CC BY
18УДК: 556; 543.32; 556.16 DOI: 10.35567/19994508_2022_6_6
Современные изменения стока в бассейне реки Яна
Л.С. Лебедева ЕЗ ID
И lyudmilaslebedeva@gmail.com
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук, г. Якутск, Россия
АННОТАЦИЯ
Актуальность. Под влиянием изменения климата наблюдается увеличение количества опасных гидрологических явлений на реках Якутии, которые, несмотря на низкую плотность населения, наносят значительные ущербы. Оценка гидрологических изменений актуальна как для понимания природных процессов, так и для выработки решений в сфере управления гидрологическими рисками и водными ресурсами региона. Цель исследования - оценка изменений расходов воды и максимального стока на шести гидрологических постах, а также осадков и температуры воздуха на четырех метеостанциях в пределах крупной малоизученной арктической реки Яна с 1967 по 2017 гг. Методы. Ряды данных проверены на однородность и наличие монотонных трендов. Проведено сравнение средних значений исследуемых характеристик за современный и предшествующий периоды, проанализированы графики отклонений от среднемноголетних значений по годам. Результаты. С 1967 по 2017 гг. выявлено статистически значимое увеличение речного стока в июне и в осенне-зимние месяцы, что можно объяснить ростом количества осадков с мая по сентябрь. Зафиксирован статистически значимый положительный тренд в рядах максимальных расходов на р. Адыча, в рядах среднегодовых расходов - на постах рек Ады-ча, Яна, Бытантай. С 2003 г. бассейн р. Яна находится в фазе повышенного стока. В рядах осадков близкие по превышению над среднемноголетними значениями периоды отмечались и ранее, но в рядах годового и максимального стоков современная фаза повышенной водности превосходит по абсолютным значениям предыдущие многоводные периоды.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: речной сток, наводнение, изменение климата, многолетняя мерзлота, бассейн р. Яна, максимальный расход, статистический значимый тренд, фаза повышенного стока.
Для цитирования: Лебедева Л.С. Современные изменения стока в бассейне р. Яна // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 6. С. 86-106. DOI: 10.35567/19994508_2022_6_6.
Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации № МК-5330.2021.1.5 и проекта РФФИ (проект №20-55-71005).
Дата поступления 20.10.2022.
Current changes in river streamflow in the Yana River basin Lyudmila S. Lebedeva И О
И lyudmilaslebedeva@gmail.com
Melnikov Permafrost Institute SB RAS, Yakutsk, Russia
ABSTRACT
Relevance. Climate change is particularly intense in the north of Russia and has a significant impact on river flow. There is an increase in the number of hydrological hazards on the rivers of
© Лебедева Л.С., 2022
Yakutia, which, despite the low population density, cause significant damage. The assessment of hydrological changes is relevant both for understanding natural processes and for developing solutions in managing hydrological risks and water resources in the region. The aim of our study was to assess the changes in monthly, yearly river discharges and the maximum runoff at six hydrological stations, as well as precipitation and air temperature at four meteorological stations within the large little-studied Arctic river Yana from 1967 to 2017. Methods. The data series were checked for homogeneity over mean value and variance using the generalized Student and Fisher tests, for the presence of monotonous trends using non-parametric Mann-Kendall and Spearman rank correlation tests. The average values of the studied characteristics for the modern period and the previous one were compared, and the graphs of deviations from the average long-term values by years were analyzed. Results. From 1967 to 2017, a statistically significant increase in river flow in the autumn-winter months and an increase in water discharge in June were revealed, which can be explained by an increase in precipitation from May to September. A statistically significant positive trend was recorded in the series of maximum discharges on the Adycha River, and in the series of average annual discharges - at gauges on the Adycha River, the Yana River and the Bytantai River. Since 2003, the Yana river basin has been in the phase of increased runoff. It coincides with the period of increased precipitation, however, if in the series of precipitation there were earlier periods close in excess over the average long-term values, then in the series of both annual and maximum runoff, the modern phase of increased streamflow exceeds the previous high-water periods in absolute values.
Keywords: river flow, flood, climate change, permafrost, Yana river basin, maximum discharge, statistically significant trend, changes in river flow, phase of increased flow, homogeneity of the series
Financing: This work was supported by Grants Council of the President of the Russian Federation, project No MK-5330.2021.1.5, and by the RFBR, project No 20-55-71005.
For citation: Lebedeva L.S. Current changes in river streamflow in the Yana River basin. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2022. No. 6. P. 86-106. DOI: 10.35567/19994508_2022_6_6.
Received: 20.10.2022.
ВВЕДЕНИЕ
Изменения климата наблюдаются повсеместно и особенно интенсивно происходят в северных регионах России. За период 1976-2020 гг. коэффициент линейного тренда осредненной по территории России среднегодовой температуры воздуха составил 0,51 °С/10 лет, что в 2,5 раза превышает скорость потепления в целом для Земного шара [1]. На территории Республики Саха (Якутия) величина тренда составляет от 0,26 до 0,71 °С /10 лет на различных метеостанциях. Гидрологические процессы северных регионов подвержены влиянию изменения климата из-за высокой чувствительности к потеплению компонентов криосферы -многолетней мерзлоты, снежного покрова, ледников и т. п. [2-4] Климатические изменения оказывают значительное влияние на годовой, сезонный и максимальный стоки, водный режим рек, внутригодовое распределение стока и другие гидрологические характеристики. Считается, что изменения климата приводят к увеличению изменчивости во времени характеристик речного стока, т. е. растет повторяемость как экстремально высоких, так и экстремально низких расходов воды. Н.Л. Фролова и соавторы [5] отмечают, что проблема климатических и антропогенных изменений стока арктических рек изучена недостаточно, на примере лишь 5-6 самых крупных арктических рек и ограниченного спектра задач.
В последние десятилетия наблюдается увеличение количества опасных гидрологических явлений на реках Республики Саха (Якутия) [6]. Происходят как наводнения, наносящие ущерб населенным пунктам, объектам инфраструктуры и сельскохозяйственным угодьям, так и периоды с экстремально низким стоком, осложняющие работу водозаборов, речное судоходство и ухудшающие качество воды. Только за 1991-2019 гг. на территории Якутии произошло 57 опасных гидрологических явлений, которые нанесли материальный ущерб экономике [7].
Первые сведения о наводнениях на р. Яне в г. Верхоянске относятся еще к 1918 г. В последние десятилетия катастрофические наводнения на р. Яне наблюдались в 1996, 2004, 2008, 2012, 2018 и 2022 гг. Несмотря на низкую плотность населения в бассейне реки, наводнения здесь наносят значительные ущербы. Оценка значимости гидрологических изменений актуальна как для понимания природных процессов, так и для выработки решений в сфере управления рисками и водными ресурсами региона.
В научно-прикладном справочнике [8] отмечается, что изменения годового стока большинства средних рек РФ с естественным водным режимом в условиях современного потепления климата, по сравнению с предшествующим многолетним периодом, находятся в пределах ±10 % и являются статистически незначимыми. При этом для большинства арктических рек России характерна тенденция увеличения годового стока воды в диапазоне от 4 до 18 % в сравнении с периодом 1936-1975 гг. [5]. Приток речных вод в море Лаптевых увеличился на 12 % [9].
Немногочисленные оценки гидрологических изменений в бассейне р. Яна противоречивы. А.Н. Гельфан и соавторы [9] обнаружили незначительный рост максимальных расходов р. Яны на 4 % за период 1976-2017 гг. по сравнению с периодом 1946-1975. В.Ю. Георгиевский и соавторы [10] также обозначили бассейн р. Яны как территорию с положительной аномалией, максимальным стоком (+0-20 %) и годовым (+10-20 %). Н.В. Кичигина [7] отмечает, что влияние климатических изменений на величину максимального стока рек Сибири однозначно не подтверждено. В работе Bring и Destouni [11] сообщается об отсутствии каких-либо существенных изменений стока рек Яна и Индигирка на фоне уменьшения количества осадков в регионе. Majhi и Yang [12] пришли к выводу, что месячный сток Яны увеличивался на посту Юбилейная (224 000 км2) в период 1972-1999 гг. в межень и уменьшался в июне, а температура воздуха и осадки были относительно стабильны в течение 1977-1999 гг. В работе О.М. Макарьевой и Н.В. Нестеровой [13] установлено наличие положительных трендов в рядах месячного стока рек Яна и Индигирка в осенне-зимний сезон за период 1966-2015 гг.
Река Яна с площадью водосбора 238 тыс. км2 относится к категории крупных рек. Это один из крупнейших водосборов, полностью покрытых сплошной многолетней мерзлотой. Антропогенное воздействие в бассейне реки минимально, и он может рассматриваться как репрезентативный для происходящих природных изменений. Во многих работах по оценке гидрологических изменений северных рек бассейн р. Яна либо не рассматривается вообще, либо представлен одним или двумя гидрологическими постами, по которым делаются выводы о тенденциях на всем водосборе и даже более обширной окружающей территории.
Целью представленного исследования является оценка изменений характеристик стока и климата крупной малоизученной арктической р. Яна с использованием данных по гидрологическим постам и метеорологическим станциям за последние 50 лет.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Массив исходных гидрологических данных включает непрерывные ряды расходов воды по месяцам и по годам на шести гидрологических постах, а также непрерывные ряды максимальных суточных расходов воды за год за период 1967-2017 гг. Для интерпретации выявленных гидрологических изменений были привлечены непрерывные данные по месяцам, осадкам и температуре воздуха на четырех метеостанциях, расположенных в пределах водосбора р. Яна, доступные за аналогичный период 1967- 2017 гг.
На первом этапе анализа все исходные ряды были проверены на однородность по среднему значению с помощью обобщенного критерия Стью-дента и по дисперсии с помощью обобщенного критерия Фишера с учетом автокорреляции согласно методике, изложенной в [14]. Для первоначальной оценки изменений проведено сравнение средних значений исследуемых характеристик за современный период и предшествующий ему. Границей двух периодов принят 1992 г., который разделял ряды доступных данных на два равных 25-летних интервала: 1967-1991 гг. и 1993-2017 гг. Отмечено, что у рек северо-восточного сектора рост речного стока наблюдался с середины и второй половины 1990-х годов. [5].
Стационарность временных рядов расходов воды проверена относительно наличия монотонных трендов с помощью непараметрических критериев ранговой корреляции Манна-Кендалла и Спирмена со значением р < 0,05. В тех случаях, когда оба теста указывали на наличие тренда, проверялся коэффициент автокорреляции ряда. При величине коэффициента автокорреляции r < 0,20 тренд принимался достоверным. При r > 0,20 для устранения автокорреляции в исходных рядах применялась процедура «предварительного очищения» («trend-free pre-whitening»). «Очищенные» ряды вторично тестировали с помощью непараметрического критерия Манна-Кендалла со значением р < 0,05 для окончательного вывода о наличии или отсутствии статистически значимого тренда [15, 16].
Построены графики отклонений исследуемых характеристик от средне-многолетних значений по годам, которые позволяют выявить фазы повышенной и пониженной водности в течение всего периода и не требуют допущения о их однонаправленном изменении.
Река Яна образуется от слияния рек Дулгалах и Сартанг, берущих начало на северном склоне Верхоянского хребта, протекает в северном направлении по Верхояно-Колымской горно-складчатой области и впадает в Янский залив моря Лаптевых (рис. 1). Длина реки составляет 1490 км, площадь водосбора -238 тыс. км2. Н.Л. Фролова [5] относит Яну к категории «очень большие реки». Основными притоками являются реки Адыча и Бытантай. Восточные склоны Верхоянского хребта, откуда берут начало истоки и западные притоки р. Яны,
постепенно переходят в поверхность Яно-Оймяконского нагорья. Абсолютные отметки водоразделов повышаются с севера на юг с 1700 до 2300 м н.у.м. В сложении Яно-Оймяконского нагорья преимущественно участвуют триасовые и в меньшей степени - юрские отложения верхоянского складчатого комплекса. Рельеф нагорья представляет сочетание плоскогорий, межгорных впадин и невысоких хребтов. Адыча и другие восточные притоки Яны берут начало с хребта Черского с отметками водоразделов 2000-2500 м н.у.м.
Климат региона резко-континентальный. Основные влагонесущие воздушные массы приходят в бассейн реки с северо-востока. Среднемноголет-няя температура воздуха варьирует от -12 до -16 °С, сумма осадков - от 170 до 350 мм/год и выше, до 600 мм/год в горных верховьях рек. В бассейне р. Яна в г. Верхоянске долгое время находился полюс холода Северного полушария с минимальной зафиксированной температурой -69,8 °С. Водосбор реки полностью располагается в зоне сплошной многолетней мерзлоты мощностью несколько сотен метров. Основными типами растительности являются лиственничные северо-таежные редкостойные леса, горнотундровая растительность гольцов и горнолиственничное редколесье.
В табл. 1 представлены сведения об исследуемых водосборах, в табл. 2 -используемых метеорологических станциях. Площади водосборов рек в створах постов составляют от 16 700 до 89 600 км2. Средний многолетний сток за год на постах - от 95 до 211 мм/год, а коэффициент вариации стока - от 0,27 до 0,38. Наиболее многоводный приток Яны - р. Адыча, на которой среднемно-голетний слой стока равен 208 и 211 мм/год на постах Юрдюк-Кумах и Усть-Чаркы соответственно. Это связано с расположением водосбора на пути прохождения влагонесущих воздушных масс и более значительным количеством осадков. Среднемноголетнее количество осадков на метеостанции Усть-Чаркы примерно на треть выше, чем на трех других метеостанциях, расположенных за пределами водосбора р. Адыча (табл. 2). Для этой реки характерно наиболее неравномерное распределение стока в течение года - 32 % общего стока проходит в июне, в июле около 23 % и в остальные месяцы значительно меньше. На других реках сток распределен более равномерно - в июне и июле проходит 28-29 % и 24-28 % общего стока соответственно. Водный режим р. Яны отличается от многих других крупных арктических рек Российской Федерации за счет относительно высокой доли летне-осенних паводков в общем годовом стоке, которые зачастую формируют максимальные суточные расходы воды.
Почти все исследуемые реки перемерзают до дна в зимний период. С 1967 по 2017 гг. р. Адыча в нижнем течении (пост Юрдюк-Кумах) не перемерзала лишь в 1988 г. Яна в Верхоянске перемерзает периодически в зависимости от предзимней водности реки и погодных условий зимы. Интересно, что площадь водосбора периодически перемерзающей р. Яны в Верхоянске (45 300 км2) меньше, чем Адычи в Усть-Чаркы (52 800 км2), где река перемерзает до дна на 3-4 месяца в году и значительно меньше, чем Адычи в Юрдюк-Кумахе (89 600 км2), где, как правило, промерзание до дна длится два месяца. Средне-многолетняя температура воздуха в Усть-Чаркы даже несколько выше, чем в
Рис. 1. Расположение метеорологических станций, гидрологических постов и
границ исследуемых водосборов в бассейне р. Яна с указанием наличия и отсутствия тренда в рядах среднегодовых расходов воды. Соответствующие номерам постов и станций названия приведены в табл. 1 и табл. 2.
Fig.1 Location of meteorological stations, hydrological gauges and the studied watersheds in the Yana River basin with indication the presence and absence of a trend in the series of average annual water discharges. The names of gauges and stations are shown in Table 1 and Table 2.
Верхоянске. В данном случае основным фактором полного промерзания реки не является ни водность, ни площадь водосбора, ни температура воздуха.
Формирование устойчивого ледового покрова происходит в первой или второй декаде октября, очищения ото льда - в последней декаде мая или в первой декаде июня. Мощность речного льда в конце холодного сезона может достигать 2 м на р. Яна и 3 м на р. Адыча.
В бассейне р. Яна располагается всего лишь 32 населенных пункта общей численностью населения менее 30 тыс. человек [17]. Объемы водопотребления сравнительно небольшие и не влияют на водные ресурсы реки [18]. Водосбор р. Яны практически не подвержен существенному антропогенному воздействию и может рассматриваться как отражающий естественные природные процессы региона.
По данным Ленского бассейнового водного управления как минимум 7 населенных пунктов подвергаются риску затоплений во время прохождения весеннего половодья и летних паводков - г. Верхоянск, с. Усть-Янск, с. Батагай,
с. Боронук, с. Бетенкес, с. Барылас и с. Юнкюр. Увеличение максимальных расходов воды может привести к увеличению рисков наводнений и ущерба от них в этом регионе.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изменения в рядах среднегодовых расходов воды. Ряды среднегодовых расходов рек Яна, Сартанг, Дулгалаах и Бытантай являются однородными по среднему значению по обобщенному критерию Стьюдента при 5 % уровне значимости. На обоих постах на р. Адыча гипотеза об однородности средних значений отклоняется. Гипотеза о стационарности дисперсий рядов среднегодовых расходов принимается для всех постов.
Годовые расходы статистически значимо растут на четырех постах из шести, включая оба поста на Адыче. Бытантай и Яну в Верхоянске (рис. 1, табл. 1). При этом сравнение средних значений годовых расходов по двум 25-летним периодам показывает, что после 1992 г. годовой расход выше на всех постах в бассейне р. Яна. Превышение составляет от 10-11 % на реках Сартанг и Бытантай до 32-38 % на р. Адыча. Оценки превышения по двум периодам согласуются с величинами выявленных статистически значимых трендов годовых расходов, которые составляют около 30 % на Яне и Бытантае, 46- 59 % на Адыче.
На рис. 2 отражены ежегодные отклонения годовых расходов от их средне-многолетних значений для каждого поста и осредненное за 5 лет отклонение по всем постам. За исключением нескольких экстремальных лет (1978 и 1985) годовые расходы были ниже среднемноголетних значений в течение периода 1971-1995 гг. После 1995 г. годы со значительным превышением годового расхода над его среднемноголетним значением наблюдаются чаще. За весь период после 2003 г., за исключением 2013 и 2014 гг., отклонения положительные или близкие к нулю.
Изменения в рядах среднемесячных расходов воды. Изменения расходов воды по месяцам на шести гидрологических постах показаны на рис. 3. Для всех 50 рядов стока по месяцам, в которых ненулевых значений больше 40, гипотеза о стационарности дисперсий принимается на 5 % уровне значимости. Средние значения однородны лишь на 22 рядах. На 28 рядах гипотеза об однородности средних значений отвергается на 5% уровне значимости.
Среднее значение месячных расходов за период 1993-2017 гг. больше такового за период 1967-1991гг. на 47 рядах из 50 (рис. 3). Превышение варьируется от 6 до 246 %. Превышения больше 40-50 % наблюдаются, как правило, в осенне-зимние месяцы, когда абсолютное значение расходов невелико. Наибольшие превышения месячного стока в современный 25-летний период фиксируются на постах р. Адыча - ГМС Усть-Чаркы (114 % в октябре), р. Дулгалаах - с. Томтор (136 % в декабре) и р. Яна - г. Верхоянск в январе (137 %) и феврале (246 %).
В рядах стока по месяцам не обнаружено ни одного статистически значимого отрицательного тренда. Практически за все месяцы года, за исключением апреля и мая, сток статистически значимо увеличивается хотя бы на одном посту из шести рассмотренных. Выявленные тренды в стоке по месяцам ха-
Таблица 1. Гидрологические посты, основные характеристики водосборов и наличие трендов в рядах гидрологических характеристик
Table 1. List of hydrological gauges, main characteristics of watersheds and trends in series of hydrological characteristics
и «
QJ <
К
s
0 С
1
as «
QJ
P-,
Л <
OS
в
о <
=
« 2
X 2 < о
QJ
U
«
2 о §*
< 3
QJ К Сц Е-1
и %
>s О < к 5 S »S
QJ 2
к 5 < £
О)
и о
2 »s s s 8 «
К QJ <
S о
О* Ьн
U
>н
3 и
К
§ £
S х
" у
стз
3 С"
л 2
< о -
О) < <и
' S cs?
К
и
Н щ"
S aj п
О н стЗ
< S S 5
- а я о
< Z К U
X
Я
й «
3- °
< <
2 о
< У
си Н
Л хо OS РЗ 5х
О О
к S S1
S <
QJ
m
-С
OS «
К о а <
* 2 а
S < m «
X та
о, о,
*а
з л
s к
< <
К as
<u |§
си а
Н 8
3430 3424 3414 3483 3443 3445
р. Дулгалаах -с. Томтор
р. Сартанг -с. Бала
р. Яна -г. Верхоянск
р. Бытантай -пос. Асар
р. Адыча - ГМС Усть-Чаркы
р. Адыча - г. п. Юрдюк-Кумах
23900 16700 45300 40000 52800 89600
930 700 740 750 950 830
110
50.2 167
163 353 591
145 95 117 129 211 208
1985 662 1760 2184 3625 5369
22.2 58.3 11.1 60.0 50.0
положительный
положительный
положительный
положительный
30
31
59 46
51.5
51
210
274
положительный
Таблица 2. Метеорологические станции и их основные характеристики Table 2. Meteorological stations and their main characteristics
Индекс Метеорологическая станция Отметка, м н.у.м. С р е днемноголе тние осадки, мм/год Среднемноголетняя температура, °с Тренд среднегодовой температуры Величина тренда среднегодовой температуры, °с/10 лет
24261 Батагай-Алыта 494 171 -13,9 положительный 0,37
24263 Батагай 214 191 -12,9 положительный 0,45
24266 Верхоянск 137 179 -14,5 положительный 0,45
24371 Усть-Чаркы 273 274 -13,1 положительный 0,24
73 73 m
on
О С 73
О
О О
Температура воздуха
—24261 —24263 —24266 —24371 -среднее 5-л«нсе
Осадки
1967 1971 1975 1979 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007 2011 2015 Геи -•-24261 -«-24263 -»—24256 -»-24371 •"•среднее 5-летнее Среднегодовые расходы
—3430 —3424 —3414 —3483 —3443 —3445 —среднее 5-летнее Максимальные суточные расходы
—3430 —3424 —3414 — 3483 —3443 —3445 -среднее 5-летнее
Рис. 2. Отклонения температуры воздуха, сумм осадков, среднегодовых и максимальных расходов по годам от их среднемноголетних значений для каждой метеорологической станции и гидрологического поста и осредненное за 5 лет по всем станциям отклонение. Fig. 2 Deviations of air temperature, total precipitation, average annual and maximum discharges by years from their average long-term values for each meteorological station and hydrological gauge, and the deviation averaged over 5 years for all stations.
растеризуются сезонностью, которая показана на рис. 3. В июне и октябре происходит наиболее массовое статистически значимое увеличение водности в бассейне р. Яна - сток увеличивается на четырех постах из шести. Увеличение стока на трех постах наблюдается в сентябре и ноябре, на двух - в августе и декабре. В январе, феврале, марте и июле сток увеличивается на одном посту.
В бассейне р. Яна наблюдается пространственная закономерность изменения речного стока. На притоке р. Яна р. Дулгалах не выявлено ни одного тренда в рядах расходов воды по месяцам. На притоках Бытантай и Сартанг обнаружены лишь один и два месяца с увеличением стока воды соответственно, причем на Бытантае оно происходит в июне, а на Сартанге - в сентябре и октябре. На двух постах на Адыче и на посту Яна-Верхоянск сток растет в течение шести и семи месяцев.
3424
1
ь V
л
A I N \
-Л 1 1 j
10 П 12
700 100
600 so
500 60
400 300 40
200 20
100 0
0 -20
-*-2 • 3
* + * * 4-
1 I I
1 1
■ 1 2 3 vf 5 6 7 8 9 -4L 12
+ 4
Рис. 3. Изменения расходов воды по месяцам на шести гидрологических постах: 1 - отклонение средних значений месячных расходов воды за современный период 1993-2017 от таковых за предшествующий период 1967-1991 гг., 2 - среднемноголетние расходы воды по месяцам, 3 - неоднородность
по среднему значению, 4 - значимый положительный тренд. Fig. 3 Changes in water discharges by months at six hydrological gauges: 1 - deviation of the average values of monthly water discharges for the modern period 1993-2017 from those for the previous period 1967-1991, 2 - average long-term water discharges by months, 3 - heterogeneity in the average value, 4 - significant positive trend.
Выявленные тренды в годовых расходах согласуются с трендами по месяцам и наблюдаются на посту Яна-Верхоянск и на двух постах на Адыче. Кроме того, увеличиваются годовые расходы р. Бытантай, где обнаружено изменение месячного стока только в июне. По-видимому, это связано с тем, что в июне проходит почти треть годового стока.
Изменения в рядах максимальных расходов воды. Средние значения рядов максимальных суточных расходов рек Яна, Сартанг, Дулгалаах, Бытантай и Адыча - ГМС Усть-Чаркы являются однородными по обобщенному критерию Стьюдента при 5 % уровне значимости. На посту р. Адыча - пгт Юрдюк-Кумах гипотеза об однородности средних значений отклоняется. Гипотеза о стационарности дисперсий рядов максимальных расходов принимается для всех постов в бассейне р. Яна.
Максимальные суточные расходы воды статистически значимо увеличиваются на г/п р. Адыча - пгт Юрдюк-Кумах. Сравнение средних за два 25-летних периода значений максимальных расходов показывает отсутствие изменений (1-3 %) на р. Яна в Верхоянске, реках Дулгалаах и Бытантай и более значительное различие в сторону увеличения на постах Сартанг- с. Бала, р. Адыча -ГМС Усть-Чаркы и р. Адыча - г.п. Юрдюк-Кумах на 9, 17 и 34 % соответственно. На рис. 3 показаны ежегодные отклонения максимальных расходов от их среднемноголетних значений для каждого поста и осредненное за 5 лет отклонение по всем постам. Очевидно, что согласованность отклонений максимальных расходов от среднемноголетнего ниже, чем годовых расходов. Согласованность отклонений максимальных расходов от среднемноголетнего на разных постах в 1980-е и начале 1990-х годов выше, чем за последние 20-25 лет. Как и в рядах отклонений годовых расходов, за исключением нескольких экстремальных лет (1978 и 1985 гг.) максимальные расходы были ниже средне-многолетних значений в течение периода 1971-1990 гг. После 1990 г. периоды со значительным (50-100 %) превышением максимального расхода его средне-многолетнего значения наблюдаются чаще. После 2003 г. отклонения становятся практически исключительно положительными, а также обновляются абсолютные максимумы превышений: в 2004 г. на посту р. Дулгалаах - с. Том-тор максимальный расход был больше среднемноголетнего максимального на 126 %, в 2008 г. на посту р. Адыча - ГМС Усть-Чаркы - на 115 %.
Изменения в рядах температуры воздуха и суммы осадков. В рядах среднегодовых значений температур воздуха в Верхоянске, Батагае и Батагай-Алыте выявлена неоднородность по среднему значению, а в Усть-Чаркы, Батагае и Батагай-Алыте - неоднородность по дисперсии. На всех метеостанциях зафиксирован статистически значимый положительный тренд среднегодовых температур воздуха. Ряды годовых сумм осадков оказались однородными как по среднему, так и по дисперсии. Значимых трендов не выявлено.
На рис. 4 представлены изменения осадков и температуры воздуха на четырех метеорологических станциях по рядам месячных данных. Из 96 рядов месячных значений на 20 рядах гипотеза об однородности средних была отклонена. В это число вошли 12 рядов по температуре воздуха, которые относятся к январю, маю, июню, августу и ноябрю преимущественно на станциях Верхоянск, Батагай
и Батагай-Алыта. Среди восьми неоднородных по среднему рядов осадков зафиксированы апрель, сентябрь, ноябрь и декабрь на станциях Батагай, Верхоянск и Усть-Чаркы. Также на 20 рядах была отклонена гипотеза об однородности дисперсий, среди них 11 рядов по температурам воздуха в январе, феврале, мае, октябре и ноябре и девяти рядов осадков в марте, апреле, июне и декабре.
Девять рядов оказались неоднородными одновременно как по среднему значению, так и по дисперсии. Среди них оказалось пять рядов по температуре - январь в Усть-Чаркы, май в Батагае и Верхоянске, ноябрь в Батагай-Алыта и Батагае, а также четыре ряда по осадкам - май в Верхоянске и декабрь в Ба-тагае, Верхоянске и Усть-Чаркы.
Среднемноголетние значения температуры воздуха за период 1967-1991 гг. на всех четырех метеостанциях ниже, чем за современный интервал 1993-2017 гг., на 0,4-1,1 °С. Более значительное приращение зафиксировано на станциях Верхоянск (1,1°С), Батагай (0,8 °С), Батагай-Алыта (0,7 °С) и несколько ниже -на станции Усть-Чаркы (0,4 °С).
Осадков за период 1993-2017 гг. в среднем выпадало больше, чем за предшествующий период 1967-1991 гг., на 8-15 %.
Сравнение средних значений температуры воздуха по месяцам за два периода показало, что наибольшие превышения в современный период наблюдаются в ноябре (на 1,4-2,9 °С), январе (1,4-2,2 °С), мае (0,7-1,3 °С), августе (0,3-1,2 °С) и октябре (0,7-1,2 °С). В декабре на трех метеостанциях фиксируется уменьшение средней температуры воздуха в современный период по сравнению с предшествующим на 0,5-1,4 °С. В остальные месяцы различие в средних значениях температуры между современным и предшествующим периодами составляет от -0,2 до +1,4 °С.
В основном разница средних температур двух периодов на четырех метеостанциях имеет один и тот же знак и отличается незначительно, но в некоторые месяцы на разных станциях фиксируются противоположные тенденции. В апреле температура в Батагае за современный период была на 1,4 °С выше, чем в предшествующий, а в Усть-Чакры - на 0,1 °С ниже. В феврале в Верхоянске превышение составило +0,5 °С, а в Усть-Чаркы температура уменьшилась на 0,6 °С.
Средние значения сумм осадков по месяцам показывают разнонаправленные тенденции в современном периоде по отношению к предшествующему. В октябре и с декабря по апрель они преимущественно отрицательные, с мая по сентябрь и в ноябре осадки показывают прирост. Наиболее существенное приращение суммы осадков произошло в мае (12-34 %), июле (6-38 %), сентябре (25-64 %) и ноябре (1-41 %). Выраженное уменьшение осадков зафиксировано в апреле (29-44 %) и в декабре (24-33 %). Июль является самым влажным месяцем года, когда выпадает 30-50 мм, что эквивалентно 20 % от годовой суммы осадков. В декабре, напротив, выпадает всего лишь 5-8 мм осадков, что составляет 3-5 % от годовой суммы. Предположительно прирост осадков в летние месяцы значительнее сказывается на формировании стока, чем их уменьшение зимой на сопоставимую долю.
Из 48 рядов температуры воздуха по месяцам на четырех метеорологических станциях выявлено 13 рядов со статистически значимым положитель-
24261
24261
Л -
1
1-1 U 1
3 i
В 'Л
К
п
X.
£ 4 £
Я 3
u D
а ,
0 -я
5 I
§ о
2 -1
Сь
ST -2
Б
эВ
2 -
5 4
1 3
В, 3 я о
о о О • • ; + О О +
1 I 1
1. ■ 1 1 1 | 1
ЯНН ! парт Maii НГОЛ сент ноя ■
24263
• о • о
+ + + + +
I lililí.ll
янв март май июл сект моя
I
24266
2
п i
р> 1
3 „ а, О
!-■
I*
£ «
0>
= 4
Э щ . ft, 3
<а
& 1
к -я
I 1
|
О -1 -2
ф + + О • + •
■ ■ I
1 1 ■
■ 1 1 1 1 ■ 1 1
я ив : март MLIH iiíu;i сент но: а
24371
о
+
о +
I В _ I ■ . - _ I I
янн март май июл сент ноя
60
£
л 40 Е
| 20 | 0
£ -20 а
3 -40 ft.
О О О <
| I ■
1 | 1 1
я1н I "Ir1 | май ! ]к>; [ 1 сент ноя
1 1
24263
60 40 20
• О
§ о
1-20
ft.
i>
С -40 is
я к
V
Я
ÉL
i о
80 60 40
8 20
П §
-
еЗ
a о
I I.. I I
' I I
март ■ мал июл сент ноя ■
24266
о о «о
о -20 40 •60
арт ■ млн июл сент ноя ■
-
£
0 я
1 40 i
20
о
% 20
О
40
W
1 март Г
■ 1
24371
. I I
мл и тол сент ■ ноя
1 «2 ОЗ -4 +5
Рис. 4. Изменения осадков и температуры воздуха на четырех метеорологических станциях по рядам месячных данных: 1 - отклонение средних значений температуры воздуха (слева) и сумм осадков (справа) за современный период 1993-2017 гг. от предшествующего периода 1967-1991 гг.; 2 - неоднородность по среднему значению; 3 - неоднородность по дисперсии; 4 - значимый отрицательный тренд; 5 - значимый положительный тренд. Fig. 4 Changes in precipitation and air temperature at four meteorological stations in terms of series of monthly data: 1 - deviation of the average values of air temperature (left) and total precipitation (right) for the modern period 1993-2017 from those for the previous period 1967-1991, 2 - heterogeneity in the average value, 3 - heterogeneity in dispersion, 4 - significant negative trend, 5 - significant positive trend.
ным трендом за период 1967-2017 гг., которые относятся к январю, марту, апрелю, августу и ноябрю. В течение пяти упомянутых месяцев увеличивается температура воздуха в Батагае, четырех - в Верхоянске и по два - в Усть-Чаркы и Батагай-Алыта. На всех четырех метеорологических станциях интенсивно растет температура в ноябре на 0,6-1,2 °С/10 лет. На трех станциях увеличивается температура воздуха в январе на 0,7-0,9 °С/10 лет и в августе на 0,5 °С/10 лет. В Батагае и Верхоянске растут температуры в марте на 0,6-0,7 °С/10 лет. Кроме того, в Батагае увеличивается температура воздуха в апреле на 0,7 °С/10 лет.
Из 48 рядов осадков по месяцам выявлено всего три статистически значимых тренда. Все из них отрицательные и относятся к осадкам за декабрь, которые сократились на 0,6-0,8 мм/10 лет на станциях Батагай-Алыта, Верхоянск и Усть-Чаркы.
Сравнение использованных методов обнаружения изменений. Результаты проверки рядов данных на неоднородность по среднему значению хорошо согласуются с оценками линейных трендов. Среди 62 рядов гидрологических характеристик на 31 ряду гипотеза об однородности среднего была отвергнута и на 26 рядах был обнаружен статистически значимый тренд. На 23 рядах выявлены одновременно и неоднородность по среднему, и значимый тренд. Как правило, на этих же рядах сравнение средних значений за современный и предшествующий периоды имеет более значительное расхождение, однако бывают и исключения, когда дельта очень большая, но не фиксируется ни тренда, ни неоднородности ряда по среднему. Исключения чаще всего относятся к месяцам с минимальным стоком, переходящим в его отсутствие - например, декабрь на р. Дулгалаах - с. Томтор (расход 0,54 м3/с) и ноябрь на р. Сартанг -с. Бала (расход 0,91 м3/с). Отметим, что ни по одному ряду месячных, годовых или максимальных расходов не было выявлено неоднородности по дисперсии.
Из 104 рядов метеорологических характеристик 23 ряда неоднородны по среднему значению и на 20 выявлены статистические значимые тренды. На 14 рядах определены одновременно и неоднородность по среднему, и значимый тренд. Среди метеорологических данных, в отличие от расходов воды, наблюдается больше рядов, где наличие тренда не совпадает с неоднородностью ряда и наоборот. Кроме того, и в рядах осадков, и в рядах температуры воздуха выявлено в общей сложности 20 рядов, на которых гипотеза об однородности дисперсий была отвергнута. Пока что неоднородность по дисперсии в метеорологических данных не оказывает влияния на дисперсию в рядах расходов воды.
Связь изменений гидрологических и метеорологических характеристик. Во многих районах России с начала семидесятых годов прошлого века наблюдается повышенный сток зимней межени, как правило, за счет уменьшения стока весеннего половодья, т. е. произошло изменение внутригодового распределения стока в связи с повышением температур в зимний период. На водосборе р. Яна за последние 50 лет также фиксируется увеличение стока в меженные осенне-зимние месяцы на 5-250 %, а также на многих водосборах и рост расходов воды в июне на 10-30 %, когда проходит основная волна половодья. Это несколько превосходит имеющиеся в литературе более ранние сведения
о росте весенне-летнего и летне-осеннего стока р. Яна за период 1976-2014 гг. на 7 и 40 % соответственно по сравнению с предшествующим периодом 19361975 гг. [5]. Увеличение стока воды и в весенне-летний, и в осенне-зимний сезоны, которое обнаруживается всеми использованными методами, может объясняться ростом количества осадков с мая по сентябрь, который подтверждается положительными приращениями средних по двум периодам значений, но пока не отражается в значимых положительных линейных трендах осадков. Именно атмосферные осадки считаются основной причиной увеличения стока северных рек и в других работах [13, 15, 19]. Некоторое уменьшение зимних осадков, которое в декабре является даже статистически значимым, не оказывает существенного влияния на речной сток.
Интенсивное увеличение температуры воздуха, зафиксированное на всех четырех метеорологических станциях в бассейне р. Яна и практически за все месяцы года, может оказывать разнонаправленное влияние на речной сток через различные механизмы. Рост испарения и транспирации должен приводить к уменьшению стока, однако наблюдающееся увеличение стока позволяет предположить, что этот эффект полностью перекрывается другими процессами. Деградация ледников и снежников, которые имеют ограниченное распространение в горном водосборе р. Яна [20], может быть источником дополнительной воды на водосборе. Деградация многолетней мерзлоты, даже с учетом таяния подземных льдов, не дает сколько-нибудь существенного притока дополнительной воды в крупные реки [21], поскольку подземные льды имеют ограниченное распространение и только их небольшая часть подвержена таянию. Более существенное влияние может оказать увеличение глубины сезонного протаивания, формирование таликов и изменение условий водообмена между поверхностными и подземными водами. Направление и результирующий эффект этих изменений остается дискуссионным вопросом, требующим отдельного исследования.
Максимальный сток. На р. Яна и ее притоках регулярно происходят наводнения. Поселки в среднем течении реки относятся к населенным пунктам со значительным риском затопления [22]. На уровенном посту Усть-Куйга в нижнем течении реки случаи превышения максимального годового уровня воды над критическим отмечены девять раз за 18 лет [23]. Максимальные уровни воды могут формироваться как весенним половодьем с участием ледовых заторов, так и летними паводками. За 62 года на посту р. Яна - г. Верхоянск 19 максимальных суточных расходов были сформированы половодьем и 43 - па-водочным стоком [7]. Заторы при половодье на р. Яна формируются, как правило, ниже впадения р. Адыча. Ряды максимальных расходов на всех исследуемых постах, за исключением р. Адыча - г.п. Юрдюк-Кумах, были признаны однородными по среднему, что согласуется с результатами Н.В. Кичигиной [7]. Статистически значимый положительный тренд был выявлен только на посту р. Адыча - г.п. Юрдюк-Кумах. Визуальный анализ графиков отклонений (рис. 2) показывает, что для всех рассматриваемых рек на водосборе р. Яна было характерно некоторое уменьшение максимального стока до 1981 г., стабилизация до 2003 г. и интенсивное увеличение с 2004 г.
Фаза повышенного максимального стока в последние два десятилетия подтверждается многочисленными сообщениями о наводнениях в поселках на реках. В июле 2022 г. произошло одно из крупнейших наводнений, которое затронуло несколько десятков поселков, расположенных на р. Яна и ее притоках, включая Суордах, Боронук, Томтор, Верхоянск, Батагай и другие населенные пункты. Увеличение максимального стока в последние 20 лет может частично объясняться некоторым увеличением осадков в летние месяцы, которое, однако, ни на одной метеорологической станции не носит статистически значимый характер. Поскольку экстремальные расходы воды формируются после выпадения ливневых дождей в горных частях водосбора, для понимания происходящих и будущих изменений максимального стока необходим более подробный анализ характеристик осадков - суточных сумм, интенсивности, количества дней с осадками и др.
Цикличность в рядах речного стока и осадков. Согласно научно-прикладному справочнику [8] наличие значимых линейных трендов и нарушение однородности в рядах годового стока по ограниченному числу средних рек России не дает основания для вывода о том, что в колебаниях их водности присутствуют однонаправленные тенденции. Главной причиной изменений годового стока рек является наличие во временных его колебаниях длительных многоводных и маловодных фаз, обусловленных естественной климатической изменчивостью. В зависимости от выбранного для анализа периода в условиях чередования фаз различной водности в рядах данных может выявляться наличие или отсутствие статистически значимого тренда [24].
Водосбор р. Яна вошел в многоводную фазу в 2004 г. и, по-видимому, пока нет признаков перехода в фазу пониженной водности (рис. 2). Многоводная фаза совпадает с периодом повышенных осадков на метеорологических станциях, который наблюдается с 2003-2004, однако если в рядах осадков близкие по превышению над среднемноголетними значениями периоды были в 19751979 гг. и 1993-1999 гг., то в рядах как годового, так и максимального стока современная фаза повышенной водности превосходит по абсолютным значениям предыдущие многоводные периоды, которые фиксировались во второй половине 1970-х, в середине 1980-х и во второй половине 1990-х годов. По-видимому, современная фаза повышенной водности рек является следствием не только возросших осадков, но и влияния увеличения температуры воздуха, однако конкретные механизмы этого влияния еще предстоит исследовать. Температура воздуха показывает нелинейный рост на станциях. После относительного стабильного периода 1967-1985 гг. наблюдалась фаза потепления в 1986-1997 гг., затем слабое похолодание с 1998 по 2004 гг. и с 2005 г. снова происходит интенсивный рост температуры воздуха.
Особенности изменения стока и осадков на водосборах рек. Хотя многолетняя динамика стока на разных постах схожа, проведенный дополнительно корреляционный анализ показал, что зависимость стока с шести водосборов от осадков на разных метеорологических станциях значительно отличается. Сток восточных притоков р. Яна - Адычи и Сартанга показывает более тесную связь с рядами осадков на метеорологической станции Усть-Чаркы. Сток
р. Сартанг также определяется осадками на станции Батагай. Сток р. Дулга-лаах, как и р. Сартанг, зависит от динамики осадков на станции Батагай. Река Яна в Верхоянске контролируется выпадением осадков на станциях Батагай и Верхоянск. Сток р. Бытантай, который впадает в р. Яна с запада, показывает тесную связь с осадками на станциях Верхоянск и Батагай-Алыта. Вероятно, что данные метеостанций, наиболее тесно связанных с межгодовой изменчивостью стока реки, играют важную роль и в многолетних изменениях в бассейнах соответствующих рек.
Сток р. Сартанг статистически значимо увеличивается только в сентябре и октябре. Это может быть связано с тем, что на метеостанции Усть-Чаркы осадки за сентябрь за современный период выше, чем за предшествующий период, на 28 %. На р. Дулгалах не выявлено значимых изменений стока, хотя ряды расходов за май, сентябрь и октябрь являются неоднородными по среднему и их средние значения за современный период превышают таковые за предшествующий на 40-60 %. Это может объясняться значительным превышением осадков в сентябре за современный период по сравнению с предшествующим, который фиксируется на метеостанциях Батагай (40 %) и Верхоянск (64 %).
Сток р. Яна в Верхоянске, который формируется слиянием Сартанга и Дулгалаха, значимо увеличивается в июне и с октября по февраль. Рост стока в осенне-зимнюю межень может объясняться значительным превышением осадков в сентябре за современный период по сравнению с предшествующим: в Батагае - 40 %, в Верхоянске -64 %. Изменение осадков за сентябрь также подтверждаются выявленной неоднородностью ряда по среднему на обеих метеостанциях. Рост расходов в июне может быть связан с повышением осадков в мае на 34 % в Верхоянске и на 29 % в Батагае.
На западном притоке р. Яна р. Бытантай сток значимо растет в июне, а также имеет тенденцию к увеличению в октябре и ноябре. Это может быть связано с ростом осадков с мая по сентябрь на 13-38 % на метеостанции Батагай-Алыта.
Наиболее подвержена изменениям речного стока оказалась р. Адыча, бассейн которой открыт потокам влагонесущих воздушных масс. На двух постах значимо увеличивается сток с июня по ноябрь или декабрь, среднегодовые расходы, а на посту Юрдюк-Кумах выявлен и значимый тренд максимальных расходов воды. При этом на метеорологической станции Усть-Чаркы, которая находится в пределах водосбора р. Адыча, фиксируются не такие значительные многолетние изменения температуры воздуха и осадков, как на трех других станциях. Вероятным объяснением является нерепрезентативность станции, располагающейся на отметке 273 м н.у.м., для метеорологических условий высокогорной части бассейна р. Адыча. Кроме того, возможно, именно в бассейне р. Адыча есть некоторое влияние на речной сток деградирующих ледников, которые располагаются на отрогах хр. Черского [20]. Бассейн р. Адыча располагается в зоне тектонических нарушений [25], где, как правило, наблюдается широкое распространение таликов [26], которые могут оказывать особое влияние на водный режим рек в горной криолитозоне. Для понимания причин интенсивных гидрологических изменений в бассейне р. Адыча необходимы дополнительные исследования.
ВЫВОДЫ
На водосборе р. Яна за последние 50 лет фиксируется статистически значимое увеличение речного стока в осенне-зимние месяцы, а также на многих водосборах и рост расходов воды в июне, когда проходит основная волна половодья. Увеличение стока воды может объясняться ростом количества осадков с мая по сентябрь.
С 2003 г. бассейн р. Яна находится в фазе повышенного стока, что подтверждается практически исключительно положительным знаком отклонений среднегодовых и максимальных суточных расходов от их среднемноголетних значений на всех постах за период 2004-2017 гг., а также участившимися наводнениями в поселках на р. Яна и ее притоках. Тенденция к увеличению стока также подтверждается превышением средних значений гидрологических характеристик на всех постах за период 1993-2017 гг. по сравнению с предшествующим периодом 1967-1991 гг. При этом статистически значимый положительный тренд был выявлен в рядах максимальных расходов только на р. Адыча - г.п. Юрдюк-Кумах, а в рядах среднегодовых расходов - на двух постах на реках Адыча, Яна - г. Верхоянск и р. Бытантай - пос. Асар. Многоводная фаза совпадает с периодом повышенных осадков, который наблюдается с 2003-2004 гг., однако если в рядах осадков близкие по превышению над среднемноголетними значениями периоды были и ранее, то в рядах как годового, так и максимального стока современная фаза повышенной водности превосходит по абсолютным значениям предыдущие многоводные периоды. Это может объясняться дополнительным влиянием интенсивного увеличения температуры воздуха через такие механизмы, как деградация ледников, увеличение глубины сезонного протаивания, формирование таликов и изменение условий водообмена между поверхностными и подземными водами.
Из шести рассмотренных рек наиболее подвержена изменениям речного стока р. Адыча. При этом на метеорологической станции Усть-Чаркы на водосборе р. Адыча фиксируются не такие значительные изменения температуры воздуха и осадков, как на трех других станциях.
Новые данные о происходящих гидрометеорологических изменениях на водосборе р. Яна могут быть использованы при корректировке СКИОВО, разработке методов краткосрочного и долгосрочного прогнозов и решении других водохозяйственных задач в регионе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2020 год. Москва, 2021. 104 с.
2. Dai A., Luo D., Song M., Liu J. Arctic amplification is caused by sea-ice loss under increasing CO2 // Nature Communication. 2019. № 10. 121. DOI: 10.1038/s41467-018-07954-9.
3. Feng D., Gleason C.J., Lin P. et al. Recent changes to Arctic river discharge // Nature Communication. 2021. 12. 6917. DOI: 10.1038/s41467-021-27228-1.
4. Peterson B. J. et al. Increasing river discharge to the Arctic Ocean // Science. 2002. № 298. P. 2171-2173. DOI: 10.1126/science.107744.
5. Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б., Агафонова С.А., Повалишникова Е.С. Антропогенные и климатически обусловленные изменения стока воды и ледовых явлений рек Российской Арктики // Вопросы географии. 2018. № 145. С. 233-251.
6. Бурцева Е. И., Парфенова О. Т. Экономический ущерб от наводнений на реках республики Саха (Якутия) // ПСЭ. 2015. №1 (53). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekonomicheskiy-uscherb-ot-navodneniy-na-rekah-respubliki-saha-yakutiya.
7. Кичигина Н. В. Наводнения Сибири: географический и статистический анализ за период климатических изменений // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2021. № 66 (1). С. 41-60. https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.103.
8. Научно-прикладной справочник: Многолетние колебания и изменчивость водных ресурсов и основных характеристик стока рек Российской Федерации. СПб.: РИАЛ. 2021. 190 с.
9. Гельфан А., Фролова Н., Магрицкий Д., Киреева М., Григорьев В., Мотовилов Ю., Гусев Е. Влияние изменения климата на годовой и максимальный сток рек России: оценка и прогноз // Фундаментальная и прикладная климатология. 2021. № 7(1). С. 36-79. DOI: 10.21513/2410-8758-2021-1-36-79.
10. Георгиевский В. Ю., Грек Е. А., Грек Е. Н. и др. Оценка современных изменений максимального стока рек России // Метеорология и гидрология. 2019. № 11. С. 46-55.
11. Bring A., Destouni G. Arctic climate and water change: Model and observation relevance for assessment and adaptation // Surveys In Geophysics. 2014. № 35. P. 853-877. DOI: 10.1007/ s10712-013-9267-6.
12. Majhi I., Yang D. Streamflow analysis for the Yana basin in eastern Siberia: Cold Region Hydrology in a Changing Climate // IAHS Publication. 2011. № 346. P. 39-43.
13. Макарьева О. М., Нестерова Н. В. Фазовое состояние осадков как фактор увеличения меженного стока в криолитозоне (на примере бассейнов Яны и Индигирки) // Метеорология и гидрология. 2020. № 4. С. 95-103.
14. Методические рекомендации по оценке однородности гидрологических характеристик и определению их расчетных значений по неоднородным данным. Нестор-История, Санкт-Петербург. 2010. 162 с.
15. Makarieva O., Nesterova N., Post D. A., Sherstyukov A., Lebedeva L. Warming temperatures are impacting the hydrometeorological regime of Russian rivers in the zone of continuous permafrost // The Cryosphere. 2019. № 13. P. 1635-1659. doi.org/10.5194/tc-13-1635-2019
16. Tananaev N. I., Makarieva O. M., Lebedeva L. S. Trends in annual and extreme flows in the Lena River basin, Northern Eurasia // Geophysical Research Letters. 2016. 43. № 10. P. 764-772. DOI: 10.1002/2016GL070796.
17. Сайт Ленского БВУ с размещенными СКИОВО реки Яна. Режим доступа: https://lbvu.ru/ deyatelnost/skiovo/ob-skiovo/.
18. Магрицкий Д.В. Водопотребление на водосборах арктических рек и в Арктической зоне Российской Федерации: параметры, структура, многолетняя динамика // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2019. № 3. С. 20-37. DOI: 10.35567/19994508-2019-3-2.
19. Spence C., Kokelj S. V., Ehsanzadeh E. Precipitation trends contribute to streamflow regime shifts in northern Canada // Cold Region Hydrology in a Changing Climate. IAHS publ. 2011. № 346. P. 3-8.
20. Ананичева М.Д. Изменения высоты границы питания ледниковых систем на северо-востоке Сибири в конце ХХ-начале XXI века // Криосфера Земли. 2018. № XXII(6). С. 55-63. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2018-6(55-63).
21. Walwoord M. A. Kurylyk B.L. Hydrologic impacts of thawing permafrost. A review // Vadose Zone Journal. 2016. № 15 (6). DOI: 10.2136/vzj2016.01.0010.
22. Парфенова О. Т. Экономическая оценка и возмещение ущерба от наводнений на северных реках Республики Саха (Якутия). URL: https://www.s-vfu.ru/upload/iblock/3e7/3e7c4daeab2 4e18354ad9f43a91ac4e3.pdf.
23. Третьяков М. В., Пискун А. А., Муждаба О. В. Неблагоприятные и опасные гидрологические явления р. Яны в районе поселка Усть-Куйга // Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2022. № 19(3). С. 464-478. DOI: 10.20295/1815-588X-2022-3-464-478.
24. Lebedeva L, Gustafsson D. Streamflow Changes of Small and Large Rivers in the Aldan River Basin, Eastern Siberia // Water. 2021. № 13(19). 2747. DOI: 10.3390/w13192747.
25. Аржакова С.К. Зимний сток рек криолитозоны России. СПб. РГГМУ. 2001. 209 с.
26. Глотов В.Е., Глотова Л.П. Роль террейновой тектоники в формировании подземного стока зоны активного водообмена в долинах горных рек криолитозоны // Тихоокеанская геология. 2011. № 30(5). С. 93-104.
REFERENCES
1. Report on the special features of climate on the territory of the Russian Federation in 2020. Moscow, 2021. 104 p. (In Russ.).
2. Dai A., Luo D., Song M., Liu J. Arctic amplification is caused by sea-ice loss under increasing CO2. Nature Communication. 2019. № 10. 121. DOI: 10.1038/s41467-018-07954-9.
3. Feng D., Gleason C.J., Lin P. et al. Recent changes to Arctic river discharge. Nature Communication. 2021. 12. 6917. DOI: 10.1038/s41467-021-27228-1.
4. Peterson B. J. et al. Increasing river discharge to the Arctic Ocean. Science. 2002. № 298. P. 2171-2173. DOI: 10.1126/science.107744.
5. Frolova N.L., Magritskiy D.V., Kireyeva M.B., Agafonova S.A., Povalishnikova E.S. Anthropogenic and climate-caused changes of the water flow and ice phenomena in the Russian Arctic rivers. Voprosygeografiyi [Issues of geography]. 2018. No. 145. P. 233-251 (In Russ.).
6. Burtseva E.I., Parfenova O.T. Flood-caused damage in the rivers of the Republic of Sakha (Yakutia). PSE. 2015. No.1 (53). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekonomicheskiy-uscherb-ot-navodneniy-na-rekah-respubliki-saha-yakutiya (date of address 11.10.2022) (In Russ.).
7. Kichigina N.V. Floods of Siberia: geographic and statistical analysis over the climatic changes period. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Nauki o Zemle [Bulletin of the Saint-Petersburg University. Sciences of the Earth]. 2021. No. 66 (1). P. 41-60. DOI: 10.21638/spbu07.2021.103 (In Russ.).
8. Scientific/applied reference book: Many-year fluctuations and variability of water resources and main characteristics of the Russian Federation rivers' flow. SPb.: ООО "RIAL". 2021. 190 p. (In Russ.).
9. Gelfan A., Frolova N., Magritskiy D., Kireyeva M., Grigoryev V., Motovilov Y., Gusev E. The climate changes impact on annual and maximal runoff of the Russian rivers: assessment and forecast. Fundamentalnaya i prikladnaya klimatologiya [Fundamental and applied climatology]. 2021. No. 7(1). P. 36-79. DOI: 10.21513/2410-8758-2021-1-36-79 (In Russ.).
10. Georgiyevskiy V.Y., Grek E.A., Grek E.N., et al. Assessment of the current changes of the Russian rivers' runoff. Meteorologiya i gidrologiya [Meteorology and hydrology]. 2019. No. 11. P. 46-55 (In Russ.).
11. Bring A., Destouni G. Arctic climate and water change: Model and observation relevance for assessment and adaptation. Surveys In Geophysics. 2014. № 35. P. 853-877. DOI: 10.1007/s10712-013-9267-6.
12. Majhi I., Yang D. Streamflow analysis for the Yana basin in eastern Siberia: Cold Region Hydrology in a Changing Climate. IAHS Publication. 2011. № 346. P. 39-43.
13. Makaryeva O. M., Nesterova N.V. The precipitations phase status as a factor of the low-water runoff increase in the cryolite zone (the Yana and Indigirka rivers basins as a study case). Meteorologiya igidrologiya [Meteorology and hydrology]. 2020. No. 4. P. 95-103 (In Russ.).
14. Methodical recommendations on the assessment of homogeneity of hydrological characteristics and determination of their calculated values in terms of heterogeneous data. Nestor-Istoria, Saint Petersburg. 2010. 162 p. (In Russ.).
15. Makaryeva O., Nesterova N., Post D. A., Sherstyukov A., Lebedeva L. Warming temperatures are impacting the hydro/meteorological regime of Russian rivers in the zone of continuous permafrost. The Cryosphere. 2019. № 13. P. 1635-1659. DOI: 10.5194/tc-13-1635-2019. (In Russ.).
16. Tananaev N. I., Makaryeva O. M., Lebedeva L. S. Trends in annual and extreme flows in the Lena River basin, Northern Eurasia. Geophysical Research Letters. 2016. 43. №10. P. 764-772. doi:10.1002/2016GL070796 (In Russ.).
17. Lena BWA site with SWRIUP of the Yana River. Access regime: https://lbvu.ru/deyatelnost/skio-vo/ob-skiovo/ (In Russ.).
18. Magritskiy D.V. Water consumption in the Arctic rivers catchments and in the Arctic zone of the Russian Federation: parameters, structure, and many-year dynamics. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2019. No. 3. P. 20-37. DOI: 10.35567/1999-4508-2019-3-2 (In Russ.).
19. Spence C., Kokelj S. V., Ehsanzadeh E. Precipitation trends contribute to streamflow regime shifts in northern Canada. Cold Region Hydrology in a Changing Climate. IAHS Publication. 2011. № 346. P. 3-8.
20. Ananicheva M.D. Changes of the height of the glacial systems feeding boundary in the northeast of Siberia in late ХХ-early XXI century. Kriosfera Zemli [Cryosphere of the Earth]. 2018. No. XXII (6). P. 55-63. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2018-6(55-63) (In Russ.).
21. Walwoord M. A. Kurylyk B.L. Hydrologic impacts of thawing permafrost - A review. Vadose Zone Journal. 2016. № 15(6). DOI: 10.2136/vzj2016.01.0010.
22. Parfenova O.T. Economic assessment and flood damage reparation in the northern rivers of the Republic of Sakha (Yakutia). URL: https://www.s-vfu.ru/upload/iblock/3e7/3e7c4daeab24e18354 ad9f43a91ac4e3.pdf (In Russ.).
23. Tretyakov M.V., Piskun A.A., Muzhdaba O.V. Unfavorable and hazardous hydrological phenomena in the Yana River in the area of Ust-Kuyga community. Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobshcheniya [Bulletin of the Petersburg University of Railway Transport]. SPb.: PGUPS, 2022. No. 19(3). P. 464-478. DOI: 10.20295/1815-588X-2022-3-464-478 (In Russ.).
24. Lebedeva L, Gustafsson D. Streamflow Changes of Small and Large Rivers in the Aldan River Basin, Eastern Siberia. Water. 2021. № 13(19). 2747. DOI: 10.3390/w13192747.
25. Arzhakova S.K. The winter runoff of Russian cryolite zone rivers. SPb. RGGMU. 2001. 209 p. (In Russ.).
26. Glotov V.E., Glotova L.P. The role of terrain tectonics in formation of the groundwater runoff of the active water exchange zone in valleys of the cryolite zone mountain rivers. Tikhookeanskaya geologiya [Pacificgeology]. 2011. No. 30(5). P. 93-104 (In Russ.).
Сведения об авторе:
Лебедева Людмила Сергеевна, канд. геогр. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН «Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН», Россия, 677010, г. Якутск, ул. Мерзлотная 36; ORCID: 0000-0002-7498-9902; е-mail: lyudmilaslebedeva@ gmail.com
About the author:
Lyudmila L. Lebedeva, Candidate of Geographical Sciences, Leading Researcher, Melnikov Permafrost Institute SB RAS, ul. Merzlotnaya, 36; Yakutsk, 677010, Russia; ORCID: 0000-0002-74989902; е-mail: lyudmilaslebedeva@gmail.com
