CC BY
6ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК - 551.495 ББК - 26.228 С 149
ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАЙОНА ВОДОХРАНИЛИЩА «ТАДЖИКСКОЕ МОРЕ» В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
САИДОВА ДИЛОРОМ НАСИМОВНА
заведуюший кафедры экономической географии и демографии ХГУ имени академика Бабаджана Гафурова, Республика Таджикистан
ИСМОИЛОВА ДИЛФУЗА АБДУАЛИЕВНА
старший преподаватель кафедры экономической географии и демографии ХГУ, Республика
Таджикистан
Аннотация. В статье дано характеристика о трансформации геоэкологических особенностей района водохранилища «Таджикское море» в условиях изменения климата. Отмечено, что климат Северного Таджикистана характеризуется большими суточными и сезонными колебаниями температуры, интенсивной солнечной радиацией, сухостью воздуха и малой облачностью. Основными климатообразующими факторами являются: сравнительно низкие широты, удаленность от океана и сложная орография.
Изменение климата является одной из глобальных проблем современного мира, а его влияние на режим и безопасность функционирования водохранилищ, особенно в условиях горных стран, каким является Таджикистан, имеет тенденцию возрастания.
Ключевые слова: водохранилища, изменения климата, метеорологическое явление, отепляющий эффект, микроклимат, влажности воздуха, изменения ветрового режима.
Длинная ось контура водохранилища «Таджикское море» при его полном наполнении равна 55 км, а ширина колеблется от 17 км в средней части до 8-9 км. В нижней части наибольшая глубина у плотины ГЭС составляет 25 м. Наиболее мелководная, северовосточная, часть водохранилища имеет глубину около 1,2 м. Средняя глубина водохранилища равна 7,8 м. Нормальная энергетическая сработка водохранилища составляет 5 м (от 346,4 м до 341,4 м). Район характеризуется своими региональными природно-климатическими особенностями с характерными природно-растительными ландшафтами.
Район водохранилища «Таджикское море» относится к Переднеазиатской климатической области и согласно климатическому районированию представляет собой таджикистанскую часть Ферганской долины (до высот 400-500 м), для которой характерен низменно-равнинный, очень жаркий пояс с пустынной и эфемеровой растительностью, тонковолокнистого хлопчатника на серо-бурых, светлых и типичных сероземных почвах. Пояс характеризуется большими запасами тепла и длительным безморозным периодом. В южной части пояса среднегодовая температура воздуха составляет 16-17°С.
Холодный период продолжается в среднем 60 дней и характеризуется большими колебаниями температуры и частыми переходами ее через 0°С. Теплый период начинается в среднем в середине февраля и длится до начала декабря. Средняя его продолжительность 280300 дней. Летние температуры очень высокие. Средняя температура июля 28-31°, максимальная 38-40°, а абсолютный максимум может достигать 47-48°. Продолжительность безморозного периода в воздухе составляет 230-250 дней, несколько короче безморозный период на почве 200- 220 дней. Число дней со снежным покровом не превышает 20.
Устойчивый снежный покров здесь не образуется,
В северной части пояса (таджикская часть Ферганской долины) температуры на 1-2° ниже, чем в южной. Продолжительность безморозного периода в воздухе 230-240 дней, на почве около 210. Период активной вегетации в северной части пояса начинается во второй половине марта и заканчивается в конце октября, продолжительность его около 220 дней. За этот период накапливается до 5000° активных температур. Осадков выпадает очень мало -100-200 мм.
Климат Северного Таджикистана характеризуется большими суточными и сезонными колебаниями температуры, интенсивной солнечной радиацией, сухостью воздуха и малой облачностью. Основными климатообразующими факторами являются: сравнительно низкие широты, удаленность от океана и сложная орография. Сложность рельефа и разнообразие высот обусловливают большие климатические различия отдельных районов, а также вертикальную зональность.
Территориальное положение и рельеф Ферганской котловины определяют основные ее климатические характеристики. Здесь поступает за счет солнечного излучения около 500 кДж/кв. см./год, что совпадает для площади 15 тыс. кв. км. 700 млн. кДж/год. Удаленность от основных источников влаги обусловливает резко континентальный, в целом засушливый и аридный климат. Ближайшем окружением водохранилища считается зона экстремально аридная, в которой испарение в два и более раз превышает суму осадков. На территории района испарение происходит с поверхности водохранилищ (водохранилища «Таджикское море» и Фархадского водохранилища), рек, влажной почвы, растений и др. источников.
По многолетним данным Худжандской МТС среднее количество осадков за год составляет 1755 мм, наименьшее количество атмосферных осадков составлял 90,9 мм, наибольшие осадки приходятся на март-апрель, наиболее сухими являются июль-сентябрь, число дней с осадками 0,1 мм и более колеблется от 58 до 62. В период с апреля по ноябрь осадки выпадают в виде дождя, а с декабря по март - в виде дождя иногда и снега.
Рисунок 1. Испарение с акватории водохранилища «Таджикское море»
(1961-2014 гг.), млн м3.
Наибольшее значение дефицита влажности наблюдается в летние месяцы, в период максимальных температур, в июне-августе (22-34,5 мб), наименьшее-в декабре-феврале (0,63,8 мб). Число пасмурных дней по многолетним данным Худжандской МТС 21,7 в году. Число ясных дней составляет 215,1 в году. Среднегодовая величина абсолютной влажность 8,39 мб. По месяцам абсолютная влажность изменяется аналогично температуре воздуха, имея минимум зимой (3,2 мб) и максимум летом (14,4 мб). Для относительной влажности соотношение обратное: наибольшая относительная влажность наблюдается зимой декабре-
феврале (63-88%), наименьшая относительная влажность бывает в период с июня по сентябрь (27-43%).
Климат района водохранилища и ее окрестности являются континентальный, высокие летные температуры, сухость воздуха, резкие колебания суточных и сезонных температур с большой годовой амплитудой, небольшой влажностью воздуха и с повышенным испарением. Среднее количеств осадков за год по многолетним данным составляет 175 мм. За последние 60 лет самим дождливым были 1965г.-405,21 мм., 1977г.-477,5 мм,1996г.-404,6 мм и 2009г.-409,83 мм, когда количество осадков достигло 477,5 мм. Наиболее засушливым годом за период с 1950 по 2016 год был 1997 г. с годовым количеством атмосферных осадков 93,4 мм. Наибольшая часть осадков приходится на март, апрель, наиболее сухими являются июль, август, сентябрь. Число дней с осадками 0,1 мм и более колеблется от 58,0 до 62,0 (по данным Кайраккумской ГМС). В период с апреля по ноябрь осадки выпадают в виде дождя, а с декабря по март-в виде дождя иногда снега.
В районе водохранилища летом устанавливается жаркая безоблачная сухая погода. Средняя температура воздуха самого теплого месяца по многолетним данным, равна 29,8°С, а самого холодного (январь +4°С). Многолетняя средняя температура воздуха на побережье водохранилища колебались от 12,2°С до 15,0°С. В январе и декабре она изменяется от 0,2°С до 7,0° С, в июле от 26,3°С до 29,7°С. Влияние водохранилища на температуру воздуха окружающей местности особенно заметно в летний период. До построение водохранилища в июне и июле изменялись в переделах 26-27°С. Спустя 10 лет, в 1968 году она понизилась от 23до 26°С. осенью 1970 г. Температура воздуха повысилась на 3-4°С(1982).
Одним из негативных метеорологических явлений, который в последние годы как в районе водохранилища «Таджикское море», так и практически всей западной части территории Таджикистана, имеет наиболее устойчивое проявление, являются пыльные бури. В Таджикистане пыльные бури распространены очень неравномерно, от одного дня за год, в районе Шахристанского перевала, до 9-10 дней, продолжительность пыльных бурь неодинакова. В Согдийской области нередко возникают пыльные бури (мгла), которые вызывают продолжительные сухие периоды, создают лёссовые почвы в предгорьях, незакреплённые пески в пустынях, частые штормовые ветры.
На территории Таджикистана распространение мглы зависит от ряда факторов, в частности, от происхождения частиц пыли, типа подстилающей поверхности, типов синоптических процессов. В предгорьях и долинах Северного Таджикистана за год количество дней с мглой не превышает 9-10, в Зеравшанской долине уменьшается до 2-4 дней, в Гиссарской долине увеличивается до 20 и далее к югу возрастает до 40-50 дней. А продолжительность мглы увеличивается с севера на юг.
В условиях постоянного взаимодействия природы и превратившуюся в мощную силу техногенного воздействия выступают в силу новые закономерности процессов и явлений функционирования экосистем, в том числе водных потоков реки Сырдарья. Поэтому в настоящее время в ином освещении рассматриваются изменения среды водохранилища «Таджикское море», а оценка и прогнозирования проявления современных геодинамических процессов, нарушение среды под влиянием глобального изменения климата и инженерно-хозяйственной деятельности приобретают особый характер.
Как было отмечено выше, проблемам изменения климата и влияния техногенной деятельности на геологическую среду, в частности их роль в безопасном функционировании водохранилищ, в частности, водохранилища «Таджикское море» посвящена широкая литература. Однако многие результаты проведенных исследований устарели, а часть из них потеряли свою актуальность, а другая - устарела с истечением времени и изменением параметров водохранилища.
Эта проблема, т.е. изменение климата и влияние техногенной деятельности на геологическую среду имеет и обратную связь, т.е. изменение природных условий, например, геоэкологических условий в результате изменения климата и под воздействием инженерно-
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
хозяйственной деятельности. Последняя, как было отмечено во Введении, и является центральной целью и задачей настоящей диссертационной работы. Следует специально подчеркнуть, что эти задачи нами решаются с применением новых данных и информационно-технологических возможностей (космическое зондирование, мультиспектральная съемка, ГИС и др.).
В настоящее время глобальное изменение климата является общепризнанной реальностью. Ниже нами рассматривается особенности проявления этого явления в районе водохранилища «Таджикское море».
Глобальное изменение климата и проявление его влияния в районе водохранилища «Таджикское море». Изменение климата является одной из глобальных проблем современного мира [3, 5 и др.], а его влияние на режим и безопасность функционирования водохранилищ, особенно в условиях горных стран, каким является Таджикистан, имеет тенденцию возрастания [1, 2, 6 и др.].
Для смягчения последствий изменения климата Правительство Республики Таджикистан в 2003 г. принял «Национальный план действий Республики Таджикистан по смягчению последствий изменения климата [7] и важный государственный документ -"Стратегия развития водного сектора Таджикистана" [8].
Применительно к территории Таджикистана в начале 2000-х годов отечественными учеными и специалистами были разработаны адаптационные меры к изменению климата согласно предложенным международными организациями сценарий для разные периоды, вплоть до 2080 г. Прошедшие десятилетия показали, что практически все сценарии изменения климата примениельно к Центральной Азии оказались далекими от реальной картины.
По прогнозу изменения климата в Азиатской части, основанному на имитационных моделях ММО-А1В как наиболее признанной (рис. 1), видно, что по сравнению со средними значениями 1961-1990 гг среднегодовая температура (а), среднегодовое количество осадков (б) и среднее значение стока (в) имели тенденцию к увеличению [6]. Christensen J.H. и др. выявили динамику среднегодовой температуры (Т), осадков (Р) и стоков (О) для района водохранилища «Таджикское море» по сравнению со средними значениями 1961-1990 годов.
Annuel CXjr JJA
б
«0*1 ют «in 'tfft «an m 'ХГХ in tax ki <U1
в
Рисунок 1. Динамика изменения значений среднегодовой температуры (а), среднегодового количества осадков (б) и среднего значения стока (в) [5].
На рис. 1 заметно, что изменения касаются также и района водохранилища «Таджикское море» (координаты 40,5° с.ш.-70° в.д.), соответственно, на уровне 3-4,5°С, 0-5% и 8-13 млн куб.м.
Если прогноз по сценарию MMD-A1B в общих чертах находит свое подтверждение, то модели GCM и RCM дают «слишком грубые прогнозы» (too crude), что не соответствует реальности. Авторы [5] связывают это с особенностями горных регионов, топографией местности, в частности зависимость тенденций и аномалий температуры от высоты, что не были учтены в них.
На рис. 2 видно, что оценки по 4 различным сценариям (A1B, A2, B1, SDSM-A2, SDSM-B2) не сходятся друг с другом, т.е. отличаются. Эти же оценки, сгруппированные этой же группой международных экспертов [5] на 3 сценарии («Жаркий-сухой», «Средний» и «Теплый-влажный») (табл.1).
Рисунок 2. Изменение среднегодовой температуры и количества осадков в районе водохранилища «Таджикское море» к 2080 г. по различным моделям (сценариям).
Анализ изменений среднегодовой температуры непосредственно в районе водохранилища «Таджикское море» на тематической карте Таджикистана, составленной экспертами ООН по изменению климата (рис. 3), показывает, что она имеет четкий тренд.
Таблица 1. Варианты сценарий изменения климата в районе водохранилища «Таджикское море» в период 2050-е и 2050-е гг. (измерения в районе Акжара) (по [5]).
Изменение
Сценарии температуры и давления Гидрологические модели
ДТ ДР СТВ (18%) РЕГ (13%) МВБ (23%)
2050-е гг.
«Жаркий -сухой» +4°С -10% +16 +20 -50
Средний +3°С +5% +17 +21 +2
«Теплый-влажный» +1,5°С +20% +18 +19 +55
2080-е гг.
«Жаркий -сухой» +6°С -15% +27 +30 -80
Средний +4°С +5% +22 +27 -5
«Теплый влажный» +2°С +30% +28 +28 +83
Примечание. Модели: СТВ - стока талых вод, РЕГ - регрессионная модель, МВБ - модель водного баланса.
Из анализа рис. 2 и 3 следует, что за 30 лет (1961-1990 гг.) в районе ВТМ надежными инструментальными метеонаблюдениями установлено изменение средних температур в диапазоне -0,5°С до +1,0°С. Это подтверждается также анализом климатических особенностей района за прошедшие после этого периода 30 лет (1990-2019 гг.). Отсюда вытекает важный вывод о том, что эта тенденция в общем сохранилась в течении достаточно длительного времени.
Рисунок 3. Изменение среднегодовой температуры в районе водохранилища «Таджикское море» за последние 30 лет (по данным Агентства по гидрометеорологии РТ).
Точно также, температура воздуха по этим прогнозам в районе водохранилища должна была повышаться на +1,2°С (рис.4).
Рисунок 4. Отклонения температуры воздуха в районе водохранилища «Таджикское море» от нормы (по данным Агентства по гидрометеорологии РТ).
Как показывает современные, новые данные, в районе водохранилища произошла многолетнее среднегодовое повышение температуры воздуха на уровне 0,9°С, что приблизительно совпадает с предсказанной величиной, и одновременно имеет сложный характер (см.ниже).
Но, между тем, наиболее сложная ситуация возникла в бассейне р.Сырдарья, где уже в 80-х годах прошлого века были полностью освоены все водные ресурсы и уже наблюдается их дефицит [2].
Согласно прогнозам международных экспертов в первой половине XXI века в Азии должно было бы наступить потепление глобального среднего значения, которое наиболее отчетливо будет выражаться в Центральной Азии, Тибетском нагорье и Северной Азии. Вероятное количество осадков летом по этому прогнозу увеличится в Северной Азии, Восточной Азии, Южной Азии и большей части Юго-Восточной Азии, но, также вероятно, что уменьшится в Центральной Азии. Весьма вероятно, что наиболее жаркое лето будет более продолжительными, более интенсивными и более частыми в Восточной Азии, а Восточной и Южной Азии очень вероятно наступление очень холодных дней [5].
Как следует из прогноза международных экспертов, для Центральной Азии прогнозировалось устойчивое потепление климата и уменьшение количества осадков. Прошедшие десятилетия 21 века в определенной степени подтвердили этот прогноз. Действительно, по наблюдениям за осадками, температурой воздуха стало известно, что эти показатели, их динамика имеют устойчивую тенденцию к изменению.
Нижеприведенные космические снимки NASA визуально подтверждают изменение параметров водохранилища «Таджикское море» в период его эксплуатации (рис. 5, 6).
Рисунок 5. Космический снимок водохранилища «Таджикское море». Источник: Global Land Survey (http:\www.usgs.gov). Снимок синтезированныйP165R032 2X19750 731. Дата:
31.07.1975
Рисунок 6. Изменение ареала водохранилища за 1975-2021 гг. Источник: Google Earth Pro,
2021.
При этом влияние на прилегающие территории оказалось таким: инструментально установлено [4], что на водохранилище «Таджикское море» уменьшение среднемесячной температуры воздуха (или охлаждающий эффект) отмечается на расстоянии до 40-50 км от берега и в максимуме (0,1-1,4°С) проявляется с мая по сентябрь. Отепляющий эффект незначителен (0,1-0,3°С) и отмечен в начале ноября - конце марта. Изменяется микроклимата происходит из-за повышения влажности воздуха и изменения ветрового режима.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бобиев Д.Ф., Муртазаев У.И. Влияние изменение климата на водные ресурсы Республики Таджикистан и связанные с ними орошение и водоснабжение//Проблемы гидрометеоролгического обеспечения водохозяйственной деятельности в условиях изменяющего климата./Сб. науч. статей Междунар.науч.конференции.- Минск; Издат. Центр БГУ, 2015. -С. 207-209.
2. Глазырин Г.Е., Рацек И.В., Щетинников А.С. Изменение ледникового стока рек Средней Азии в связи с возможным изменением климата//Труды САНИГМИ. Л.: Гидрометеоиздат. 1986. Вып. 117 (198).-С.59-70.
3. Логинов В.Ф., Микуцкий В.С. Изменения климата: тренды, циклы, паузы. Минск. Белорусская наука. 2017.-160 с.
4. Муртазаев У.И. Водохранилища Таджикистана и их влияние на прилегающие ландшафты. Душанбе., Изд. Ирфон., 2005. -304 с.
5. Christensen J.H., B. Hewitson A. Busuioc A. Regional climate projections/Climate Change 2007: the physical science basis. Contribution of Working group 1 to the fourth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. University Press, Cambridge. United Kingdom and New York, NY, USA. 2007.-р.847-940.
6. Трубецкова М.Д. Зональный сток рек Центральной Азии в условиях изменяющегося климата. Автореф. дисс.канд. географ.наук. Москва, 2012.-25 с.
7. Национальный план действий Республики Таджикистан по смягчению последствий изменения климата. Утвержден Постановлением Правительства Республики Таджикистан от 06.06.2003 № 259. Душанбе, 2003.- 264 с.
8. Стратегия развития водного сектора Таджикистана. Душанбе, 2006. - 94 с.
