Научная статья на тему 'Влияние ледового режима рек севера европейской территории России на гидроэкологическую безопасность в условиях изменения климата'

Влияние ледового режима рек севера европейской территории России на гидроэкологическую безопасность в условиях изменения климата Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
275
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛЕДОВЫЙ РЕЖИМ / ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / CLIMATE CHANGE / DANGEROUS HYDROLOGICAL PROCESSES / ICE REGIME

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Агафонова С. А., Фролова Н. Л.

На основе современной гидрометеорологической информации проведено исследование характеристик ледового режима рек севера европейской территории России, определяющих гидроэкологическую безопасность территории, их пространственную и временную изменчивость. Выявлены тенденции изменения ледового режима рек рассматриваемой территории в последние десятилетия. При более низкой водности рек наблюдается увеличение продолжительности осеннего ледохода и шугохода, отмечается увеличение повторяемости зажоров, сокращение продолжительности периода ледостава. Более частые оттепели в зимний период приводят к уменьшению толщины льда и снегозапасов в бассейнах рек. Зимние вскрытия рек сопровождаются заторами льда и наводнениями. Высокие уровни воды при дальнейшем установлении ледостава в зимний период и зашугованность русла создают благоприятные условия для образования катастрофических заторов при вскрытии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Агафонова С. А., Фролова Н. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF ICE REGIME OF THE NORTHERN RIVERS OF EUROPEAN RUSSIA ON THE HYDROECOLOGICAL SAFETY UNDER THE CLIMATE CHANGES

Specific features of ice regime of the northern rivers of European Russia which are of decisive importance for the hydroecological safety of the territory, as well as their spatial and temporal variability were studied using the up-to-date hydrometeorological data. Trends of ice regime changes within the territory under study during recent decades have been revealed. Under low water situation autumn ice and slashed ice drift takes more time, ice jams become more often and the freeze-up period less protracted. More often thaws result in decreasing ice depth and snow storage within river basins. Winter break-ups are accompanied with ice jams and flooding. High water level during further freezing-up and the large amount of slashed ice within the river channel increase the risk of catastrophic ice jams during the break-up.

Текст научной работы на тему «Влияние ледового режима рек севера европейской территории России на гидроэкологическую безопасность в условиях изменения климата»

УДК 556.535.5(470.1)

С.А. Агафонова1, Н.Л. Фролова2

ВЛИЯНИЕ ЛЕДОВОГО РЕЖИМА РЕК СЕВЕРА ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ НА ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА3

На основе современной гидрометеорологической информации проведено исследование характеристик ледового режима рек севера европейской территории России, определяющих гидроэкологическую безопасность территории, их пространственную и временную изменчивость. Выявлены тенденции изменения ледового режима рек рассматриваемой территории в последние десятилетия. При более низкой водности рек наблюдается увеличение продолжительности осеннего ледохода и шугохода, отмечается увеличение повторяемости зажоров, сокращение продолжительности периода ледостава. Более частые оттепели в зимний период приводят к уменьшению толщины льда и снегозапасов в бассейнах рек. Зимние вскрытия рек сопровождаются заторами льда и наводнениями. Высокие уровни воды при дальнейшем установлении ледостава в зимний период и зашугованность русла создают благоприятные условия для образования катастрофических заторов при вскрытии.

Ключевые слова: ледовый режим, гидроэкологическая безопасность.

Введение. Исследование ледового режима рек России и особенно ее северных территорий — важная научная и практическая задача ввиду особенностей географического положения и климатических условий страны. Со сроками и продолжительностью ледовых явлений связаны многие виды хозяйственной деятельности — условия навигации, организация переправ и строительство ледовых дорог, нормальное функционирование гидротехнических сооружений и др. Во многих случаях ледовыми явлениями обусловлены опасные гидрологические процессы.

Цель наших исследований — изучение характеристик ледового режима рек севера европейской территории России (ЕТР), определяющих гидроэкологическую безопасность территории, и их возможное изменение в связи с глобальным потеплением климата.

Постановка проблемы. Под гидроэкологической безопасностью территории (ГЭБТ) понимается такое состояние отношений между населением, хозяйством, экосистемами и водными объектами, при котором возможно экономически эффективное и экологически безопасное природо- и водопользование [3].

Ледовые явления относятся к числу опасных гидрологических процессов, влияющих на жизнедеятельность населения и безопасность природопользования. Опасными считаются такие гидрологические процессы, при которых изменение состояния и режима водного объекта приводит к социальным, экономическим и (или) экологическим ущербам.

К опасным ледовым явлениям на территории России относятся [1]: образование внутриводного льда и шуги, зажоры, раннее появление льда и установление ледостава на низких уровнях, наледи, промерзание, небольшая толщина и невысокая прочность льда в период ледостава, густой ледоход при высоком уровне воды, заторы, навалы льда, позднее вскрытие и очищение при низком уровне воды. Вышеперечисленные опасные явления приводят к наводнениям, нарушению условий эксплуатации водозаборов, ледовых переправ, железных и автомобильных дорог, водного транспорта, повреждению гидротехнических сооружений и флота, нарушению сложившихся связей между населением и хозяйством. Оценка существующих и потенциальных рисков нарушения гидроэкологической безопасности на севере ЕТР — сложная и актуальная задача, имеющая большое значение для разработки методов и средств защиты населения и хозяйства от неблагоприятных природных явлений.

Нарушение ГЭБТ под воздействием ледового режима возникает при:

1) повышении уровня воды и затоплении территории при заторах и зажорах;

2) нарушении условий эксплуатации различных объектов: а) водозаборов (в случае перемерзания рек и образовании шуги); б) ледовых переправ (при низкой прочности и незначительной толщине льда); в) мостовых сооружений (при наличии наледей, навалов льда, густом ледоходе при высоком уровне воды); г) водного транспорта (при раннем за-

1 Кафедра гидрологии суши, инженер, канд. геогр. н., e-mail: [email protected]

2 Кафедра гидрологии суши, доцент, канд. геогр. н., e-mail: [email protected]

3 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 09-05-00339; 03-05-00041), а также Программы для поддержки ведущих научных школ (НШ-4964.2008.5).

мерзании, позднем вскрытии и очищении ото льда при низком уровне воды);

3) повреждении гидротехнических сооружений и судов (ледовые нагрузки при ледоходе).

В связи с изменением климата необходимо изучить ледовый режим рек, основываясь на современных гидрометеорологических данных, а также сравнить особенности ледового режима за 1961—1990 гг., т.е. за период, который согласно рекомендациям ВМО повсеместно используется для характеристики современного климата, и 1991—2007 гг. Это позволит выделить намечающиеся тенденции и сделать выводы о возможных качественных и количественных изменениях гидрологических характеристик.

Материалы и методы. Исследуемый регион расположен на севере Восточно-Европейской равнины и включает бассейны Онеги, Северной Двины, Мезени, Печоры. Для оценки уровня ГЭБТ, определяемого ледовым режимом, было проведено районирование территории [2] (рис. 1): 1) бассейн р. Онеги; 2) бассейны Сухоны и Юга; 3) бассейн Вычегды; 4) Северная Двина с бассейнами Ваги, Емцы и малыми притоками; 5) бассейны Пинеги и Мезени; 6) бассейн Печоры без бассейна Усы; 7) бассейн Усы. В основе районирования лежит синхронность наступления дат ледовых явлений и схожесть процессов замерзания и вскрытия рек [6].

Исследование различных фаз ледового режима и его опасных проявлений было проведено на основе данных наблюдений на 146 гидрологических постах (г/п) с начала наблюдений до 2007 г. включительно. Кроме того, была привлечена ин-

формация по уровням и расходам воды для этих же постов, суточным значениям температуры воздуха и количества осадков по 11 метеостанциям в рассматриваемом регионе. Данные об опасных ледовых явлениях за последние годы, а также оперативные сводки об обстановке на реках взяты с сайтов Северного межрегионального территориального управления Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Центра регистра и кадастра, Управления государственной противопожарной службы и гражданской защиты Архангельской области.

Статистическая обработка проводилась с помощью стандартных пакетов Statistica и Excel. При обработке данных использованы также статистические и прогностические методы, изложенные в [7, 9].

Изменение характеристик ледового режима рек под влиянием изменений климата. Изменение климатических условий в пределах севера ЕТР становится все более реальным. Для этой территории средняя скорость изменения температуры приземного воздуха составляет 0,4—0,6°С/10 лет (за период 1976—2007 гг.). Эта величина уменьшается с запада на восток для зимнего (0,2—0,8) и осеннего (0,2—0,4) сезонов и с востока на запад для весеннего сезона (0,2—0,4) [5]. За тот же период сумма твердых осадков увеличилась на 20—25%. Однако количественное изменение различных характеристик ледового режима выражено не столь очевидно и зависит от фазы ледового режима [2].

Результаты статистического анализа рядов дат появления плавучего льда и установления ледо-

Рис. 1. Районирование территории севера европейской территории России по ледовому режиму: 1 — бассейн Онеги; 2 — бассейны Сухоны и Юга; 3 — бассейн Вычегды; 4 — Северная Двина с бассейнами Ваги, Емцы и малыми притоками; 5 — бассейны Пинеги и Мезени; 6 — бассейн Печоры, без бассейна Усы; 7 — бассейн Усы

става показали (рис. 2), что изменение средних сроков ледостава за 1991—2007 гг. по сравнению с периодом 1961—1990 гг. составило всего от 5 дней на западе территории до 1 дня в бассейне Печоры. Столь малые изменения связаны не только с незначительным повышением температуры воздуха в период, предшествующий замерзанию, но и с особенностями водного режима рек. При смягчении температурного режима на севере ЕТР наблюдается низкая водность в начале осени, что часто является причиной появления льда и установления ледостава в сроки, близкие к норме или даже ранее нормы. Неустойчивый характер изменения температуры воздуха в осенний период приводит к возврату положительных значений температуры в ноябре, в результате чего формируются паводки за счет таяния снега и выпадения дождей. Высокий уровень

воды в реках в этот период способствует более позднему ледоставу, увеличению продолжительности осеннего ледохода и шугохода, образованию зажоров. Поздние сроки ледостава сокращают период эксплуатации ледовых переправ, которые играют важную роль на Севере России.

Смягчение зимних условий (рис. 3) выражается в уменьшении суммы отрицательных значений температуры воздуха, увеличении количества твердых осадков и увеличении суммы положительных значений температуры в период оттепелей (для большинства метеостанций статистический анализ рядов рассматриваемых метеорологических характеристик показал наличие статистически значимых трендов, проверка всех рядов проводилась с помощью критерия ранговой корреляции Спирме-на с а = 5%). Изменение максимальной толщины льда за 1991—2007 гг. по сравнению с периодом 1961—1990 гг. составило не более 10 см. Продолжительность ледостава изменилась не более чем на 8 дней на востоке исследуемой территории и несколько меньше в центре, в большинстве случаев изменение продолжительности ледостава происходит за счет более позднего замерзания. На юге территории температура воздуха в зимний период чаще переходит через 0°С в сторону положительных зна-

Рис. 2. Изменение аномалий даты появления плавучего льда для низовий Северной Двины АЛ (сут.) за 1881—2005 гг. (а), уровней воды в р. Сухоне (г/п Великий Устюг) в период появления льда Нпл (см) (б) и продолжительности периода замерзания Северной Двины (г/п Усть-Пинега) Тзам (сут.) (в) за 1931—2006 гг. (пунктир — линии линейных трендов)

чений, более заметны изменения суммы отрицательных значений температуры и толщины льда. С одной стороны, оттепели приводят к зимним вскрытиям, которые нередко из-за высокой водности сопровождаются катастрофическими заторами, увеличивается зашугованность русла и заторошен-ность льда. Образовавшиеся в этот период зажоры могут стать очагами будущих весенних заторов льда. С другой стороны, продолжительные оттепели приводят к сокращению толщины льда, уменьшению снегозапасов. Высокий уровень воды в период ледостава и зашугованность русла зимой создают благоприятные условия для образования катастрофических заторов при вскрытии рек. К негативным проявлениям изменения ледового режима относится и сокращение периода работы ледовых переправ из-за зимних вскрытий рек и незначительной толщины и невысокой прочности льда.

Изменения ледового режима в период весеннего вскрытия также неоднозначны. Климатической характеристикой начала весенних процессов является дата устойчивого перехода через 0°С. В последние годы переход через 0°С наступает раньше, для многих метеостанций эта тенденция статистически значима. Даты вскрытия сместились к более ранним по сравнению с периодом 1961—1990 гг. на срок не более 5 дней (рис. 3). Как в этом слу-

Рис. 3. Изменение аномалий даты вскрытия низовий Северной Двины АБ (сут.) за 1881—2005 гг. (а), максимальной толщины льда на Северной Двине (г/п Котлас) йтах (см) (б) и суммы осадков за холодный период (м/с Сыктывкар) Хтв (мм) (в) за 1961—2006 гг. (пунктир — линии линейных трендов)

чае (рис. 3, а), так и в случае рядов аномалий дат появления плавучего льда (рис. 2, а) статистический анализ показал отсутствие статистически значимых трендов.

В последние годы наблюдается также четкая тенденция к уменьшению продолжительности продвижения фронта вскрытия и очищения по р. Сухоне от г/п Наремы до г/п Великий Устюг, по р. Северной Двине от г/п Котлас до г/п Усть-Пи-нега, по р. Пинеге от г/п Согры до г/п Кузомень и для участка р. Вашки (г/п Вендинга) — р. Мезени (г/п Малонисогорская). При смягчении климата одновременно вскрываются довольно протяженные участки, что усиливает заторную опасность.

Температурный режим ранней весны, а иногда и зимы, в последние годы нередко приводит к потерям талого стока и низкой водности рек в период вскрытия. Эти тенденции особенно выражены на юго-западе рассматриваемой территории; на северо-востоке потери стока малы, а температура весной выше нормы, что и выражается в большем изменении дат вскрытия.

В период вскрытия возможны три неблагоприятных сценария прохождения ледохода:

1) ранняя весна и раннее снеготаяние при неблагоприятном сочетании пониженного фона тем-

пературы воздуха и дефицита осадков. Все это приводит к недружному характеру таяния снега и потерям талого стока. Хотя вскрытие наблюдается в сроки, близкие к норме, ледоход, проходящий при низком уровне, удлиняет процесс очищения рек и усложняет работу водного транспорта в начале навигации (такая ситуация наблюдалась в 2004 и 2006 гг.);

2) аномально высокие значения температуры воздуха обусловливают бурный характер вскрытия рек, сопровождающийся мощными заторами льда и наводнениями (2005 г.);

3) ранняя весна и бурное вскрытие с заторами льда приостанавливаются в связи с похолоданием, т.е. происходит консервация образовавшихся заторов (2007 г.).

Примером возможных будущих качественных изменений ледового режима может служить зима 2006/07 гг. Несмотря на появление льда и установление ледостава в сроки, близкие к норме, длительные оттепели в ноябре и декабре 2006 г. способствовали разрушению ледяного покрова и вскрытию рек. Образовавшиеся заторы вызвали катастрофический подъем уровня воды и затопление освоенных территорий в бассейне Северной Двины; возникла угроза разрушения автодорожного моста у г. Котласа. Весной, несмотря на раннее вскрытие и низкую толщину льда, из-за высокой заторошен-ности образовался затор выше г. Великого Устюга. Отрицательные значения температуры способствовали стабилизации этого затора и, несмотря на активные меры по его разрушению, затор просуществовал 12 дней.

Ледовый режим и гидроэкологическая безопасность территории. Оценка гидроэкологической безопасности исследуемой территории предполагает, с одной стороны, анализ повторяемости и распространения опасных гидрологических процессов, в данном случае ледовых, с другой — оценку степени уязвимости территории по отношению к возможному экологическому и социально-экономическому ущербу. Величина ущерба зависит от численности населения, находящегося в зоне проявления опасных гидрологических процессов, и концентра-

ции крупных населенных пунктов (демографический признак), наличия социальных и производственных объектов на берегах водных объектов, их назначения, статуса и т.п. (промышленный признак), функционирования транспортных объектов (транспортный признак), наличия особо опасных объектов (АЭС, военные полигоны, радиоактивные свалки, крупные химические предприятия, нефтепроводы и т.п.) или особо охраняемых территорий (заказники, заповедники и национальные парки) (экологический признак).

Общий уровень социально-экономической и экологической уязвимости района определяется суммой экспертных баллов. Эта методика была опробована для оценки геоэкологической безопасности арктического побережья России [4]. Общий уровень социально-экономической и экологической уязвимости районов определяется суммой экспертных баллов, максимальная сумма баллов составляет 11. На рассматриваемой территории наиболее уязвима территория бассейна р. Северной Двины, за исключением бассейна р. Пинеги, что обусловлено относительно высокой плотностью населения, наличием крупных промышленных центров, автомобильных и железных дорог федерального значения, нефте- и газопроводов. Уязвим также бассейн р. Печоры, на территории которого расположены центры добычи полезных ископаемых, нефте- и газопроводы. Наименее уязвимы бассейны рек Пи-неги и Мезени с самой низкой плотностью населения, отсутствием промышленных центров и наличием особо охраняемых территорий (таблица).

Для оценки уровня опасности ледового режима для конкретной территории необходимо учитывать следующие опасные явления: низкий уровень воды в реке в период появления льда, что

Степень опасности ледового режима по районам севера ЕТР и оценка уязвимости территории, баллы

Характеристика ледового режима Период Район

1 2 3 4 5 6 7

Низкий уровень в период появления льда 1961—1990 0 2 0 1 1 2 2

1991—2006 — 3 2 2 1 — —

Зажоры 1961—1990 3 3 4 3 2 2 1

1991—2006 — 4 4 4 4 — —

Длительный период замерзания и очищения 1961—1990 3 3 2 3 2 3 1

1991—2006 — 3 3 2 3 — —

Высокий заторный уровень 1961—1990 2 3 2 3 2 2 2

1991—2006 — 3 1 2 4 — —

Высокий уровень весеннего ледохода 1961—1990 0 3 0 3 4 3 0

1991—2006 — 4 0 3 4 — —

Сумма баллов 1961—1990 8 14 8 13 11 12 6

1991—2006 — 17 10 13 16 — —

Оценка уязвимости территории 5 11 10 10 1 9 8

осложняет работу водного транспорта во время завершения навигации; образование зажоров, вызывающих подъем уровня воды в реках в осенний и зимний периоды; длительные периоды замерзания и очищения, сокращающие период эксплуатации ледовых переправ; высокие значения заторного уровня и уровня весеннего ледохода, что приводит к наводнениям и повреждению гидротехнических сооружений.

Проявления ледового режима обычно считаются опасными при обеспеченности 10% и менее [8]. Опасными считаются: для уровня появления льда — уровень ниже критического, при котором происходит нарушение работы водного транспорта; для продолжительности периода замерзания и очищения ото льда — более 30 дней (продолжительность периода, когда ледовые переправы нельзя обустроить из-за отсутствия ледостава, а навигация не может продолжаться из-за наличия ледовых явлений); для заторного уровня — уровень выше максимального ледоходного уровня 10%-й обеспеченности, а для уровня ледохода — уровень, выше которого происходит затопление освоенных территорий в весенний период, а также создается угроза повреждения судов в затонах, разрушение плотов, приготовленных к сплаву.

Повторяемость опасных явлений более 50% на большинстве участков рек района соответствует степени опасности, равной 4 баллам, при отсутствии таковых — ноль баллов.

Таким образом, расчеты показывают, что для большей части территории в период 1961—1990 гг. была характерна высокая степень опасности (10—15 баллов) по ледовому режиму (таблица). Высокую повторяемость имеют зажоры и высокие заторные уровни. Наиболее опасен ледовый режим рек в районах 2 и 4 (бассейн р. Северной Двины, за исключением бассейнов рек Вычегды и Пинеги).

В период 1991—2006 гг. возросла степень опасности ледового режима во всех исследуемых районах, кроме района 4 (бассейн р. Северной Двины без крупных притоков), где она осталась неизменной (таблица). Повышение степени опасности произошло за счет увеличения периода замерзания, зажорности и более низкого уровня воды в реках при появлении льда. Опасность увеличения весеннего уровня воды не изменилась нигде, за исключением района 5 (бассейны рек Пинеги и Мезени), где из-за повышенной зажорности вероятность заторов увеличилась. Возможно, подобная ситуация складывается и в бассейне р. Печоры, но из-за от-

сутствия данных это не подтверждается (в таблице — прочерк).

Характеризуя районы по степени опасности ледовых явлений, можно отметить следующее. Плотность населения на территории района 1 (бассейн р. Онеги) составляет 1—10 чел./км2, на юге бассейна несколько больше; численность городов составляет не более 50 тыс. чел., крупных промышленных центров здесь нет, но территорию пересекают крупные железные и автомобильные дороги; природные особенности района обусловливают высокую зажорность и продолжительный период замерзания. При этом осенний и весенний уровни редко переходят отметки критических значений. Все это позволяет сделать вывод о высокой степени надежности ГЭБТ.

Территория района 2 (бассейн рек Сухоны и Юга) характеризуется высокой плотностью населения, наличием крупных городов и промышленных центров; ее пересекают крупные железные и автомобильные дороги, нефте- и газопроводы. Все опасные ледовые явления, перечисленные выше, в бассейне рек Сухоны и Юга наблюдаются с высокой и средней повторяемостью (2—3 балла). Таким образом, для района 2 характерна утраченная степень надежности ГЭБТ.

На территории района 3 (бассейн р. Вычегды) расположен один крупный город Сыктывкар, являющийся также крупным промышленным центром, территорию пересекают автомобильные, железные дороги, нефте- и газопроводы. Из опасных ледовых явлений наиболее часто повторяются зажоры, остальные опасные ледовые явления проявляются слабее. Степень надежности ГЭБТ достаточная.

Территория района 4 (бассейн р. Северной Двины, кроме бассейнов рек Сухоны, Юга, Вычегды и Пинеги) характеризуется высокой плотностью населения и наличием крупных городов и промышленных центров. Этот район, как и большинство других районов, пересекают крупные автомобильные и железные дороги, нефте- и газопроводы. Практически все представленные на севере ЕТР опасные ледовые явления, за исключением низкого уровня воды при появлении льда, на реках района отличаются высокой повторяемостью (3 балла). Сочетание высокой освоенности территории и высокой повторяемости опасных явлений позволяет оценить степень надежности ГЭБТ как низкую.

Район 5 (бассейн рек Пинеги и Мезени) отличает невысокая плотность населения (до 10 чел./км2), отсутствие крупных населенных пунктов, промышленных узлов, дорог федерального значения, неф-те- и газопроводов. Хотя высокий уровень ледохода имеет высокую повторяемость, низкий уровень уязвимости территории позволяет оценить степень надежности ГЭБТ как высокую.

Для района 6 (бассейн р. Печоры, кроме бассейна р. Усы) также характерна невысокая плотность населения (до 10 чел./км2), наличие одного крупного города и промышленного центра (Ухта), а также центров добычи полезных ископаемых. Кроме того, территорию пересекают нефте- и газопроводы, автомобильные и железные дороги. Высокую повторяемость имеют опасные ледовые явления в период ледостава и весеннего ледохода, что позволяет установить здесь низкую степень надежности территории.

Для района 7 (бассейн р. Усы) характерны невысокая плотность населения, наличие одного крупного города и промышленного центра (Воркута), а также центров добычи полезных ископаемых, территорию пересекает железная дорога. Невысокая повторяемость опасных ледовых явлений позволяет сделать вывод о достаточной степени надежности ГЭБТ для данного района.

Хотя степень опасности ледового режима в последние 15 лет изменилась, но уровень ГЭБТ для всех районов на данный момент остается прежним. В дальнейшем — при сохранении существующих тенденций изменения ледового режима — следует ожидать снижения уровня ГЭБТ для уже освоенных территорий. Для бассейнов рек Мезени и Пинеги уровень ГЭБТ остается высоким только из-за низкой плотности населения, отсутствия крупных дорог и промышленных центров.

Заключение. Потепление климата приводит к изменению ледового режима, поэтому возникает необходимость корректировки существующих методов прогноза, профилактики и борьбы с опасными ледовыми явлениями. Экономические потери обусловлены изменением привычного режима водных объектов и хозяйственной деятельности населения, например, при закрытии ледовых переправ.

За последние годы (после 1990 г.) степень опасности ледового режима увеличилась для бассейнов рек Сухоны, Юга, Вычегды, Пинеги и Мезени, для остальной части бассейна р. Северной Двины она осталась неизменной. Изменения произошли за счет увеличения периода замерзания, увеличения зажорности и снижения уровня воды в период появления льда. Степень опасности при вскрытии рек не изменилась, за исключением бассейнов рек Пинеги и Мезени, где из-за увеличения зажорности возросла повторяемость заторов. При возможном дальнейшем потеплении климата изменится степень гидроэкологической безопасности вследствие увеличения продолжительности осеннего ледохода и шугохода, зашугованности русла, сокращения продолжительности периода ледостава, зимних вскрытий, сопровождающихся заторами и наводнениями, что неизбежно повысит риск чрезвычайных ситуаций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агафонова С.А. Опасные ледовые явления на реках России: классификация, возможность прогнозирования // Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. IV науч.-практ. конф., Москва, 2004. М., 2004. С. 3—4.

2. Агафонова С.А., Фролова Н.Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины // Вод. ресурсы. 2007. Т. 34, № 2. С. 123—131.

3. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л. Гидроэкологическая безопасность территории: причины изменения и способы повышения надежности // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия. Томск, 2000. С. 4—7.

4. Геоэкологическое состояние арктического побережья России и безопасность природопользования / Под ред. Н.И. Алексеевского. М.: ГЕОС, 2007.

5. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2007 г. М., 2008.

6. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гид-рометеоиздат, 1987.

7. Руководство по гидрологическим прогнозам. Вып. 3. Прогноз ледовых явлений на реках и водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

8. Русин И.Н. Стихийные бедствия и возможности их прогноза. СПб.: Изд-во. РГГМУ, 2003.

9. Христофоров А.В. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988.

Поступила в редакцию 06.11.2008

S.A. Agafonova, N.L. Frolova

INFLUENCE OF ICE REGIME OF THE NORTHERN RIVERS

OF EUROPEAN RUSSIA ON THE HYDROECOLOGICAL SAFETY

UNDER THE CLIMATE CHANGES

Specific features of ice regime of the northern rivers of European Russia which are of decisive importance for the hydroecological safety of the territory, as well as their spatial and temporal variability were studied using the up-to-date hydrometeorological data. Trends of ice regime changes within the territory under study during recent decades have been revealed. Under low water situation autumn ice and slashed ice drift takes more time, ice jams become more often and the freeze-up period less protracted. More often thaws result in decreasing ice depth and snow storage within river basins. Winter break-ups are accompanied with ice jams and flooding. High water level during further freezing-up and the large amount of slashed ice within the river channel increase the risk of catastrophic ice jams during the break-up.

Key words: climate change, dangerous hydrological processes, ice regime.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.