CC BY
3КЛИМАТООБУСЛОВЛЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГЛЯЦИОСФЕРЫ ЗОНЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
Две взаимоувязанные проблемы, от решения которых зависят благополучие подавляющей части населения Земли и возможности устойчивого социально-экономического развития, занимают особое место среди проблем современного мира. Это быстро нарастающий дефицит водных ресурсов и проблема адаптации населения и хозяйства к вероятным изменениям климата и окружающей среды в обозримой перспективе.
Среди проблем устойчивого развития стран Центральной Азии проблема воды является ключевой. Уже сейчас ресурсы поверхностных вод в бассейнах большинства главных рек региона исчерпаны и территория Центральной Азии характеризуется состоянием глубокого водного стресса.
Вследствие стремительно нарастающих антропогенных нагрузок на природную среду и несбалансированного водопотребления экологическая ситуация в Центрально-Азиатском регионе, в том числе на территории Иле-Балкашского бассейна, все более обоснованно оценивается как неустойчивая и непредсказуемая. Это особенно относится к горной территории, где формируются подавляющая часть возобновляемых водных ресурсов и практически все возобновляемые ресурсы чистой - питьевой воды стран региона.
Положение усугубляется тем, что эволюция природно-хозяйственных систем региона в значительной мере обусловлена рядом объективных факторов неопределенности, что ставит под угрозу стабильность окружающей среды и социально-экономической ситуации с выходом за пределы нормативных показателей устойчивого развития. Среди этих факторов наиболее значимы: неопределенность эволюции экологического состояния горных экосистем;
нерешенность проблем межгосударственного использования водных ресурсов трансграничных бассейнов;
неопределенность предстоящих изменений климатических условий на глобальном, региональном и локальном уровнях;
непредсказуемость развития компонентов гляциосферы - основного источника возобновляемых водных ресурсов рассматриваемой территории, как и всего Центрально-Азиатского региона.
Антропогенно обусловленное потепление климата и вероятный отклик окружающей среды
на эти изменения дают основание для прогноза неблагоприятного развития ситуации в ближайшей перспективе. По оценкам экспертов, вследствие потепления климата, возобновляемые водные ресурсы бассейнов главных рек Казахстана уже к середине текущего столетия могут сократиться на 20-25 % относительно современных. По той же причине не менее чем на 20 % сократится урожайность зерновых, резко активизируются процессы опустынивания.
Одним из аргументов в поддержку этих прогнозных оценок является факт интенсивного сокращения оледенения Центральной Азии. Согласно прогнозам, при сохранении современных темпов потепления климата подавляющая часть ледников в бассейнах Аральского моря и оз. Бал-каш может полностью растаять уже к концу текущего столетия. В условиях аридного климата региона подобное развитие событий неминуемо повлечет необходимость коренной перестройки всей системы водопотребления и реально может спровоцировать резкое обострение социально-экономической ситуации в странах региона с угрозой региональной безопасности. В связи с этим знания о современной и прогнозной динамике оледенения и снежности зоны формирования стока рек приобретают особую актуальность. Оценка вероятных климатических изменений и разработка адекватных упреждающих мер -необходимое условие минимизации возможных экономических потерь и негативных изменений природной среды.
Для Казахстана все большую актуальность приобретает проблема межгосударственного использования региональных водных ресурсов. Все крупные реки Казахстана (Ертис, Сырдария, Иле, Жайык) формируются на территории соседних государств, и проблема межгосударственного использования водных ресурсов трансграничных бассейнов для Казахстана приобретает статус проблемы национальной безопасности. Особенно тревожными являются последствия заявленных планов развития водного сектора экономики в китайской части бассейна р. Иле, при реализации которых забор воды на китайской территории превысит 60% годового стока этой реки. В этих условиях развитие ситуации в Иле-Балкашском бассейне по Аральскому сценарию станет неизбежным.
Две главные причины предопределяют необходимость гляциологического мониторинга в условиях Центральной Азии. Первая заключается в том, что горное оледенение - один из наиболее ярких индикаторов климатических изменений. Все изменения теплового баланса земной поверхности и суммарного увлажнения горной территории напрямую отражаются на характеристиках режима и баланса массы ледников. Показательным в этом отношении является тот факт, что повышения средней годовой температуры воздуха менее чем на 1°С за последнее столетие оказалось достаточно, чтобы оледенение гор Средней Азии и Казахстана сократилось более чем на треть.
Вторая причина состоит в том, что ледники -один из главных источников формирования водных ресурсов стран Центрально-Азиатского региона. Доля талых ледниковых вод в годовом стоке рек составляет здесь до 30 % и более, а в суммарном стоке рек за вегетационный период зачастую превышает 50 %. Вместе с талыми снеговыми водами они формируют более 70 % возобновляемых водных ресурсов.
С учетом изложенных предпосылок тема научно-исследовательских работ (НИР) в рамках программы фундаментальных исследований на 2006-2008 гг. сформулирована как «Изучить современные и прогнозные изменения оледенения и снежности зоны формирования стока рек Иле-Балкашского бассейна как основу оценки возможных изменений водных ресурсов в обозримой перспективе».
Согласно программе исследования по этой теме обозначены как первый этап работ в серии последовательных проектов, основанных на данных многолетнего мониторинга гляциосферы гор Казахстана. Ключевым звеном организуемой системы натурных наблюдений является мониторинг оледенения и снежности наименее изученной территории высокогорного пояса, где сосредоточено современное оледенение и формируется подавляющая часть возобновляемых снежных ресурсов - главных источников формирования стока рек Центральной Азии.
Территория исследований: Жетысуский (Джунгарской) Алатау, Тянь-Шань в казахстанской части трансграничного Иле-Балкашского бассейна.
Цель исследований - организовать систему мониторинга состояния компонентов гляциосфе-ры (ледники, снежники, сезонный снежный покров, подземные льды, снежные лавины), оценить
современные и прогнозные изменения оледенения и снежности зоны формирования стока главных рек Иле-Балкашского бассейна и их возможное влияние на региональные водные ресурсы.
По сути, речь идет о необходимости оценки природо обусловленных ограничений управления региональными водными ресурсами как необходимого условия эффективного социально-экономического планирования и устойчивого развития. В соответствии с этими целями основные задачи НИР по проекту сформулированы как:
организовать мониторинг компонентов гляци-осферы на базе горных стационаров в бассейнах рек Киши и Улькен Алматы как основной источник информации о динамике природных процессов в горах;
оценить современные ледовые (ледниковые) ресурсы Иле-Балкашского бассейна (Джунгар-ский Алатау, Северный Тянь-Шань в границах Казахстана) с учетом данных определений характеристик ледников по состоянию на последние годы (2000-2006) и дать прогноз их развития как реакции на возможные изменения климата;
оценить межгодовую изменчивость максимальных запасов воды в снежном покрове зоны формирования стока - главного источника формирования возобновляемых водных ресурсов;
установить роль подземных льдов в формировании стока;
определить вероятные изменения снежно -ледовых ресурсов как реакцию на возможные изменения климата;
оценить вероятные изменения водных ресурсов региона в обозримом будущем с учетом тенденций изменений характеристик снежности, оледенения и климата.
Решение перечисленных задач на основе стандартных подходов малоперспективно: результаты прогнозной оценки возможных изменений водных ресурсов на базе известных климатических моделей значительно различаются (в условиях региона в 1,5-2 раза), а прогноз вероятных изменений климата в ближайшем будущем, основанный на выявленной связи температуры воздуха с концентрацией парниковых газов в атмосфере (главным образом, двуокиси углерода), нельзя признать убедительным. По этим причинам при прогнозе вероятных изменений оледенения и снежности более предпочтительно опираться на тренды изменений исследуемых характеристик, выявленные на основе анализа данных прямых наблюдений.
По тем же причинам, наряду с применением современных методов системного анализа и материалов дистанционного зондирования, в исследованиях по теме использованы нестандартные подходы, основу которых составляют методические решения и результаты, полученные исполнителями НИР в ходе предыдущих исследований. Прежде всего, это касается методов оценки характеристик снежности в условиях горного рельефа. Эти методы апробированы применительно к горным районам Средней Азии и Казахстана (Алтай, Жетису Алатау, Тянь-Шань, Памир) и использованы при составлении серии карт Атласа снежно-ледовых ресурсов мира, в том числе по территории зарубежных горных стран (Восточный Тянь-Шань, Гиндукуш-Каракорум, Куньлунь, Тибетское нагорье, Гималаи), изданного в 1997 г.
Основные результаты исследований. Программой НИР по теме предусмотрены следующие ожидаемые результаты:
организованная система гляциологического мониторинга, ориентированная на использование данных дистанционного зондирования;
результаты анализа данных каталогов ледников, составленных по материалам аэрофотосъемки с 1955-1990 гг. и аналогичных определений на основе данных космосъемки за последующие годы;
результаты оценки изменений снежности горной территории за последние десятилетия;
прогноз развития оледенения и вероятных изменений снежности как основа оценки климатически обусловленных изменений водных ресурсов на ближайшие десятилетия;
данные мониторинга динамики гляциосферы гор Казахстана (территория Северного Тянь-Шаня и Жетысу Алатау) как индикатор реакции ее компонентов на изменения климата и антропогенные нагрузки.
Мониторинг компонентов гляциосферы организован на базе трех горных стационаров Института географии в горах Заилийского Алатау: гляциологического «Ледник Туйыксу» в бассейне р. Киши Алматы (М. Алматинки) (на высоте 3500 м), гидрофизического в районе Большого Алматинского озера (2500 м) и геокриологического в бассейне р. Улькен Алматы (Б. Алматинка ) в районе перевала Жосалыкезен (3400 м). Отметим, что названия стационаров условны: на базе каждого из них организован комплекс наблюдений, в составе которого круглогодичные
наблюдения климатических условий и снежности (температура и влажность воздуха, атмосферные осадки, направление и скорость ветра, высота и водность снежного покрова по постоянной рейке и др.).
На леднике Туйыксу организован весь комплекс круглогодичных наблюдений, необходимых для расчета составляющих баланса массы ледника, включая величины годовой аккумуляции и абляции и регулярную регистрацию динамики высоты фирновой линии в течение абляционного периода. Основной объем геокриологических наблюдений проводился в содружестве с коллективом Казахстанской высокогорной геокриологической лаборатории Института мерзлотоведения Сибирского отделения Российской академии наук (РАН) и включал регулярные измерения температуры грунтов в скважинах (в общей сложности их более 20) как в слое сезонномерзлых пород, так и в слое вечной мерзлоты на глубинах до 25 м.
Мониторинг снежности организован в бассейне р. Киши Алматы, где, в дополнение к площадкам снегомерного маршрута Казгидромета, организован полигон из нескольких снегомерных площадок, заложенных на северных луговых склонах в диапазоне 1900-2700 м. Наблюдения организованы в режиме, ориентированном на поиск методических подходов к выявлению закономерностей распределения характеристик снежности с использованием данным дистанционного зондирования из космоса. Мониторинг характеристик снежности проводился также на базе стационаров Института географии в бассейне р. Улькен Алматы.
Возобновлен мониторинг лавинной активности на основе ежегодных измерений плановых размеров лавинных снежников в контрольных лавинных бассейнах с последующим расчетом объема переотложенного лавинами снега и модуля лавинного сноса - наиболее объективного количественного показателя лавинной активности.
Оценка современных ледовых ресурсов выполнена на основе сравнительного анализа данных унифицированных каталогов ледников Заилийско-Кунгейской и Джунгарской ледниковых систем по состоянию на несколько временных срезов с 1955 по 2000 г. и результатов аналогичных определений по состоянию на 2006 г. (Заи- лийско-Кунгейская ледниковая система). Полученные результаты позволили оценить изменение темпов деградации оледенения региона с 1955 (год создания первого каталога ледников) по 2000
(Джунгарская ледниковая система) и 2006 гг. (Заилийско-Кунгейская ледниковая система).
Оценка вероятных изменений снежноледовых ресурсов и их возможного влияния на сток проведена на основе обобщения доступных опубликованных данных, с одной стороны, и анализа материалов мониторинга на базе горных стационаров Института географии - с другой. Для решения задачи использованы также данные повторной фотограмметрической съемки ледников в верховьях р. Киши Алматы, выполненной немецкими специалистами в 1958 и 1998 гг., и материалы многолетних наблюдений за температурой сезонно- и многолетнемерзлых грунтов. В целом исследования по теме выполнены в полном объеме, а полученные результаты вполне соот-ветствуют предусмотренным программой НИР по теме и позволяют сделать следующие выводы.
Для стран Центральной Азии проблемы воды и вероятных последствий глобального потепления климата для природной среды, экономики и населения представляют особый приоритет. Уровень современных знаний по обеим проблемам явно не отвечает задачам обеспечения устойчивого экологически сбалансированного развития стран региона, что, наряду с неопределенностью перспектив вероятных изменений даже в ближайшем будущем, таит угрозу региональной безопасности.
Проблема воды во всех странах Центральной Азии остается ключевой. Быстро нарастающий дефицит пресной воды и реальная перспектива весьма драматичных последствий продолжающегося глобального потепления для населения и экономики выдвигают оценку современных и прогнозных изменений снежно-ледовых ресурсов в ряд наиболее приоритетных проблем глобального масштаба.
Факт продолжающегося глобального потепления климата, особенно интенсивного в 70-80-х годах прошлого века, бесспорен. Косвенными его подтверждениями являются интенсивная деградация Гренландского ледникового щита и горного оледенения мира, смещение к северу границ обитания многих видов животного и растительного мира и границы зоны с неустойчивым снежным покровом в Евразии и Северной Америке, сокращение площади и толщины морских льдов Арктики и повышение уровня Мирового океана. Вместе с тем все большее число специалистов склоняются к мысли о том, что современное
потепление отражает, скорее, тенденцию цикличности климатических изменений, а роль антропогенного фактора не настолько велика, как принято считать.
Есть основания полагать, что значительное потепление, выявленное по показаниям многих станций режимных климатологических наблюдений, не отражает реальных климатических изменений, а является, скорее, результатом учета накопленных по времени искажений естественного температурного поля за счет влияния урбанизированных территорий. По-видимому, более приближены к реальным оценки изменений климата Межправительственной группы экспертов по изменению климата (1РСС), согласно которым средняя глобальная температура воздуха повысилась за прошлое столетие на 0,3-0,6 °С. По крайней мере, известно, что в этих оценках предпринята попытка максимально исключить влияние отепляющего эффекта урбанизированных территорий, хотя неясно, учтено ли влияние антропогенно измененных ландшафтов. Что касается оценок климатических изменений на национальном и региональном уровнях, проведенных зачастую без учета влияния локальных условий на формирование полей климатических характеристик, то к ним следует относиться осторожно. Зачастую темпы потепления климата в этих оценках значительно (нередко на порядок) выше среднеглобальных. Соответственно в таких случаях не вполне адекватны и прогнозные оценки кли-матообусловленных изменений урожайности сельскохозяйственных культур и состояния природной среды, как и рекомендации по мерам адаптации [3, 4, 9].
В целом, несмотря на постоянное внимание к проблеме изменения климата, уровень неопределенности вероятных изменений климата и их последствий для природной среды населения и экономики остается высоким. Исследования показали, что при значительной межгодовой изменчивости средние многолетние годовые и сезонные суммы осадков, как и максимальные снегозапасы в зоне формирования стока в течение последнего полувека, как минимум, оставались устойчивыми. Выявляемые для некоторых станций слабо выраженные положительные тренды этих характеристик зачастую статистически незначимы. Это дает основания надеяться на сохранение относительной устойчивости характеристик речного стока, по крайней мере, в ближайшей перспективе.
Данные наблюдений, поступившие в Мировую службу мониторинга ледников, и содержание соответствующих научных публикаций не оставляют сомнения в том, что оледенение Земли, начиная с середины XIX в., находилось в состоянии преимущественной деградации [12-14]. В горах Юго-Восточного Казахстана темпы деградации оледенения, достигнув максимума в 1,2 % в год (по площади открытой части ледников) в середине 1970-х годов, в последующий период сокращались и в настоящее время существенно ниже в сравнении с соответствующими величинами, характерными для середины 50-х годов прошлого века - времени составления первых каталогов ледников. Выявленная динамика темпов деградации оледенения в последние три десятилетия -результат, прежде всего, сложного сочетания влияния изменений температуры абляционного периода и величин аккумуляции твердых осадков в гляциально-нивальном поясе гор. Установление роли каждого из этих факторов - задача предстоящих исследований.
Сравнительный анализ опубликованных результатов исследований динамики горного оледенения за последние десятилетия позволяет заключить, что значительные межрегиональные контрасты темпов деградации ледников обусловлены многими факторами. Среди них, помимо типа климата (теплый морской - холодный континентальный), наиболее значимы ориентация макросклона горного хребта относительно стран света и господствующего направления атмосферного влагопереноса, а также положение горноледникового бассейна в горной системе (периферия - внутригорные орографически закрытые районы). Влияние этих факторов так велико, что темпы деградации оледенения даже расположенных рядом частных бассейнов могут различаться более чем вдвое. Вместе с тем различия в оценках могут быть связаны и с использованием разных исходных данных: в одних случаях это данные обо всей площади ледника, включая покрытую мореной, в других - данные о площади только открытой его части (чистый лед). Опыт показал, что в зависимости от типа исходных данных результаты оценок могут значительно различаться.
Темп деградации ледников практически не зависит от их экспозиции и морфологического типа. В условиях гор Казахстана и сопредельных стран Центральной Азии максимальные темпы деградации присущи оледенению южных макро-
склонов хребтов, а минимальные - внутригорным и орографически закрытым бассейнам восточной ориентации, а также наиболее увлажненным бассейнам на западной периферии горных стран, благоприятно ориентированным относительно господствующего направления атмосферного влагопереноса. В первом случае очевидна решающая роль относительно более высокого температурного фона, присущего макросклонам южной ориентации. В двух последних случаях причиной замедленных темпов деградации ледников является относительно большая доля летних осадков в годовой их сумме. Отметим, что в условиях Тянь-Шаня эта доля закономерно увеличивается с запада на восток. Можно ожидать, что при прочих равных условиях в том же направлении сокращаются и темпы деградации оледенения [3, 4, 15].
Найденные территориальные различия темпов деградации ледников дают основания утверждать, что в горах Средней Азии и Казахстана наименее устойчивы к воздействиям климатических изменений ледники южных макросклонов горных хребтов. Значительно более «жизнеспособны» ледники, расположенные на западной периферии горных бассейнов и макросклонах хребтов, обращенных на запад и юго-запад - навстречу господствующему направлению атмосферного влагопереноса. Близки к ним по устойчивости ледники макросклонов (бассейнов рек) противоположной - восточной ориентации. При этом в двух последних случаях механизмом «поддержки» ледников является относительно большая доля летних осадков в их годовой сумме: частые летние осадки, подавляющая часть которых в ледниковом диапазоне выпадает в твердом виде, способствует «консервации» ледников, существенно снижая абляцию льда.
Степень устойчивости ледников к воздействию внешних факторов в значительной мере определяется их размерами. В районах с глу-бокорасчлененным рельефом площадь ледника Р = 14 км2 является пороговой: с ее превышением механизм саморегулирования ледника настолько выражен, что подавляет проявления всех факторов локального характера и его режим определяется макроклиматическими условиями района при максимально ограниченном влиянии локальных факторов [5-7]. Достаточно уверенно можно утверждать, что крупные ледники более устойчивы к внешним воздействиям в сравнении с малыми ледниками. Механизм этой
устойчивости, по-видимому, заложен во времени оборота массы льда ледника - чем это время продолжительнее, тем больше «запас прочности» и тем меньше режим ледника зависит от влияния локальных факторов и межгодовых колебаний характеристик климата. Вероятно, именно ледники площадью больше указанного порогового значения представляют наибольший интерес для исследований взаимодействия оледенения и климата.
Режим отдельного ледника сугубо индивидуален и наблюдения за балансом его массы могут не вполне адекватно характеризовать изменения оледенения горно-ледникового бассейна либо района. Малые ледники более чувствительны к изменениям климата. Вместе с тем сказать однозначно, что малые ледники деградируют с большей интенсивностью, чем большие, нельзя: в зависимости от особенностей локальных условий темпы деградации малых ледников могут быть как больше, так и меньше темпов деградации не только больших ледников, но и средних для данной ледниковой системы в целом.
Принципиально, с учетом современных знаний о режиме оледенения, задача гляциологического прогноза не является сложной. Но проблема заключается в достоверности прогноза вероятных изменений температуры воздуха и сумм осадков. Надежность их прогнозной оценки невелика. В этих условиях перспективным остается путь экстраполяции характеристик изменения оледенения, выявленных по материалам наблюдений или на основе повторных аэрофотосъемок либо снимков из космоса за последние десятилетия. С учетом искажений естественных полей климатических характеристик влиянием антропогенно измененных ландшафтов и урбанизированных территорий полученные на основе климатических моделей прогнозы значительного повышения температуры воздуха в ближайшие десятилетия (на 3,5-4,5 °С) вряд ли можно признать надежной основой для прогноза изменений снежно-ледовых и водных ресурсов рассматриваемого региона.
Господствующее мнение о неизбежности исчезновения ледников гор Тянь-Шаня и соседних стран Центральной Азии нельзя принять как аксиому. С учетом стабильности величины осадков, особенно твердых, можно предположить, что ледники данного региона не исчезнут в течение текущего столетия. Необходимо также учесть, что по мере деградации все большая часть наибо-
лее значимых по размерам ледников переходит из состояния открытых в состояние погребенных и продолжает участвовать в формировании стока [3, 4, 15].
Согласно результатам многолетних термометрических наблюдений с 1973 по 1996 г. в условиях Северного Тянь-Шаня наблюдалось устойчивое повышение температуры мерзлых пород. Мощность активного слоя на высоте 3400 м в районе перевала Жусалыкезен за указанный период увеличилась более чем на 1 м. Но с 1996 г. процесс протаивания мерзлоты прекратился и температура в слое вечномерзлых пород оставалась устойчивой вплоть до 2006-2007 гг. Начиная с 1996-1997 гг. наблюдается также устойчивое увеличение глубины сезонного промерзания [8]. Более того, в сезон 2007-2008 гг. во всех термометрических скважинах зафиксировано значимое понижение температуры вечной мерзлоты. Однозначно определить, что стало главной причиной отмеченных изменений состояния криолитозоны - замедление темпов потепления климата либо изменения режима снежного покрова и температуры в начале холодного сезона, пока сложно.
Выявленные факты (положительный за 40 лет баланс массы в зоне питания Туйыксуйской группы ледников, переход ряда крупных ледников Центрального Каракорума в фазу насту-пания, сокращение темпов деградации оледенения с 80-х годов и стабилизация температуры многолетнемерзлых пород во второй половине 90-х годов) позволяют предположить о том, что характерный для прошлого столетия процесс глобального потепления климата в течение последних десятилетий замедлился и в обозримой перспективе вероятна смена знака в развитии оледенения Центральной Азии: процесс деградации оледенения может смениться противоположным. Разумеется, что этот вывод, как и сомнения относительно темпов, причин и перспектив современных и прогнозных измене-ний климата, требуют дополнительного обоснования, получить которое без организации целена-правленных масштабных исследований невозможно.
Логичные, казалось бы, ожидания увеличения ледникового и суммарного стока, как и прогнозы значительного сокращения региональных водных ресурсов вследствие продолжающейся деградации оледенения, лишены оснований. Исследования показали, что прибавка к стоку за счет роста слоя стаивания льда вследствие глобального потепления несоизмеримо мала в срав-
нении с убылью стока за счет сокращения площади ледника. Для ледника Туйыксу эти величины соотносятся как 1 к 150. По-видимому, можно считать, что даже с учетом кумулятивного эффекта ежегодного повышения температуры (при прочих равных условиях слой стаивания в каждый последующий год будет больше характерного для предыдущего года) результирующим итогом современного потепления климата является сокращение ледникового стока. Очевидно, что при сохранении нынешних тенденций потепления климата процесс сокращения ледникового стока будет продолжаться. Исследования изменений оледенения и стока в бассейнах рек Западной Джунгарии подтвердили выводы о том, что ледниковый сток в течение последнего полувека сокращался сообразно сокращению площади оледенения [1]. Аналогичные результаты получены для Кавказа.
Установленная устойчивость норм и характеристик внутригодового распределения стока главных рек Центральной Азии и сумм осадков в зоне формирования сока на фоне значительной деградации оледенения дают основание предположить наличие некоего компенсационного механизма. Таким механизмом может быть все большее (по мере потепления климата) участие в формировании речного стока талых вод подземных льдов. Следует учесть, что доля талых вод погребенных льдов в речном стоке по мере деградации оледенения увеличивается, поскольку все большая часть ледниковой поверхности переходит из состояния открытой в состояние погребенной. Следовательно, сокращение площади открытой части ледников не вполне адекватно отражает изменение ледниковых ресурсов: в процессе деградации все большая часть ледника переходит из состояния открытого в состояние погребенного. Таким образом, в процессе деградации оледенения происходит своего рода «консервация» все более значительной части ледника. При этом погребенные льды, хотя и с меньшей интенсивностью, продолжают таять, их талые воды участвуют в формировании стока, являясь одним из главных компонентов упомянутого компенсационного механизма.
Принимая во внимание, что запасы подземных льдов в высоких горах Средней Азии и Казахстана эквивалентны современным ледниковым ресурсам [2], а в горах Китая превышают их вдвое, а также учитывая тот факт, что темпы таяния подземных льдов значительно ниже в сравнении с характерными для открытой повер-
хности ледников, можно полагать, что даже при сохранении нынешних тенденций потепления климата действие упомянутого
компенсационного механизма может растянуться на столетия. Заметим также, что в условиях Центральной Азии вряд ли следует ориентироваться на значительное сокращение водных ресурсов вследствие деградации оледенения еще и по той причине, что главным источником формирования ледникового (как и суммарного) стока является талый сток сезонного снежного покрова. В суммарном годовом стоке с ледника Туйыксу, например, на его долю приходится не менее 70 %, тогда как за счет таяния вековых запасов льда формируется не более 30 % ледникового стока.
Оптимизм внушает и то, что, согласно результатам анализа кернов льда с ледников Тянь-Шаня, более половины годовой аккумуляции в ледниковом поясе гор (выше 3700 м) формируется за счет испарения с внутренних источников влаги. Это позволяет заключить, что Центральная Азия - саморегулируемая система, где составляющие водного баланса зоны формирования стока остаются в относительно устойчивом состоянии: испарение обеспечивает «местные» осадки, которые, в свою очередь, сдерживают рост температуры [10, 11].
Все это дает основание надеяться, что продолжающаяся деградация оледенения не приведет к значительному сокращению стока и региональных водных ресурсов, по крайней мере, в течение ближайших десятилетий. Разумеется, этот оптимистический вывод нуждается в дополнительном обосновании, что потребует постановки комплекса целенаправленных исследований, скоординированных на межнациональном и региональном уровне. В этой связи заслуживают внимания геокриологические исследования, прежде всего мониторинг термического режима сезонно- и многолетнемерзлых пород и совершенствование методов оценки запасов подземных льдов. Очевидно, настало время, когда погребенные ледники и многолетнемерзлые толщи следует рассматривать не только как индикатор климатических изменений и неблагоприятный фактор с точки зрения интересов хозяйственного освоения высокогорий, но и как стратегический ресурс формирования стока.
По крайней мере, можно уверенно полагать, что даже при сохранении современных тенденций глобального потепления в течение текущего
столетия возобновляемые водные ресурсы главных водосборных бассейнов Центральной Азии вследствие деградации оледенения значительно не сократятся, как не изменятся существенно и показатели внутригодового распределения речного стока. Сама природа дает нам возможность разумно распорядиться известными сегодня водными ресурсами, не опасаясь значительного их сокращения, по крайней мере, за счет продолжающейся деградации оледенения.
Таким образом, прогнозируемое на ближайшее будущее значительное сокращение водных ресурсов, вызванное антропогенным потеплением климата, маловероятно. Нет достаточных оснований опасаться потепления климата, вызванного им сокращения водных ресурсов и, как следствие, экономических потерь.
Факт значительного сокращения темпов деградации оледенения в последние десятилетия в сочетании с прекращением увеличения глубины активного слоя мерзлоты и устойчивого роста глубины сезонного промерзания грунтов в горах с середины 1990-х годов дает основание предположить начало значимой перестройки климатических условий. Как минимум, это позволяет полагать, что преобладающей тенденцией в течение последнего десятилетия было сокращение темпов потепления климата.
Научная значимость результатов исследований определяется существенным улучшением знаний о закономерностях формирования и распределения снежно-ледовых ресурсов главных водосборных бассейнов Центральной Азии, климатически обусловленных изменениях оледенения и снежности и их вероятных проявлениях в гидрологическом режиме трансграничных бассейнов.
Их практическая значимость определяется тем, что результаты исследований:
вполне могут служить основой для прогноза вероятных климатически обусловленных изменений водных ресурсов трансграничных бассейнов на ближайшие десятилетия и позволят более обоснованно планировать развитие водного сектора экономики стран региона на обозримую перспективу;
существенно укрепят позиции казахстанской делегации на переговорах по проблемам межгосударственного вододеления и использования водных ресурсов трансграничных рек региона.
Среди задач предстоящих исследований необходимо отметить следующие. Существующая
сеть регулярного мониторинга ледников Азии явно не адекватна задачам оценки современных и прогнозных изменений оледенения и их возможного влияния на региональные водные ресурсы. В настоящее время имеется лишь 18 ледников, где продолжительность ежегодных измерений баланса массы превысила 20 лет. На 11 из них наблюдения по разным причинам прекращены в 1980-х - 1990-х годах и в настоящее время сохранились лишь на трех ледниках Алтая, двух ледниках Тянь-Шаня и двух ледниках Кавказа. В этих условиях задачами на ближайшую перспективу, помимо продолжения мониторинга баланса массы упомянутых контрольных ледников, должно стать стремление восстановить прерванные наблюдения на ледниках Абрамова (Пами-ро-Алай), Карабаткак и Голубина (Тянь-Шань) и организовать подобные наблюдения на дополнительных ледниках, особенно на Тибете, в Гималаях, горах Памира и Каракорума.
Вследствие дефицита фактической информации практически нерешенной остается проблема оценки распределения и режима осадков и характеристик снежности в высокогорных районах (выше 3000-3200 м), где, по нашим оценкам, кроме ледниковых, сосредоточено более половины возобновляемых снежных ресурсов - главного источника формирования стока. В связи с этим заслуживают повышенного внимания исследования закономерностей распределения и режима снежного покрова на специально созданных снегомерных полигонах в высокогорье с применением метода теплового проявления снегозапа-сов и данных космического мониторинга.
Все еще трудно разрешимой остается проблема изменений климата высокогорного пояса -выше 3000-3200 м. Сеть режимного гидрометеорологического мониторинга в высокогорье крайне редка во всех горных районах Евразии, в Казахстане есть лишь два пункта регулярных наблюдений - метеостанция Мынжилки Казгидромета (на высоте 3036 м) и стационар Института географии «Ледник Туйыксу» (3450 м) на северном склоне Илейского (Заилийского) Алатау.
Оценки темпов деградации оледенения различных горных районов, основанные на данных определений морфометрических характеристик ледников частных бассейнов, малоперспективны. Результаты таких оценок по ряду объективных и субъективных причин трудно сопоставимы. В связи с этим заслуживает внимания составление унифицированных каталогов ледников целостных
ледниковых систем с интервалом максимум в несколько десятилетий. Только сравнительный анализ данных последовательных каталогов ледников позволяет объективно оценить изменения ледовых ресурсов целостных ледниковых систем как реакцию на изменения климата и на этой основе выявить закономерности и причины территориальных различий динамики оледенения горный районов мира. Создание унифицированных по содержанию повторных каталогов ледников с интервалом максимум 2-3 десятилетия на основе анализа данных дистанционного зондирования Земли из космоса и методов ГИС-тех-нологий следует признать одной из приоритетных задач современной гляциологии. В этой связи было бы желательным участие гляциологов Казахстана в разработке проекта ОЫМ8, ориентированного, в частности, на создание каталога ледников мира.
С учетом возросшей роли подземных льдов как стратегического ресурса пресной воды в условиях деградации оледенения необходимо усилить исследования по оценке реакции вечной мерзлоты на изменения климата с определением запасов подземных льдов и их роли в формировании стока.
Заслуживают специального внимания и исследования современных изменений климата. Ряд аспектов этой проблемы разработан недостаточно, особенно в части оценки влияния антропогенно измененных ландшафтов и урбанизированных территорий на формирование полей климатических характеристик. Есть основания надеяться, что результаты этих исследований могут существенно скорректировать сложившиеся представления о современных и прогнозных изменениях климата и их последствий для состояния природной среды, населения и экономики [3-5].
Успешное решение перечисленных задач возможно лишь при организации хорошо скоординированных исследований и тесной кооперации ученых заинтересованных стран. В связи с этим считаем целесообразным создать сеть тестовых горно-ледниковых бассейнов стран Евразии с организацией целенаправленных исследований по скоординированной программе с применением единых согласованных методов мониторинга и измерений исследуемых характеристик, созданием региональных базы данных мониторинга и информационной системы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вилесов Е.Н., Морозова В.И. Дегляциация и изменение ледникового стока в бассейне р. Усек в Джунгарском Алатау // Гидрометеорология и экология. 2004. №3(34). С. 89-95.
2. Горбунов А.П., Северский Э.В. Сели в окрестностях Алматы. Взгляд в прошлое. Алматы, 2001. 79 с.
3. Котляков В.М., Северский И.В. Ледники Центральной Азии: современное состояние, изменения, возможное влияние на водные ресурсы // Снежно-ледовые и водные ресурсы высоких гор Азии: Материалы международного семинара «Оценка снежно-ледовых и водных ресурсов высоких гор Азии» / Отв. редактор И. В. Северский. Алматы, 2007.С. 21-55.
4. Котляков В.М., Северский И.В. Оледенение Центральной Азии: Современные изменения и их влияние на водные ресурсы // Вопросы географии и геоэколгии. 2007. №1(20). Алматы, 2007. С. 4-30.
5. Северский И.В. Проблема оценки заснеженности и лавинной опасности горной территории: Автореф. дис. ... докт. географ. наук. М., 1982. 37 с.
6. СеверскийИ.В., Благовещенский В.П. Оценка лавинной опасности горной территории. Алма-Ата: Наука, 1983. 217 с.
7. Северский И.В., Се-Зичу, Благовещенский В.П. и др. Снежный покров и лавины Тянь-Шаня. Алматы, 2000. 178 с. (на английском языке).
8. Северский Э.В. Состояние криолитогенных толщ Северного Тянь-Шаня // Снежно-ледовые и водные ресурсы высоких гор Азии: Материалы международного семинара «Оценка снежно-ледовых и водных ресурсов высоких гор Азии» / Отв. редактор И. В. Северский. Алматы, 2007. С. 259269.
9. Северский И.В. Современные и прогнозные изменения снежности и оледенения зоны формирования стока и их возможное воздействие на водные ресурсы Центральной Азии // Снежно-ледовые и водные ресурсы высоких гор Азии: Материалы международного семинара «Оценка снежно-ледовых и водных ресурсов высоких гор Азии» / Отв. редактор И. В. Северский. Алматы, 2007. С. 180-206.
10. Aizen V.B., Aizen E.M., Kuzmichenok V.A. Geo informational simulation of possible changes in Central Asian water resources // Global and Environmental Change. Special issue: Northern Eurasia Climate and Environmental Change. 2006. Р. 111.
11. Aizen V.B., Aizen E.M., Surazakov A.B., Kuzmichenok V.A. Assessment of Glacial Area and Volume Change in Tien Shan (Central Asia) During the Last 150 years Using Geodetic, Aerial Photo, ASTER and SRTM Data. Annals of Glaciology. 2006. V. 43.
12. Dyurgerov M.B., Meier M. Glacier mass balance, climate and sea level changes // МГИ. 2006. №100. С. 24-37.
13. Haeberli W. Mountain glaciers in global climate-related observing systems // U. M. Huber H. K. M. Bugmann and M. A. Reasoner (eds.): Global Change and Mountain Regions. An overview of current knowledge. 2005. P. 169-176.
14. Michael Zemp (Ed.) Global Glacier Changes: facts and figures. UNEP, World Glacier Monitoring Service. Zurich, 2008. 88 p.
15. Severskiy I.V., Kokarev A.L., Severskiy S.I., Tok-magambetov T.G., ShagarovaL.V., ShesterovaI.N. Contemporary and prognostic changes of glaciation in Balkhash Lake basin. Almaty, 2006. 68 p.
