CC BY
11НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №4 2013
УДК 551.524.34(574)
Л.А. Ерисковская *
ВЛАЖНОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА НА ЛЕДНИКЕ ТУЙЫКСУ
ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ, СИНОПТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЛЕТНИХ МЕСЯЦЕВ, КЛИМАТ
В статье рассматриваются среднемесячные величины температуры воздуха и относительной влажности за балансовый год по данным гляциологического стационара ледника Туйыксу за период 1972...2012 гг.. Исследована повторяемость синоптических процессов (по типизации Б.Л. Дзердзеевского) при низкой относительной влажности (0.30 %) и высокой относительной влажности (60.100 %) подсчитано число случаев в процентах с низкой и высокой относительной влажностью и средняя температура воздуха за летний сезон в благоприятные и неблагоприятные для оледенения годы.
Введение
В настоящее время внимание ученых все более и более сосредоточивается на высокогорных районах. Но еще больший научно-практический интерес проявляется к ледникам, так как ледники - аккумуляторы влаги. Вода в ледниках консервируется за много сотен и тысяч лет. Именно ледники можно назвать гигантскими естественными хранилищами пресной воды. Ледники подвержены влиянию климатических колебаний, в особенности температуры воздуха и увлажнения, которые более всего воздействуют на ледники и определяют его внешний массоэнергообмен.
Для анализа были взяты данные стационара Туйыксу, который располагается на морене возле ледника на высоте 3450 м, где ведутся непрерывные наблюдения лабораторией гляциологии Института Географии с 1972 года. Станция охватывает широкий комплекс метеорологических измерений. В данное время это единственная на Тянь-Шане высокогорная станция в непосредственной близости от ледника. Туйыксу относится к ледникам долинного типа, на долю которых приходится подавляющая площадь оледенения Тянь-Шаня. Среди них ледник Туйыксу занимает элитное место, в значительной мере являясь представительным для всей
* Институт географии, г. Алматы 26
горной страны, и стоит по изученности и продолжительности периода исследований на одном из первых мест в десятке наиболее изученных ледников мира. Проанализированная научная информация высылается во Всемирную службу мониторинга ледников.
Метеорологические исследования
Исследования ледника Туйыксу представляют большой интерес с точки зрения изучения глобального потепления климата. Как рассматривалось ранее [3] и в настоящее время температура воздуха за балансовый год продолжает возрастать, относительная влажность также, но незначительно (рис.).
Б, % 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Т, оС 0
г -1
-2 -3 -4 -5 -6
ОООО^Н 00000 22222
Год
Рис. Многолетний ход метеорологических элементов на станции Туйыксу за балансовый год (1972... 2012 гг.). 1 - относительная влажность и её линейный тренд, 2 - средняя многолетняя относительная влажность, 3 - средняя месячная температура воздуха и её линейный тренд.
Особенно большой научно-практический интерес представляют метеопроцессы при экстремальных значениях годового баланса массы ледников. Положительный баланс массы ледника Туйыксу за период 1972...2012 гг. наблюдался в 1981, 1993, 2003, 2004, 2009, 2010 гг. - это благоприятные для оледенения годы (бл/г), когда снеговая линия (граница питания) ледника была ниже средней многолетней, и на долю области питания приходилась большая часть площади ледника. Во все остальные годы указанного периода преобладал отрицательный баланс, особенно резко выраженный в 1978, 1984, 1991, 1997, 2005, 2006, 2007, 2008, 2012 гг. -
27
неблагоприятные для оледенения годы (нбл/г) с максимально высоким положением границы питания ледника.
Особенно чувствительны ледники к изменениям летней температуры воздуха, на которую влияют многие факторы. Одним из таких факторов является относительная влажность воздуха. При анализе метеорологических данных использовались среднемесячные значения температуры воздуха и относительной влажности. В процессе обработки полученных материалов была получена средняя температура воздуха за летний сезон при высокой относительной влажности (60... 100 %) и низкой относительной влажности (0.30 %) в нбл/г и бл/г за исследуемый период (табл. 1).
Таблица 1
Средние месячные значения температуры воздуха за летний сезон при различной относительной влажности на леднике Туйыксу
Неблагоприятные годы Благоприятные годы
т т °С2 т °с т °С2
9,3 4,2 6,9 3,8
Примечание: Т °С1 - температура воздуха в °С при относительной влажности от (0. 30 %), Т °С2 - температура воздуха в °С при относительной влажности от (60.100 %).
Как рассматривалось в [5] наиболее важным периодом, влияющим на баланс массы ледника, является теплый период, в основном летние месяцы. Даже незначительные изменения температуры воздуха сказываются на таянии ледника. На леднике Туйыксу преобладает влажная погода. В бл/г число случаев с относительной влажности от (0.30 %) составляет 0,2 %, в нбл/г - 2,2 %. С относительной влажностью от (60.100 %) в бл/г - 53,0 %, в нбл/г - 44,6 %. Температура воздуха, как в бл/г, так и в нбл/г при влажности от (0.30 %) намного выше, чем при влажности от (60.100 %) табл. 1.
Синоптические процессы
Большое влияние на все метеоэлементы оказывают синоптические процессы. Для их анализа использовалась типизация макроциркуляцион-ных процессов, разработанная Б.Л. Дзердзеевским для Северного полушария [1, 2]. В отдельную группу им выделена меридиональная южная циркуляция (тип 13) - необычное состояние атмосферы с циклонической циркуляцией на полюсе, отсутствием блокирующих процессов на полушарии и тремя-четырьмя одновременными выходами южных циклонов в разных секторах полушария. В случае ЭЦМ (элементарный циркуляционный ме-
28
ханизм) 13л полярное вторжение отсутствует, отмечаются обширная депрессия над Арктическим бассейном и циклоническая деятельность на континентах [6]. Именно с этой группой с начала 1980-х годов (максимум приходится на 1989 г.) и по настоящее время связано большинство метеорологических экстремумов, в том числе и в Арктическом бассейне, и в горных районах [7]. Рост повторяемости южных циклонов, имеющих малые радиусы действия, большие скорости перемещения и резкие контрасты температур на фронтах, вызывает увеличение амплитуды колебаний температуры воздуха в разных регионах, в частности, в горных районах в тёплое время года [6]. В 20 в. продолжительность ЭЦМ 13л росла. Правда, в конце столетия число суток с типом циркуляции 13л в летний период стало уменьшаться, но влияние данного ЭЦМ еще велико [3]. В связи с уменьшением ЭЦМ 13л стало увеличиваться продолжительность других ЭЦМ, в частности типа 12 [4]. При ЭЦМ 12бл и 12вл средиземноморские циклоны выходят на Казахстан. Рост суммарной продолжительности ЭЦМ 12-го типа и чередование их с ЭЦМ 13-го создали наилучшие условия для обострения атмосферных фронтов, резких контрастов температуры воздуха и других метеоэлементов. При исследовании синоптических процессов использовались материалы сайта http:// www.atmospheric-circulation.ru. На их основе определялось число случаев ЭЦМ за месяц, затем подсчитыва-лось их среднее значения отдельно за бл/г и нбл/г.
Было выявлено число случаев (сутки) ЭЦМ при низкой относительной влажности от (0...30 %) и высокой относительной влажности от (60...100 %) (табл. 2).
Таблица 2
Среднее число случаев относительной влажности за летний период Относительная влажность Относительная влажность ЭЦМ (0.30 %) (60.100 %)
нбл/г бл/г нбл/г бл/г
1 - -
2 0,4 4,3 1,7
3 0,1 4,3 2,0
4 0,4 3,7 4,0
5 - -
6 0,1 2,6 2,7
7л - 2,7 1,0
7з - -
29
Относительная влажность Относительная влажность ЭЦМ (0.30 %) (60.100 %)
нбл/г бл/г нбл/г бл/г
8а - - 0,9 1,3
8б - - 1,4 1,8
8в - - 0,6 0,8
8гл 0,1 - 0,9 2,3
8гз - - 0,1 0,3
9 - - 8,6 11,0
10 0,6 - 3,9 4,0
11 - - 0,1 0,2
12а 0,1 - 2,2 7,8
12г - - - -
12л 0,1 0,2 2,0 7,3
12з - - - -
13з - - - 0,2
13л 0,8 0,2 17,3 17,5
Из данных табл. 2 видно, что преобладают значения относительной влажности в диапазоне от 60. 100 % при ЭЦМ 13л. Как рассматривалось в [4] при уменьшении ЭЦМ 13л стали увеличиваться другие типы циркуляции: 9-й и в основном 12-й. При высокой влажности в нбл/г и бл/г добавляется 9-ый тип, в бл/г существенно ещё - 12-й (12а и 12л).
Заключение
Даже незначительное повышение температуры воздуха в летний период влияет на абляцию ледника. Одним из факторов, влияющим на температуру воздуха, является изменение относительной влажности, на которую влияют синоптические процессы. При низкой относительной влажности от (0.30 %) температура воздуха существенно выше, чем при высокой от (60.100 %), как в нбл/г, так и в бл/г. В бл/г температура воздуха ниже, чем в нбл/г. Число случаев с высокой относительной влажностью в летний период, как в нбл/г, так и в бл/г намного больше, чем с низкой относительной влажностью и преобладает при типе циркуляции 13л. Как в нбл/г, так и в бл/г существенно добавляется 9-й тип, в бл/г ещё 12-й (12а, 12л).
30
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дзердзеевский Б. Л. Проблемы колебаний общей циркуляции атмосферы и климата // Воейков и современные проблемы климатологии. - Л.: 1956. - С. 109-122.
2. Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. -М.: Гид-рометеоиздат, 1975. - 285 с.
3. Ерисковская Л. А. Метеорологические условия на леднике Туюксу за последние годы, влияющие на оледенение // Гидрометеорология и экология. - 2004. - № 1. - С. 34-41.
4. Ерисковская Л.А. Фазовый состав атмосферных осадков на леднике Туйыксу // Гидрометеорология и экология. - 2006. - № 4. - С. 108-117.
5. Ерисковская Л.А. Метеорологическая характеристика режима ледника Туюксу // МГИ. - 2009. - Вып. 107. - С. 130-136.
6. Кононова Н.К. Исследование многолетних колебаний циркуляции атмосферы Северного полушария и их применение в гляциологии // МГИ. - 2003. - Вып. 95. - С. 45-65.
7. Кононова Н.К. Колебания циркуляции атмосферы Северного полушария в ХХ - начале XXI века. - М.: 2009. - 370 с.
Поступила 11.09.2013
Л.А. Ерисковская
Т¥ЙЬЩСУ М¥ЗДЫГЫНДАГЫ АУА ЫЛГАЛДЫЛЫГЫ ЖЭНЕ
ТЕМПЕРАТУРАСЫ
Мацалада 1972...2012 жылдардагы кезецде Туйыцсу муздыгы стационарыныц гляциологиялыц деректерг бойынша балансталган жылдардагы ылгалдылыцца цатысты, орташа мерз1мд1к ауа температурасы царастырылган. Музбасу жылдарында цолайлы жэне цолайсыз жагдайлардыц жаз маусымындагы орташа ауа температурасы жэне твменн, жогары салыстырмалы ылгалдылыц тардыц саны пайызбен есептельд1 твменгг ылгалдылыцца (0...30 %) жэне жогары ылгалдылыцца (60...100 %) цатысты (Б.Л. Дзердзеевскийдщ типизациясы бойынша) синоптикалыц процесттерд1ц цайталануы зерттелген.
31
