CC BY
6
Раздел 1 ГИДРОЛОГИЯ. КЛИМАТ
Section 1 HYDROLOGY. CLIMATE
УДК 556.5
ВОДНОСТЬ РЕК АЛТАЙСКОГО КРАЯ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Е.Д. Кошелева1,2
'Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, 2Алтайский государственный аграрный университет, Барнаул, E-mail: 'edk@iwep.ru,2jten@yandex.ru
Согласно исследованию 2022 г. МГЭИК человечество не способно предотвратить экстремальные климатические изменения. Возникла необходимость актуализировать оценки изменения стока рек Алтайского края, сделанные на основе данных до 2010 г., для современных климатических условий. Целью исследования является оценка текущих тенденций в динамике стока рек Алтайского края на основе современных данных и прогнозы их стока к 2030, 2040, 2050 гг. Сценарные прогнозы сделаны исходя из гипотезы, что климатические изменения к 2030-2050 гг. будут иметь такую же интенсивность, какая наблюдалась в последние 40 лет. Для оценки изменения водности рек использовались выявленные линейные тренды в ряду многолетних наблюдений за расходом воды. Приблизительное равенство средних значений ряда наблюдений и ряда линейной аппроксимации позволило сделать прогнозы норм стока, продлевая линейную аппроксимацию на 10, 20, 30 элементов ряда вперед и рассчитывая среднее значение этих рядов. Для 21 реки бассейна Верхней Оби и Обь-Иртышского междуречья в пределах Алтайского края на 33 гидрологических постах были выявлены тренды в ряду среднегодовых расходов, рассчитаны скорости изменения норм стока Q0 (м3/с за 10 лет) и объемов стока W0 (км3/год за 10 лет), выполнены сценарные прогнозы этих показателей для 2030, 2040, 2050 гг. Большинство рек Алтайского края в современных климатических условиях незначительно увеличивают свою водность. Относительные ошибки сценарных 10-летних прогнозов на 2020 г, выполненные ранее в 2013-2018 гг., для основных рек Алтайского края с объемом стока от 15 до 55 км3/год составили менее 1%, для объемов стока 10 км3/год - около 1%.
Ключевые слова: водность рек; изменение климата; прогнозы; Алтайский край.
DOI: 10.24412/2410-1192-2023-16901 Дата поступления:21.03.2023. Принята к печати:25.04.2023
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), в которую с начала и на протяжении трех десятилетий входят и российские ученые, в 2021-2022 гг. опубликовала шестой оценочный доклад МГЭИК (ОД6 МГЭИК), согласно которому человечество не способно предотвратить экстремальные климатические изменения. Утверждается, что если в двадцатом десятилетии XXI века не произойдет значительного сокращения выбросов парниковых газов, то в текущем столетии глобальное потепление превысит 1.5 °C и 2 °C [Climate Change..., 2022]. По данным Росгидромета темпы потепления за период с 1975 по 2022 гг. более чем в 2.5 раза превосходят средние глобальные тенденции [Третий., 2022а].
Для территории Российской Федерации свойственно многообразие проявлений изменений климата и неоднозначность последствий для природной среды, экономики и населения. Оценивая водные ресурсы Сибирского Федерального округа в условиях современного климата, следует отметить, что сток реки Обь в период 1978-2020 гг. был на 14% ниже, чем в предшествующий период, при этом его дисперсия существенно уменьшилась [Третий., 2022б].
В 2022 г в России завершилась реализация национального плана мероприятий первого этапа адаптации к изменениям климата, в рамках которого разрабатывались планы адаптации для отраслей и регионов страны [Национальный..., 2019]. Реализуя Федеральную научно-техническую программу в области экологического развития Российской Федерации и оценки климатических изменений на 2021-2030 годы,
научно-исследовательские учреждения Росгидромета, институты РАН и университеты страны создают единую национальную систему мониторинга климатически активных веществ [Федеральная., 2022].
Выполненные работы по оценке изменения водности рек Алтайского края в современных климатических условиях и по сценарному прогнозу гидрологического стока в многолетней динамике были востребованы при моделировании перспективной водообеспеченности Алтайского края в государственном бюджетном проекте ИВЭП СО РАН № 0306-2021-0002.
Целью исследования является оценка изменений стока рек Алтайского края в условиях климатического потепления. В исследовании решались задачи выявления трендов в ряду среднегодовых расходов рек Алтайского края, расчета скорости изменения норм стока Qg (м3/с за 10 лет) и объемов стока Ш0 (км3/год за 10 лет), сценарных прогнозов норм стока к 2030, 2040, 2050 гг. и сравнения результатов прогноза для 2020 гг., выполненных в 2010 гг., с достигнутыми в 2020 гг. показателями стока.
Материалы и методы
В качестве материала исследований использовались данные гидрологических ежегодников и ГИС-система Центра регистра и кадастра РФ по ежемесячным и ежегодным расходам рек верхнего течения Оби и Обь-Иртышского междуречья в пределах Алтайского края (21 река, 33 гидрологических поста) [Информационная., 2023]. Методы оценки изменения водности рек соответствуют общепринятым подходам и подробно изложены в авторских публи-
кациях [Кошелева, 2010; Кошелева, 2013; Zinoviev et а1, 2016; Кошелева, Зиновьев, 2017; Зиновьев, Кошелева, 2018].
В процессе анализа исходных данных были рассчитаны тренды среднегодовых расходов для каждого гидрологического поста за весь период наблюдений, а также начиная с 1977 г. прошлого столетия (рис. 1).
Время начала климатических изменений определялось на основе анализа результатов исследований, приводимых в монографии И.А. Шикломанова, где отмечалась нестандартная ситуация, начавшаяся с 80-х годов ХХ века. Индикатором изменения водных ресурсов стало резкое повышение уровня Каспийского моря с 1978 г. В связи с чем для всех рассматриваемых в монографии рек была выполнена оценка изменений за период 1978-2005 гг. среднего годового, сезонного и месячного стока по сравнению со средними значениями за предшествующий период [Водные ресурсы..., 2008].
В процессе анализа гидрографов рек Алтайского края было установлено, что ряды данных за весь период наблюдений для
части рек являются неоднородными хотя бы по одному из трех статистических критериев (Стьюдента по среднему значению, Фишера по дисперсии или по Т-критерий Вилкоксона). В такой ситуации следует руководствоваться рекомендациям СП 33-1012003 о необходимости в нестационарном ряду данных выделения двух или более стационарных совокупностей однородных элементов [СП 33-101-2003, 2004].
Взяв за ориентир 1978 г., за начало расчетного периода для большинства рек Алтайского края (29 постов) был принят 1977 г., так чтобы на временном интервале с 1977 по 2020 гг. в гидрографах рек наблюдались бы полные циклы водности, что обезопасило бы прогнозы от необоснованного занижения или завышения прогнозных значений. Для четырех гидрологических постов были установлены расчетные периоды немного большей или меньшей продолжительности: р. Песчаная - с. Точильное (1976-2020 гг.); р. Чарыш - Ча-рышский зерновой совхоз (1975-2020 гг.) р. Локтевка - с. Курья (1960-2020 гг.); р. Жилиха - с. Жилино (1979-2020 гг.).
_
2-100 2200 2000 1Я00 I6O0 I-J00 1200 №00
■ ¡«2-3020 ГГ. Линейная (1922-2020гг.)
■1977-2020 IT-Линейная (1972-2020 гг.)
р.Обь - т. Барнаул
1329, Н30 «■Ж + N26.6« 1
у — 2,147i +
TJwt: г'течТ* иг vvv г4! Vltt"«"
у - l.OTVSt
20
40 СО НО
Номера элементов ряда
100
120
1+0
Рис.1. Пример линейной аппроксимации среднегодовых расходов по полному ряду наблюдений и по ряду наблюдений с 1977 по 2020 гг. для гидрологического поста р. Обь - г. Барнаул Fig. 1. An example of a linear approximation of the average annual water discharges for the full series of observations and for the series of observations from 1977 to 2020 for hydrological post r. Ob - Barnaul
От построенных линейных аппроксимаций среднегодовых расходов воды можно перейти к расчетам сценарных прогнозов норм стока (средних значений ряда), используя приблизительное равенство:
где Q¡ - значения среднегодовых расходов воды, м3/с;
- значения линейной аппрокимации среднегодовых расходов воды, м3/с;
При этом средние значения этих рядов будут тоже приблизительно равны:
где Qg - среднее значение среднегодовых расходов воды (норма стока), м3/с;
(^т - среднее значение ряда линейной аппроксимации, м3/с.
Сценарный прогноз значений норм стока (средних значений среднегодовых расходов воды) можно сделать, продлевая уравнение линейной аппроксимации на 10, 20, 30 элементов ряда вперед. Условием выполнения сценарного прогноза является сохранение в будущем характера изменений наблюдаемых величин.
Результаты и обсуждение
В результате расчетов для 33 гидрологических постов рек Алтайского края были получены значения скоростей изменения норм стока, среднегодовых объемов стока и прогнозные значения этих величин для 2030, 2040, 2050 гг. (табл.1).
Только 4 водотока в незначительной степени уменьшают свою водность: р. Чарыш - Белоглазово, р. Большая Речка - Троицкое; р. Чумыш - Кытманово; р. Жилиха - Жилино. Изменения норм стока и объемов стока за 10 лет составляют от -1.66 до -0.10% от расчетных значений этих показателей в 2020 г.
На 29 гидрологических постах будет наблюдается увеличение водности водотоков от «почти нуля» (р. Бия - г. Бийск) до 6% за 10 лет (р. Бурла - с. Хабары, бессточная область Обь-Иртышского междуречья). Относительное увеличение водности в большей степени свойственно малым рекам и средним рекам в верхнем течении, где площади водосборов еще не значительны. Река Обь на гидропостах с. Фоминское, г. Барнаул, г. Камень-на-Оби будет увеличивать водность со скоростью 0.65.1.30% за 10 лет.
Были просчитаны также варианты прогнозных сценариев на основе трендов линейной аппроксимации за весь период наблюдений с годов создания гидрологических постов. Фрагмент результатов расчета для значимых водотоков Алтайского края приведён в табл. 2.
Полученное абсолютное и относительное изменение норм, рассчитанное на основе разных периодов (с начала наблюдений на посту и с 1977 г.), а также прогнозные значения на 2030, 2040, 2050 гг. не являются расчетами одной и той же величины из-за разной нормы стока этих двух рядов и разной продолжительности исходного ряда.
Таблица 1
Норма стока (м3/с) и среднегодовой объем стока (км3/год) рек Алтайского края за период с 1977 г. по 2020 гг. и их прогноз по трендам линейной аппроксимации на 2030-2050 гг.
Table 1
The average value of the annual water discharges (m3/s) and average annual runoff (km3/year) of the rivers of the Altai Territory for the period from 1977 to 2020 and their forecast based on
linear approximation trends for 2030-2050
№ Река - пост Ед. изм Расчет 2020 Сценарный прогноз За 10 лет
2030 2040 2050 абс. знач. % от 2020 г.,
1 Обь - Фоминское м3/с 1132.07 1148.31 1164.56 1180.80 14.77 1.30
км3/год 35.70 36.21 36.73 37.24 0.47
2 Обь - Барнаул м3/с 1496.25 1506.98 1517.72 1528.46 9.76 0.65
км3/год 47.19 47.52 47.86 48.20 0.31
3 Обь - Камень-на-Оби м3/с 1668.44 1684.14 1699.84 1715.53 14.27 0.86
км3/год 52.62 53.11 53.61 54.10 0.45
4 Бия - Бийск м3/с 474.41 474.41 474.42 474.42 0.00 0.00
км3/год 14.96 14.96 14.96 14.96 0.00
5 Катунь - Сростки м3/с 619.93 625.57 631.21 636.85 5.13 0.83
км3/год 19.55 19.73 19.91 20.08 0.16
6 Иша - Усть-Иша м3/с 33.65 33.88 34.10 34.32 0.20 0.60
км3/год 1.06 1.07 1.08 1.08 0.01
7 Чапша -Красногорское м3/с 8.50 8.56 8.63 8.70 0.06 0.72
км3/год 0.27 0.27 0.27 0.27 0.00
8 Каменка -Советское м3/с 9.96 10.28 10.61 10.93 0.29 2.96
км3/год 0.31 0.32 0.33 0.34 0.01
9 Песчаная -Точильное м3/с 34.20 36.06 37.92 39.78 1.69 4.95
км3/год 1.08 1.14 1.20 1.25 0.05
10 Ануй -Солонешное м3/с 18.48 19.39 20.31 21.23 0.83 4.51
км3/год 0.58 0.61 0.64 0.67 0.03
11 Ануй - Ануйский м3/с 31.10 32.78 34.46 36.13 1.53 4.90
км3/год 0.98 1.03 1.09 1.14 0.05
12 Чарыш -Чарышское м3/с 114.01 116.53 119.05 121.57 2.29 2.01
км3/год 3.60 3.67 3.75 3.83 0.07
13 Чарыш -Белоглазово м3/с 176.83 176.54 176.25 175.96 -0.26 -0.15
км3/год 5.58 5.57 5.56 5.55 -0.01
14 Чарыш - Усть-Камышенка м3/с 181.80 184.77 187.74 190.70 2.70 1.48
км3/год 5.73 5.83 5.92 6.01 0.09
15 Чарыш -Чарышс-кий зерновой свх. м3/с 188.44 192.24 196.05 199.85 3.46 1.84
км3/год 5.94 6.06 6.18 6.30 0.11
16 Белая -Бугричиха м3/с 24.54 25.21 25.88 26.56 0.61 2.48
км3/год 0.77 0.80 0.82 0.84 0.02
№ Река - пост Ед. изм Расчет 2020 Сценарный прогноз За 10 лет
2030 2040 2050 абс. знач. % от 2020 г.,
17 Маралиха -Куйбышево м3/с 6.91 7.15 7.38 7.62 0.21 3.10
км3/год 0.22 0.23 0.23 0.24 0.01
18 Локтевка - Курья м3/с 7.11 7.30 7.49 7.67 0.17 2.38
км3/год 0.22 0.23 0.24 0.24 0.01
19 Большая Речка -Троицкое м3/с 4.21 4.20 4.20 4.19 0.00 -0.10
км3/год 0.13 0.13 0.13 0.13 0.00
20 Алей - Старо-Алейское м3/с 19.51 20.33 21.14 21.96 0.74 3.80
км3/год 0.62 0.64 0.67 0.69 0.02
21 Алей - Локоть м3/с 26.80 27.94 29.08 30.21 1.03 3.85
км3/год 0.85 0.88 0.92 0.95 0.03
22 Алей - Алейск м3/с 30.46 32.18 33.90 35.61 1.56 5.12
км3/год 0.96 1.01 1.07 1.12 0.05
23 Большая Лосиха -Косиха м3/с 1.71 1.73 1.75 1.77 0.02 1.07
км3/год 0.05 0.05 0.06 0.06 0.00
24 Касмала -Рогозиха м3/с 1.62 1.66 1.71 1.76 0.04 2.60
км3/год 0.05 0.05 0.05 0.06 0.00
25 Чумыш - Ель-цовка м3/с 40.99 41.56 42.12 42.68 0.51 1.25
км3/год 1.29 1.31 1.33 1.35 0.02
26 Чумыш -Кытманово м3/с 69.47 69.04 68.61 68.18 -0.39 -0.56
км3/год 2.19 2.18 2.16 2.15 -0.01
27 Чумыш - Заринск м3/с 102.25 103.37 104.50 105.62 1.02 1.00
км3/год 3.22 3.26 3.30 3.33 0.03
28 Чумыш -Тальменка м3/с 119.83 121.98 124.13 126.28 1.95 1.63
км3/год 3.78 3.85 3.91 3.98 0.06
29 Тогул - Тогул м3/с 11.73 12.01 12.30 12.58 0.26 2.20
км3/год 0.37 0.38 0.39 0.40 0.01
30 Аламбай -Казанцево м3/с 10.91 11.13 11.34 11.55 0.19 1.77
км3/год 0.34 0.35 0.36 0.36 0.01
31 Кулунда-Шимолино м3/с 4.57 4.96 5.35 5.74 0.36 7.82
км3/год 0.14 0.16 0.17 0.18 0.01
32 Бурла - Хабары м3/с 2.55 2.71 2.88 3.05 0.15 6.00
км3/год 0.08 0.09 0.09 0.10 0.01
33 Жилиха -Жилино м3/с 1.55 1.52 1.49 1.46 -0.03 -1.66
км3/год 0.05 0.05 0.05 0.05 0.00
Другими словами, если в гидрологиче- рядов, то следует использовать ряды дан-
ских расчетах будут использоваться ряды ных для рек Алтайского края в большинстве
данных с начала наблюдений на постах, то случаев с 1977 г. С нашей точки зрения сле-
в оценках перспектив следует пользоваться дует оценивать текущее состояние водных
прогнозами на основе трендов, построен- ресурсов, т.е. следовать второму пути. Про-
ных по данным полного ряда. А если будут должительность рядов в 44 года достаточна
учитываться имеющиеся неоднородности для расчета статистических параметров.
Таблица 2
Норма стока (м3/с) и среднегодовой объем стока (км3/год) значимых водотоков Алтайского края за период с начала наблюдений по 2020 гг. и их прогноз по трендам линейной аппроксимации на 2030-2050 гг. (фрагмент)
Table 2
Runoff rate (m3/s) and average annual runoff volume (km3/year) of significant watercourses in the Altai Territory for the period from the beginning of observations to 2020 and their forecast based on linear approximation trends for 2030-2050 (fragment)
№ Река - пост, расчетный период Ед. изм. Расчет Сценарный прогноз За 10 лет
2020 2030 2040 2050 абс. знач. % от 2020 г.
1 Обь - Фоминское 1953-2020 м3/с 1145.27 1145.41 1145.55 1145.69 0.128 0.01
км3/год 36.12 36.12 36.13 36.13 0.004 0.01
2 Обь - Барнаул 1922-2020 м3/с 1480.61 1486.01 1491.40 1496.80 4.905 0.33
км3/год 46.69 46.86 47.03 47.20 0.155 0.33
3 Обь - Камень-на-Оби 1894-2020 м3/с 1627.30 1636.85 1646.40 1655.95 8.682 0.53
км3/год 51.32 51.62 51.92 52.22 0.274 0.53
4 Бия - Бийск 1895-2020 м3/с 475.85 476.29 476.74 477.18 0.403 0.08
км3/год 15.01 15.02 15.03 15.05 0.013 0.08
5 Катунь - Сростки 1936-2020 м3/с 621.58 621.00 620.42 619.84 -0.528 -0.08
км3/год 19.60 19.58 19.57 19.55 -0.017 -0.08
11 Ануй - Ануйский 1962-2020 м3/с 31.04 31.78 32.51 33.25 0.669 2.16
км3/год 0.98 1.00 1.03 1.05 0.021 2.16
22 Алей - Алейск 1954-2020 м3/с 31.53 31.71 31.90 32.08 0.168 0.53
км3/год 0.99 1.00 1.01 1.01 0.005 0.53
28 Чумыш - Тальменка 1943-2020 м3/с 129.67 127.94 126.21 124.48 -1.572 -1.21
км3/год 4.09 4.03 3.98 3.93 -0.050 -1.21
Поскольку с момента первых сценарных прогнозов прошло более 10 лет, то появилась возможность получить величины ошибок сценарных прогнозов (табл. 3, рис. 2), выполненных с использованием линейных трендов, рассчитанных в 2013-2018 гг. [Кошелева, 2013; Zinoviev et а1, 2016; Кошелева, Зиновьев, 2017; Зиновьев, Кошелева, 2018].
Как видно из табл. 3 ошибки сценарных прогнозов для десятилетней перспективы в абсолютном значении не превышают 1.3% для р. Обь, а для остальных рек варьируются от 0.08 до 3.17%. Исключе-
ние составляет створ в верхнем течении р. Ануй - свх. Ануйский, где ошибка прогноза составила 10.2%.
Аппроксимирующая функция относительной ошибки сценарного прогноза в зависимости от объемов стока (рис. 2) демонстрирует обратную зависимость: чем больше объем стока, тем меньше ошибка. Таким образом, для рек Алтайского края с объемом стока от 15 до 55 км3/год относительные ошибки 10-летнего прогноза составляют менее 1%, для объемов стока 10 км3/год - около 1%.
Таблица 3
Ошибки сценарных прогнозов объема стока для 2020 г., выполненных с использованием линейных трендов среднегодовых расход рек Алтайского края за период с начала наблюдений до 2010 г.
Table 3
Errors in scenario forecasts of runoff volume for 2020, made using linear trends in the average annual discharges of rivers in the Altai Territory for the period from the beginning of
severity to 2010
Река - створ Объем стока в 2020 г. км3/год Ошибка сценарного прогноза
прогноз 1 расчет км3/год %
Обь - Фоминское 35.65 36.12 0.47 1.30
Обь - Барнаул 47.02 46.69 -0.33 -0.71
Обь - Камень-на- Оби 51.36 51.32 -0.04 -0.08
Бия - Бийск 14.93 15.01 0.08 0.53
Катунь - Сростки 19.88 19.6 -0.28 -1.43
Ануй - свх. Ануйский 0.88 0.98 0.1 10.20
Чарыш - свх. Чарышский 6.07 5.95 -0.12 -2.02
Алей - Староалейское 0.61 0.63 0.02 3.17
Чумыш - Тальменка 3.91 4.09 0.18 4.40
'Примечание: в таблице приведены прогнозные значения объемов стока рек, рассчитанных до 2010 г. [Кошелева, 2010; Кошелева, Зиновьев, 2017; Зиновьев, Кошелева, 2018].
12
а § Ш
0 &
s
1
s 3 о
0
1
I 5
•
•
• -'-"-И»
m
10
20 30
Объемы стока. км3/год
40
50
60
Рис. 2. Относительные ошибки сценарного прогноза объема стока основных рек Алтайского края для 2020 г.
Fig. 2. Relative errors in the scenario forecast for the runoff of the main rivers of the Altai Territory for 2020
В третьем оценочном докладе об изме- приняты года с 1995 по 2014. [Третий...,
нениях климата для р. Обь приведены ре- 2022а]. По сценарному прогнозу данного
зультаты ожидаемых изменений по 4 сце- исследования изменения стока р. Обь (с. нариям: в период 2041-2060 гг. изменения Фоминское, г. Барнаул, г. Камень-на-Оби) к стока достигнут 0±7% или 1±7% и в период 2050 г. достигнут значений соответственно
2081-2100 гг. 3±10% или 4±13% относительно базового периода, за который были
в +3.9%, +1.95% и +2.6% от стока в базовый период 1977-2020 гг.
Заключение
Большинство рек Алтайского края в современных климатических условиях увеличивают свою водность. Изменения стока рек носит незначительный характер. По сценарному прогнозу у р. Обь (с. Фомин-ское, г. Барнаул, г. Камень-на-Оби) к 2050 г. изменения стока достигнут значений соответственно в +3.9%, +1.95% и +2.6% от стока в базовый период с 1977 по 2020 гг.
Относительные ошибки сценарных 10-летних прогнозов на 2020 г, выполненные ранее в 2013-2018 гг., для основных рек Алтайского края с объемом стока от 15 до 55 км3/год составили менее 1%, для объемов стока 10 км3/год - около 1%. Фактически можно говорить об использовании кусочно-линейной аппроксимации при реализации сценарных прогнозов, где в качестве базовых периодов выступали наблюдения в начале до 2010 г., а потом до 2020 г.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of Interest. The author declare that she has no competing interests.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИВЭП СО РАН (проект «Изучение механизмов природных и антропогенных изменений количества и качества водных ресурсов Сибири с использованием гидрологических моделей и информационных технологий»).
Список литературы
Водные ресурсы России и их использование / Ред. проф. И.А. Шикломанова. СПб.: Государственный Гидрологический институт. 2008. 600 с.
Зиновьев А.Т., Кошелева Е.Д. Произошедшее и ожидаемое изменение объема стока рек Обь-Иртышского бассейна под влиянием природно-климатических факторов // Вопросы географии. 2018. № 145. С. 77-88.
Информационная система по водным ресурсам и водному хозяйству рек России [Электронный ресурс]. URL: http://gis.vodinfo.ru/ (дата обращения: 26.02.2023).
Кошелева Е.Д., Зиновьев А.Т. Анализ изменения водности рек Обь-Иртышского бассейна в условиях изменения климата // Известия АО РГО. 2017. № 3. С.80-86.
Кошелева Е.Д. Изменение стока реки Оби в створе г. Барнаула под влиянием изменений климата // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов: Материалы 3-й Всероссийской конф. с междунар. участием (Барнаул, 24-28 августа 2010 г.). Барнаул: АРТ, 2010. С. 154-157.
Кошелева Е.Д. Оценка динамики норм стока рек Западной Сибири при достаточности данных наблюдений: подходы, методы, расчеты, прогнозы // Мир науки, культуры, образования. 2013. № 1 (38). С. 331-336.
Национальный план мероприятий первого этапа адаптации к изменениям климата на период до 2022 года // Распоряжение Правительства РФ от 25.12.2019 № 3183-р (ред. от 23.07.2022). [Электронный ресурс]. URL: http://government.ru/docs/38739/ (дата обращения: 26.02.2023).
СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик // Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу. Госстрой России. М: 2004. 73 с.
Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Ред. В.М. Катцова. СПб: Наукоемкие технологии, 2022а. 676 с.
Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. СПб: Наукоемкие технологии, 2022б. 124 с.
Федеральная научно-техническая программа в области экологического развития Российской Федерации и климатических изменений на 2021-2030 годы / Утв. постановлением Правительства Российской Федерации от 8 февраля 2022 г. № 133 [Электронный ресурс]. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202202140015 (дата обращения: 22.03.2023).
Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-ii/ (дата обращения: 22.03.2023).
Zinoviev A.T., Galakhov V.P., Kosheleva E.D., Lovtskaya O.V. Influence of global climate changes on hydrological regime of rivers in South West Siberia // Eurasian journal of mathematical and computer applications. 2016. Vol.4. Is. 1. P. 47-54.
References
Vodnye resursy Rossii i ih ispol'zovanie [Russia's water resources and their use] / Ed. prof. I. A. Shiklomanova. SPb.: Gosudarstvennyj Gidrologicheskij institut. 2008. 600 p. (in Russian).
Zinov'ev A.T., Kosheleva E.D. Proizoshedshee i ozhidaemoe izmenenie ob»ema stoka rek Ob'-Irtyshskogo bassejna pod vliyaniem prirodno-klimaticheskih faktorov [Incurred and expected changes in river flow volume in the Ob-Irtysh basin as a result of natural and climatic factors] // Voprosy geografii [Geographical issues]. 2018. No. 145. P. 77-88. (in Russian).
Informacionnaya sistema po vodnym resursam i vodnomu hozyajstvu rek Rossii [Information system on water resources and water management of Russian rivers]. URL: http://gis.vodinfo.ru/ (accessed: 26.02.2023).
Kosheleva E.D., Zinov'ev A.T. Analiz izmeneniya vodnosti rek Ob'-Irtyshskogo bassejna v usloviyah izmeneniya klimata [Analysis of water availability changes in the rivers of the Ob-Irtysh basin under climate change conditions] // Bulletin AB RGS. 2017. № 3. P. 80-86. (in Russian).
Kosheleva E.D. Izmenenie stoka reki Obi v stvore g. Barnaula pod vliyaniem izmenenij klimata [Changes in the flow of the Ob River at Barnaul under the influence of climate change] // Fundamental'nye problemy vody i vodnyh resursov: materialy 3-j Vserossijskoj konf. s mezhdunar. uchastiem (Barnaul, 24-28 avgusta 2010 g.) [Fundamental Problems of Water and Water Resources: Proceedings of the 3rd All-Russian Conference with International Participation (Barnaul, 24-28 august 2010 g.)]. Barnaul: ART, 2010. P. 154-157 (in Russian).
Kosheleva E.D. Ocenka dinamiki norm stoka rek Zapadnoj Sibiri pri dostatochnosti dannyh nablyudenij: podhody, metody, raschety, prognozy [Assessment of river flow rate dynamics in
H3eecmuH AO PW. 2023. № 2 (69)
Western Siberia with sufficient observation data: approaches, methods, calculations, forecasts] // Mir nauki, kul'tury, obrazovaniya [The world of science, culture and education]. 2013. № 1 (38). P. 331-336 (in Russian).
Nacional'nyj plan meropriyatij pervogo etapa adaptacii k izmeneniyam klimata na period do 2022 goda [National Action Plan for the first phase of adaptation to climate change for the period up to 2022] / Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 25.12.2019 № 3183-r (red. ot 23.07.2022). [Decree of the Government of the Russian Federation of 25.12.2019 No. 3183-r (ed. 23.07.2022)]. URL: http://government.ru/docs/38739/ (accessed: 26.02.2023).
SP 33-101-2003. Opredelenie osnovnyh raschetnyh gidrologicheskih harakteristik [SP 33-101-2003. Determination of basic design hydrological characteristics] / Gosudarstvennyj komitet Rossijskoj Federacii po stroitel'stvu i zhilishchno-kommunal'nomu kompleksu State [Committee of the Russian Federation for Construction and Housing and Communal Complex]. Gosstroj Rossii. M: 2004. 73 p. (in Russian).
Tretij ocenochnyj doklad ob izmeneniyah klimata i ih posledstviyah na territorii Rossijskoj Federacii [Third assessment report on climate change and its impacts in the Russian Federation] / Ed. V.M. Katcova; Rosgidromet. St Petersburg: Naukoemkie tekhnologii, 2022a. 676 p. (in Russian).
Tretij ocenochnyj doklad ob izmeneniyah klimata i ih posledstviyah na territorii Rossijskoj Federacii. Obshchee rezyume [Third Assessment Report on Climate Change and its Impacts on the Territory of the Russian Federation. General summary]. St Petersburg: Naukoemkie tekhnologii, 2022b. 124 p. (in Russian).
Federal'naya nauchno-tekhnicheskaya programma v oblasti ekologicheskogo razvitiya Rossijskoj Federacii i klimaticheskih izmenenij na 2021-2030 gody [Federal Scientific and Technical Programme on Ecological Development of the Russian Federation and Climate Change for 2021-2030] / Utv. postanovleniem Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 8 fevralya 2022 g. 133 [Approved by Decree of the Government of the Russian Federation of 8 February 2022. No. 133]. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202202140015 (accessed: 22.03.2023).
Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. URL: https://www.ipcc.ch/ report/sixth-assessment-report-working-group-ii/ (accessed: 22.03.2023).
Zinoviev A.T., Galakhov V.P., Kosheleva E.D., Lovtskaya O.V. Influence of global climate changes on hydrological regime of rivers in South West Siberia // Eurasian journal of mathematical and computer applications. 2016. Vol. 4. Is. 1. P. 47-54.
WATER CONDITION OF THE RIVERS OF THE ALTAI TERRITORY UNDER THE CONDITIONS OF CLIMATE CHANGE
E.D. Kosheleva1,2
'Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul 2Altai State Agrarian University, Barnaul, E-mail: 'edk@iwep.ru,2jten@yandex.ru
According to a 2022 IPCC study, humanity is unable to prevent extreme climate change. There was a need to update the estimates of changes in the runoff of rivers in the Altai Territory, made on the basis of data up to 2010, for modern climatic conditions. The aim of the study is to assess current trends in the runoff dynamics of rivers in the Altai Territory based on current data and forecast their runoff by 2030, 2040, 2050. Scenario forecasts are made on the basis of the hypothesis that climate change by 2030-2050 will have the same intensity as observed in the last 40 years. To assess the change in the water content of rivers, the identified linear trends in a series of long-term observations of water discharge were used. Approximate equality of the mean values of a series of observations and a series of linear approximation made it possible to make forecasts of runoff norms by extending the linear approximation by 10, 20, 30 elements of the series forward and calculating the average value of these series. For 21 rivers of the Upper Ob basin and the Ob-Irtysh interfluve within the Altai Territory at 33 hydrological stations, trends were identified in the series of average annual discharges, the rates of change in runoff rates Q0 (m3/s for 10 years) and runoff volumes W0 (km3/year) were calculated over 10 years) and scenario forecasts of these indicators for 2030, 2040, 2050 were made. Most of the rivers of the Altai Territory in modern climatic conditions slightly increase their water content. The relative errors of scenario 10-year forecasts for 2020, made earlier in 2013 -2018, for the main rivers of the Altai Territory with a runoff volume from 15 to 55 km3/year were less than 1%, for a runoff volume of 10 km3/year - about 1%.
Key words: water content of rivers; climate change; forecasts; Altai Territory.
Received March 21, 2023. Accepted: April 25, 2023
Сведения об авторе
Кошелева Евгения Дмитриевна - кандидат с.-х. наук, доцент, старший научный Института водных и экологических проблем СО РАН. Россия, 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, д. 1, ИВЭП СО РАН. Доцент Алтайского государственного аграрного университета. Россия, 656049, г. Барнаул, пр-т Красноармейский, д. 98. ORCID: 0000-0001- 8813-0675. E-mail: edk@iwep.ru; jten@yandex.ru.
Information about the author
Kosheleva Evgeniia Dmitrievna - PhD in Agricultural Sciences, Senior Researcher of the Institute for Water and Environmental Problems SB RAS (IWEP SB RAS). 1, Molodezhnaya St., 656038 Barnaul, Russia. Associate Professor of the Altai State Agricultural University. 98, Krasnoarmeyskiy Av., 656049 Barnaul, Russia. ORCID: 0000-0001-8813-0675. E-mail: edk@iwep.ru, jten@yandex.ru.
