
In late June of 2016, the attempt to evaluate the glacier 's changes occurred in 2010-2016 was undertaken based on experimental observations of the surface height of the right cirque of the Tomich glacier (West-Katunsky centre of glaciation, Altai). The observations confirmed the continued high retreat of glaciers. In 1969-2009, the tongue of the glacier Tomich retreated up to 136 m. During the periodfrom 2009 (end of June, direct observations) to 2014 (third decade of August, the space image) its retreat made up 58 m, thus demondtrating the 2 fold recession intensity as to compared with the previous period. The volume of ice loss in 2010-2016 has remained almost unchanged, i.e. about 1.5 million cubic meters per year.
Key words: glacier Tomich, Altai, mass loss, 2010-2016.
Received August 15, 2016
