Научная статья на тему 'Возникающем тренде формирования экстремальных ливневых осадков теплого периода года в водосборном бассейне Телецкого озера в горном Алтае'

Возникающем тренде формирования экстремальных ливневых осадков теплого периода года в водосборном бассейне Телецкого озера в горном Алтае Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
76
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Телецкое озеро / р. Самыш / руч. Карабель / ливневые осадки / селе-вая опасность / lake Teletskoye / Samysh river / Karabel stream / storm rainfall / mud avalanche hazard

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — А. И. Балдаков, А. Т. Зиновьев

Изучается намечающийся тренд нарастания частоты выпадения в водосборном бассейне Телецкого озера чрезвычайно обильных атмосферных осадков в виде кратко-срочных интенсивных ливней. В результате на водосборах некоторых местных по-верхностных водотоков формируются многоводные дождевые паводки, часто сопро-вождающиеся селями. Можно предполагать, что в ближайшей перспективе (10-20 лет) селевая опасность ливневого характера в бассейне Телецкого озера будет воз-растать.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — А. И. Балдаков, А. Т. Зиновьев

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

ON A RECENT TREND IN FORMATION OF EXTREME WARM-SEASON STORM RAINFALL IN THE LAKE TELETSKOYE CATCHMENT (THE ALTAI MOUNTAINS)

The paper deals with studying a recent trend in increasing frequency of extremely abun-dant precipitation (i.e. short-term intense showers) in the catchment of lake Teletskoye. As a result, heavy rain floods, often accompanied by mud avalanches, are formed in the basins of some local surface watercourses. Conceivably, in the near future (within 10-20 years) the oc-currence of mud avalanches induced by storm rainfalls will increase in the catchment of lake Teletskoye.

Текст научной работы на тему «Возникающем тренде формирования экстремальных ливневых осадков теплого периода года в водосборном бассейне Телецкого озера в горном Алтае»

УДК 556.047

О ВОЗНИКАЮЩЕМ ТРЕНДЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЛИВНЕВЫХ ОСАДКОВ ТЕПЛОГО ПЕРИОДА ГОДА В ВОДОСБОРНОМ БАССЕЙНЕ ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА

В ГОРНОМ АЛТАЕ

А.И. Балдаков, А.Т. Зиновьев

Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, E-mail: zinoviev@iwep.ru

Изучается намечающийся тренд нарастания частоты выпадения в водосборном бассейне Телецкого озера чрезвычайно обильных атмосферных осадков в виде краткосрочных интенсивных ливней. В результате на водосборах некоторых местных поверхностных водотоков формируются многоводные дождевые паводки, часто сопровождающиеся селями. Можно предполагать, что в ближайшей перспективе (1020 лет) селевая опасность ливневого характера в бассейне Телецкого озера будет возрастать.

Ключевые слова: Телецкое озеро, р. Самыш, руч. Карабель, ливневые осадки, селевая опасность.

DOI: 10.24411/2410-1192-2019-15506

Дата поступления 5.11.2019

Уже достаточно продолжительное время (последние 20-30 лет) климатические условия на планете Земля претерпевают значительные глобальные перестройки, связанные с переформатированием энергетического баланса атмосферы, одним из отличительных признаков которого являются изменения ее термического режима, в результате чего постепенно увеличиваются средние годовые температуры приземного слоя воздуха как отдельных регионов, так и всей планеты в целом. Хотя причины данного явления в настоящее время еще обсуждаются мировым научным сообществом, уже можно уверенно говорить о начавшемся периоде глобальных изменений всей геофизической оболочки планеты, вызывающих образование экстремальных явлений, охватывающих гигантские территории воды и суши: ураганов, тайфунов, смерчей, повсеместное таяние ледников приполярных областей и высокогорных многолетних льдов, формирующее повышение уровня Мирового океана и т.д.

Как следствие, резко (часто катастрофично) и практически по всем метеорологическим параметрам меняется климат отдельно локализованных регионов планеты: одни территории (страны) страдают от аномальной жары и сопутствующих ей пожаров, другие - от слишком суровых и многоснежных зим, ранее непривычных для этих мест, третьи - от небывалой засухи, уничтожающей сельскохозяйственное производство продовольствия, четвертые, наоборот, от чрезвычайно обильных дождей и ливней в летне-осенний период, вызывающих катастрофические наводнения и подтопления.

Не обошли глобальные аномальные климатические изменения и территорию Алтайского региона в целом. Достаточно вспомнить вызванные ими катастрофические наводнения на реках Алтайского края и Республики Алтай, случившиеся в 2010 и 2014 гг., засуху и связанный с ней неурожай сельскохозяйственных культур 2012 г., изнуряю-

щую летнюю жару 2017 г. и многие другие события последних лет.

По данным исследований ведущих климатологов Алтайского края, первое десятилетие XXI в. (2001-2010) было самым теплым аналогичным периодом за всю историю регистраций современных метеорологических данных на Алтае, начиная с 1838 г., т.е. за предыдущие 150-160 лет. За это время среднегодовая температура воздуха в регионе повысилась на 3°С, что для отдельного региона очень много. Ныне истекающее второе десятилетие XXI в. (2011-2020), по всей видимости, данную тенденцию продолжит, причем с нарастающим трендом [1].

В целом, основным отличительным признаком климатических изменений, наблюдающихся в последние годы на Алтае, является общая разбалансировка климатических условий в приземном слое атмосферы над его территорией, проявляющаяся в разнонаправленности сменяющих друг друга кратковременных погодных трендов продолжительностью 2-3 года, часто нарушаемых годичными экстремальными всплесками-пульсациями погодных условий, направленными в ту или иную сторону. При реализации данных погодных пульсаций как раз и формируются опасные гидрологические явления типа дождевого паводка на Алтае в 2014 г. [2].

Ниже речь пойдет об обнаружении процесса постепенного формирования в водосборном бассейне Телецкого озера чрезвычайно обильных атмосферных осадков, выпадающих в виде краткосрочных интенсивных ливней на фоне продолжительных затяжных дождей, образующих на водосборах некоторых местных поверхностных водотоков чрезвычайно многоводные летние паводки, часто сопровождающиеся формированием мощных каменно-грязевых потоков в виде селей или микроселей [3].

Объекты исследования

В качестве объектов исследований выступили малая река Самыш и ручей

Карабель, располагающиеся по соседству на южном побережье западной (широтной) части Телецкого озера, которые в границах водосборного бассейна данного водоема являются типичными представителями малых речных потоков, имеющих классические селевые водосборы. Об этом свидетельствуют их пролювиально-делювиального конусы выноса селевых отложений в котловину озера, в литологическом строении которых хорошо выделяются мощные илистые отложения, залегающие на глубине от 30 до 36 м. Они являются базовыми маркерами того, когда эти места были частью прибрежной литоральной шель-фовой зоной Телецкого озера. Впоследствии под воздействием экзогенных факторов (землетрясений, обильных дождей) они были перекрыты другими отложениями, спустившимися с прилегающих крутых горных склонов речных долин (рис. 1).

Самыш - это малая горная река первого порядка, берущая начало в верховом заболоченном распадке, находящемся в залесенных отрогах хребта Ал-тынту Северного Алтая, на высоте 1536 м БС. Она течет первые 12-15 км в северо-западном направлении до слияния со своим первым левобережным притоком - ручьем Левый Самыш. Затем река, продолжая свой путь в прежнем направлении, через 10-12 км по большой дуге плавно поворачивает на северо-восток до слияния со вторым притоком - ручьем Калычак и после этого через 10-12 км впадает в Телецкое озеро. Самыш на всем своем протяжении, как и любой другой горный водоток бассейна самого озера, протекает в узкой ущелистой, полностью залесенной долине шириной от 20 до 50 м, местами расширяющейся до 70-80 м с образованием поймы, или, наоборот, сужающейся до каньона. Для долины реки характерной особенностью является повсеместное значительное превышение крутых или отвесных склонов бортов над относительно небольшой ее

шириной, а также неравномерная обрывистая форма продольного профиля водотока, местами формирующего небольшие по высоте вертикальные подпорные сбросы, на которых образуются разновысотные падения воды, т.е. микроводопады. Русло распластанное, сла-бовыраженное, местами пойменное, умеренно извилистое, сложено каменисто-галечным и валунным материалом, шириной от 8-12 м в верховьях водосбора, до 20-30 м в среднем и нижнем течениях водотока. Течение воды быстрое, местами стремительное, турбулентное, иногда уходящее под поверхность днища долины.

Карабель - это большой горный ручей первого порядка, берущий начало на высоте 1312 м БС на северных склонах Карабельного кряжа - местного локального горного образования, состоящего из двух вершин (Карабель и Калы-чак) в залесенных отрогах хребта Ал-тынту Северного Алтая. Течет в северном направлении, сначала двумя, разделенными седловиной малыми ручьями -Левая Карабель и Правая Карабель - по

крутому залесенному склону до их слияния в 1,6 км от устья. Затем, плавно поворачивая по дуге с юго-запада на северо-восток, руч. Карабель впадает в Телецкое озеро.

Бассейн водотока практически полностью покрыт густой, труднопроходимой, горно-таежной древесно-кустар-никовой растительностью и представляет собой единый склон Карабельного кряжа северной экспозиции, круто наклоненного в сторону Телецкого озера и расчлененного долинами ручья Ка-рабель и руслами-врезами его многочисленных притоков. Отличительной особенностью водосбора ручья Кара-бель является очень большая крутизна практически всех водораздельных склонов, достигающая на отдельных элементах рельефа значений в 300-500 %о, что в совокупности со значительным количеством наваленного на его поверхности крупного валунного и каменисто-галечного материала вместе с древесным валежником является критическим фактором формирования селей, оползней, лавин.

Самыш и руч. Карабель, как и некоторые другие малые реки и ручьи Те-лецкого озера, являются активными се-леформирующими водотоками, которые с течением времени за счет выноса с водосбора валунно-галечного, древесно-грунтового и прочего рыхлообломочно-го материала, образовали мощные конуса выноса селевых отложений в котловину озера, так, что почти наполовину ее заполнили (рис. 2). При этом водотоки из года в год постепенно увеличивают массу и площадь своих селевых отложений. Со временем котловина Те-лецкого озера может быть в значительно степени перекрыта их наносами до образования небольшого узкого прохода, соединяющего разделенные локализации северо-западной части акватории водоема.

В настоящее время р. Самыш в этом месте образовала довольно большую классическую дельту, состоящую из селевых наносов, протягивающуюся мелководьем почти до середины акватории озера. Дельта заросла высокими и густыми лугово-болотными травами, ку-

старником и деревьями, местами заболочена. Ее выравненная пологонакло-ненная в сторону озера поверхность рассечена множеством различных проток и староречий. Дельта руч. Карабель в настоящее время полностью видоизменена по сравнению с первоначальной природной формацией за счет того, что здесь располагается инфраструктура рекреационного объекта.

Водный режим р. Самыш и руч. Ка-рабель полностью определяется физико-географическим положением их водосборных бассейнов и существующими на них природно-климатическими условиями, участвующими в формировании их годового и многолетнего стока. При этом режим стока воды этих водотоков находится в тесной зависимости от высоты местности, а также ориентации и крутизны склонов горных хребтов, формирующих их водосборы. Немаловажное значение имеют характер и мощность покрывающего бассейны растительного покрова и почво-грунтов, слагающих эти водосборы [4].

Рис. 2. Панорама Телецкого озера в районе выхода стока р. Самыш и руч. Карабель:

визуально хорошо просматриваются конуса выноса водотоков в акваторию водоема.

Водный режим водотоков в годовом разрезе на 80-90 % формируется стоком дождевых вод, выпадающих на поверхность водосборов в летне-осенний период в виде затяжных дождей или краткосрочных интенсивных ливней. Остальные 8-11 % приходятся на твердые осадки (снег - 3-4 %), выпадающие на поверхность водосборов в зимний период, и на подземное питание (5-7 %) в виде многочисленных ключей и родников, питающих водотоки в меженный период года.

В многолетней ретроспективе р. Са-мыш и руч. Карабель - водотоки с непродолжительным по времени маловодным весенним половодьем и частыми дождевыми паводками в летне-осенний период, нарушающими меженный сток родниковой воды в теплое время года. При этом летне-осенний период стока водотоков является доминирующим в годовом разрезе, поскольку именно в это время формируются максимальные расходы и устанавливаются наивысшие уровни воды в году.

Именно во время прохождения по ручью Карабель подобного экстремального дождевого паводка, образовавшегося в ночь с 29 на 30 июня 2019 г. в результате интенсивных ливневых осадков, длившихся непрерывно 8-10 часов, в нижнем течении водотока образовался небольшой сель, вместе с водой в обилии вынесший на территорию конуса выноса очередную порцию валунного, грязекаменного и перемолотого древес-но-растительного материала.

Режим атмосферных осадков, выпадающих на поверхность собственного водосборного бассейна Телецкого озера (в т.ч. района исследуемых водосборов), определяется общей циркуляцией атмосферы формирующейся над югом Западной Сибири, характером орографии района и увлажненностью воздушных масс, приходящих сюда.

Анализ синоптических условий за годы наблюдений за осадками (метеостанция Яйлю) показал, что большая

часть осадков (68 % случаев) на акваторию Телецкого озера выпадает при западном и северо-западном переносе воздушных масс и менее значительная часть - при юго-западном (19 %), а также при северном и северо-восточном (12 %) направлениях ветров. И только всего лишь в 2 % случаев осадки выпадают при южном и юго-восточном переносе воздуха. А вот при восточном направлении ветров осадков на акваторию Телецкого озера практически не наблюдается.

С теплыми фронтами летне-осеннего периода осадки в виде дождей и ливней выпадают в 16 % случаев, с холодными фронтами того же времени - в 53 % случаев, а со скрытыми фронтами окклюзии - только в 4 % случаев. В зимний период выпадает 27 % осадков в виде снега, образующего запасы влаги на водосборах водотоков. В целом, за многолетний период по количеству выпадающих за год осадков территория бассейна Телецкого озера относится к зоне умеренного избыточного увлажнения с так называемым гумидным (фреа-тическим) типом климата.

Наибольшее количество годовых осадков (830-1100 мм) выпадает в широтной - западной части озера, совпадающей по направлениям с движением основных влагонесущих воздушных масс, где изогиеты (линии равных осадков) вытянуты почти параллельно береговым линиям. При этом следует заметить, что именно на южном побережье широтной части озера располагается территория исследуемых водотоков. Максимум годовых осадков (10001100 мм) здесь наблюдается на отрезке побережья от мыса Нянчкочь (устье р. Колдор) до мыса Купоросного, т.е. в том месте, где озеро резко меняет свои очертания, поворачивая на юг, и поэтому имеет наиболее обширную во все стороны акваторию. При поступлении воздушных масс, связанных с северозападными переносами, этот район является наветренным, и здесь получают

максимальное развитие осадки, формирующиеся благодаря орографии.

В меридиональной части озера отмечается резкое уменьшение количества выпадающих за год осадков (кордоны Кокши - 689 мм и Беле - 584 мм) вследствие того, что основная дождевая разгрузка уже произошла в широтной части водоема, а также за счет абсолютного несовпадения здесь планового простирания его акватории с направлением движения основных влагонесущих воздушных масс, приносящих атмосферную влагу. Кроме того, меридиональная часть озера с западных и северозападных направлений довольно плотно ограждена горными хребтами, вздымающимися на абсолютные высоты 12002200 м БС, благодаря чему изогиеты здесь располагаются по диагонали к котловине.

Таким образом, в долине котловины Телецкого озера хорошо выделяются две основные области, характеризующиеся максимальными и минимальными количествами годовых осадков, от которых изогиеты эллиптически расходятся, сгущаясь на склонах долины в виде параллельных линий. Это указывает на наличие здесь вертикального градиента осадков, значения которого меняются в зависимости от экспозиции и крутизны склонов и колеблются в значительных пределах, причем как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения количества выпадающих осадков на 100 м высоты местности.

Согласно проведенным в прошлые годы в долине Телецкого озера специальным метеорологическим исследованиям изменения градиентов осадков на склонах окружающих водоем горных хребтов можно с уверенностью сказать, что зона максимального выпадения твердых осадков (снег) находится в интервале высот от 1300 до 1600 м БС, а зона максимального выпадения жидких осадков (дождь, ливни) - от 1600 до 1900 м БС. На высотах рельефа выше 1900 м градиентное разделение выпа-

дающих осадков постепенно размывается и сводится на нет.

Следует уточнить, что водосбор руч. Карабель располагается на высотах рельефа от 630 до 1680 м БС при средней высоте бассейна 860 м, а водосбор р. Самыш - на высотах от 620 до 1760 м при средней высоте бассейна 870 м. При этом верхние участки водосборов, составляющие большую часть всей их площади, находятся преимущественно в зонах максимального выпадения как твердых, так и жидких осадков.

Распределение осадков на территорию водосборов р. Самыш и руч. Кара-бель по данным наблюдений на метеостанции Яйлю как в течение года, так и в многолетнем разрезе крайне неравномерное. Общее количество выпадающих за год осадков равняется в среднем 899 мм (с поправками на смачивание осадкомера). Из них 545 мм (61 %) выпадает в теплое время года (апрель-сентябрь) и 354 мм (39 %) - в его холодный период. Годовой пик осадков приходится июль-август, за время которых выпадает почти одинаковое количество осадков (134 и 135 мм, соответственно) в виде затяжных дождей или интенсивных ливней. Максимум твердых осадков в виде снега приходится на декабрь, в течение которого выпадает в среднем 34 мм [5].

Материалы и методы исследования

В качественном отношении распределение годовых осадков в районе бассейнов р. Самыш и руч. Карабель также неравное. Наибольшая доля за год приходится на жидкие осадки - 71 %, объем твердых осадков составляет 21 %; незначительная часть осадков выпадает в виде дождя и снега - 8 %. Многолетняя изменчивость годовых и месячных сумм осадков из года в год довольно велика, особенно в теплые периоды года. В отдельные годы, в зависимости от характера атмосферной циркуляции, месячные количества осадков значительно отклоняются (до 10-15 %) от нормы, т.е. их среднего многолетнего значения (табл. 1).

Таблица 1

Среднемесячное и среднегодовое количество осадков

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год

По данным наблюдений

Приведенные, мм 18 13 23 63 108 128 132 133 87 66 52 32 855

С поправками, мм 28 18 30 74 120 137 141 142 94 81 71 47 983

Доля от года, % 2,8 1,8 3,1 7,5 12,2 13,9 14,4 14,4 9,6 8,2 7,2 4,9 100

Обеспеченные значения по кривой распределения вероятностей, мм

Р, %

10 33 21 36 88 144 164 170 170 114 97 85 58 1180

50 27 18 30 74 120 136 141 141 95 80 70 48 980

85 24 16 26 63 102 117 121 121 80 69 60 41 840

95 20 13 22 54 88 100 104 104 69 59 52 35 720

Примечание: Р - расчетная обеспеченность, %.

Суточный максимум осадков на территории водосборов р. Самыш и руч. Карабель в зимние месяцы (декабрь-февраль) в среднем не превышает 4-5 мм, хотя в отдельных, но достаточно частых случаях, наблюдаются снегопады, при которых выпадает до 20-30 мм снежных осадков. В переходные периоды средние значения суточных максимумов осадков (снег или дождь) увеличиваются до 15-25 мм (отдельные аномальные - до 40 мм), а летом и ранней осенью превышают 50-60 мм. Причем, летние дожди и ливни могут достигать большой интенсивности: за сутки - до 70-80 мм.

Частые дождевые осадки, выпадающие в летне-осенний период на водосборы водотоков бассейна Телецкого озера, в т.ч. и р. Самыш и руч. Карабель, являются в климатическом отношении процессами вполне заурядными и типичными для данного района, подтвержденными материалами многолетних наблюдений на сети местных метеостанций. Для территории водосборов этих водотоков в качестве опорного пункта наблюдений за метеорологическими элементами климата котловины Телецкого озера принимаем метеостанцию, находящуюся в пос. Яйлю, как наиболее близко расположенный источник информации, к тому же имеющий самый длительный - 87 лет (1932-2019) и репрезентативный период наблюдений.

Результаты и их обсуждение

Критический анализ полученных на метеостанции Яйлю данных по дождевым осадкам (суточные значения) показывает, что за время наблюдений в бассейне Телецкого озера в теплый период года (май-сентябрь) наблюдалось более 6 тыс. случаев выпадения дождей, приходящихся в целом на более 13 тыс. суток (в расчет принимались только дни с осадками более 1 мм в сутки). В целом получается, что осадки здесь в среднем выпадали по 14-15 раз в месяц, или 6870 случаев за сезон.

В качественном отношении это были продолжительные многодневные обложные дожди (прерывистые или непрерывные), обильные краткосрочные (менее суток) ливневые осадки или различные сочетания дождей того или другого вида. Рекордные по продолжительности комбинированные дожди были отмечены: в 1954 г. - 17 сут., в 1983 г. -26 дней и в 1990 г. - 23 дня. В целом, за весь период наблюдений в теплые сезоны года (май-сентябрь) дожди наблюдались в интервале от 51 (1991) до 87 раз (1956) за сезон, т.е. в среднем каждый третий-второй день периода.

Для вероятностно-статистического анализа любого наблюдаемого на опорных пунктах материала по стоку водотоков или климату района применяются методы, основанные на вычислении временной изменчивости параметров через расчеты кривой обеспеченности

(распределения) конкретных характеристик с помощью принятых в инженерной гидрологии вероятностно-статистических методов [6]. При этих расчетах многолетняя изменчивость характеристики в наблюдаемом ряде ее значений отражается в виде средней за период наблюдений величиной [Хо] (нормой ряда), а также аналитическими коэффициентами вариации [Су] (разброса значений вокруг нормы) и асимметрии [С,] (плотности значений вокруг нормы) кривой распределения [7]. Далее под Х будем понимать слой суточных осадков Н.

Для вероятностно-статистического анализа и количественного расчета генетических причин формирования экстремальных летних паводков на водосборах р. Самыш и руч. Карабель приняты суточные значения дождевых осадков, выпадавшие в бассейне Телецкого озера по наблюдениям на метеостанции Яйлю за 87-й период (1932-2019).

Однако использовать весь ряд наблюдаемых за это время значений выпадавших осадков (328 случаев) не является обоснованным, поскольку при этом будет нарушена генетическая однородность расчетного ряда, учитывая то обстоятельство, что исследуется вероятность реализации экстремальных осадков, вызывающих формирование на водотоках максимальных расходов воды, способных инициировать образование селевых потоков.

Поэтому ограничиваем расчетный ряд наблюдений суточными осадками, значения которых равны или превышают 30 мм за сутки (173 случая), и включаем в него значение осадков (118 мм), выпавших в ночь с 29 на 30 июня 2019 г. (самое большое за весь период наблюдений) и образовавших на водотоках микроселевые потоки.

Таким образом, обеспеченные значения суточных сумм осадков, выпадавших в котловину Телецкого озера за долгий период наблюдений (более 30 мм), были определены по кривой ве-

роятности превышения (обеспеченности), рассчитанной и построенной вероятностно-статистическими методами.

Параметры кривой обеспеченности (Но, Су, Cs) вычислены методом моментов, графоаналитическим способом и методом наибольшего правдоподобия. В качестве расчетного метода принят графоаналитический способ, дающий наибольшее соответствие вычисленной кривой с наблюденными значениями величин эмпирического ряда. Сглаживание и интерполяция наблюденных точек (суточных осадков теплого периода года) проведена по теоретической схеме биномиального распределения Пирсона третьего типа [8]. Расчеты параметров кривых вероятности превышения и обеспеченных значений суточных осадков теплого периода года, выпадавших в котловину Телецкого озера, выполнены с использованием программного комплекса Гидростатистика [9] (рис. 3).

Таким образом, произведенные вероятностно-статистические расчеты по суточным осадкам, выпадающим в теплое время года (май-сентябрь) в западной части Телецкого озера показывают, что их наибольшие значения, как правило, колеблются в диапазоне от 50 до 60 мм и в очень редких случаях превышают 60 мм. За весь период наблюдений таких случаев в разные годы и в разное время было зафиксировано всего 4 раза (рис. 3).

Однако на этом статистически стандартном и для антропогенной инфраструктуры весьма благополучном фоне, в ряду наблюдений зафиксированы три случая выпадения экстремальных осадков, численные значения которых в 2-3 раза превосходят наибольшие значения осадков стандартного благополучного наблюдаемого ряда. Причем это именно краткосрочные интенсивные дожди, часто переходящие в ливневые потоки, длящиеся без перерыва не менее 8-10 часов. Так было 19 июля 2008 г. (101,2 мм), 4 июля 2012 г. (100,6 мм) и 30 июня 2019 г. (118,0 мм). При этом примерно также начиналось и в тех более ранних случаях, когда количество осад-

ков превысило 60 мм, но тогда дожди по каким-то причинам или прекращались, или их интенсивность резко уменьшалась.

Климатические причины и атмосферные механизмы формирования наблюдаемых в последние годы экстремальных осадков в бассейне Телецкого озера в настоящее время неизвестны, и для их выяснения и понимания требуется проведение специальных научно-прикладных исследований и инженерных изысканий. Но уже сейчас понятно, что вероятность реализации таких сверх обильных осадков во времени значительно выходит за рамки 1 % вероятности превышения (обеспеченности) существующего наблюдаемого ряда данной характеристики, т.е. 100-летнего статистического периода, и находится

где-то в районе 0,2-0,1 %, т.е. ряда с продолжительностью наблюдений в 500-1000 лет.

Выводы

Очевидно, что частота реализации (выпадения) интенсивных осадков резко увеличилась именно в первой четверти текущего XXI в. Поэтому вполне вероятно, что в ближайшей перспективе (1020 лет) процессы формирования экстремальных дождевых осадков в котловине Телецкого озера будут не только повторяться, но и нарастать по своей мощности и катастрофичности, и не только в районе территории водосборов р. Самыш и руч. Карабель. При этом селевая опасность ливневого характера в бассейне Телецкого озера будет возрастать.

Расчетная обеспеченность параметра, %

0,1 0,3 0,5 1,0 3,0 5,0 10 25 50

Метод моментов

114 97 90 81 68 64 55 46 38

113 96 89 Метод наибольшего правдоподобия I 80 I 68 I 64 55 45 37

131 111 105 Графоаналитический способ 94 1 75 1 71 57 44 35

Рис. 3. Кривая распределения вероятностей (обеспеченности) величин суточных осадков H (более 30 мм), выпадавших в котловину Телецкого озера (H=Q)

Таблица 2

Обеспеченные значения суточных дождевых осадков котловины Телецкого озера

Работа выполнена в рамках государственного задания ИВЭП СО РАН (проект AAAA-A17-117041210241-4).

Список литературы

1. Харламова Н.Ф. Оценка и прогноз современных изменений климата Алтайского региона. - Барнаул: Изд-во АГУ, 2013. - 156 с.

2. Зиновьев А.Т., Кошелев К.Б., Дьяченко А.В., Коломейцев А.А Экстремальный дождевой паводок 2014 г. в бассейне Верхней Оби: причины, прогноз и натурные наблюдения // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. - 2015. -№ 6. - C. 93-104.

3. Виноградов В.А., Кошинский С.Д., Таланов Е.А. Атмосферные осадки и сели юго-востока Западной Сибири. - М.: Московское отд-е Гидрометеоиздата, 1987. - 148 с.

4. Селегей В.В., Селегей Т.С. Телецкое озеро. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 142 с.

5. Справочник по климату СССР. Вып. 20. Ч. I-V Температура. Атмосферные осадки. Снежный покров. Влажность воздуха. Ветер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966-1968.

6. Клибашев К.П., Горошков И.Ф. Гидрологические расчеты. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 460 с.

7. СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. - М., 1997. - 105 с.

8. СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. - М., 2004. - 73 с.

9. Жоров В.А., Воробьев Е.К. Ловцкая О.В., Яковченко С.Г. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2000610667 Расчет аналитических кривых обеспеченности (Гидростатистика). Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 20.07.2000.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

References

1. Kharlamova N.F. Otsenka i prognoz sovremennykh izmeneny klimata Altayskogo re-giona. - Barnaul: Izd-vo AGU, 2013. - 156 s.

2. Zinovyev A.T., Koshelev K.B., Dyachenko A.V., Kolomeytsev A.A Ekstremalny dozhdevoy pavodok 2014 g. v basseyne Verkhney Obi: prichiny, prognoz i naturnye na-blyudeniya // Vodnoye khozyaystvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravleniye. - 2015. -№ 6. - C. 93-104.

3. Vinogradov V.A., Koshinsky S.D., Talanov Ye.A. Atmosfernye osadki i seli yugo-vostoka Zapadnoy Sibiri. - M.: Moskovskoye otd-e Gidrometeoizdata, 1987. - 148 s.

4. Selegey V.V., Selegey T.S. Teletskoye ozero. - L.: Gidrometeoizdat, 1978. - 142 s.

5. Spravochnik po klimatu SSSR. Vyp. 20. Ch. I-V Temperatura. Atmosfernye osadki. Snezhny pokrov. Vlazhnost vozdukha. Veter. - L.: Gidrometeoizdat, 1966-1968.

6. Klibashev K.P., Goroshkov I.F. Gidrologicheskiye raschety. - L.: Gidrometeoizdat, 1970. - 460 s.

7. SP 47.13330.2012. Inzhenernye izyskaniya dlya stroitelstva. Osnovnye polozheniya. -M., 1997. - 105 s.

8. SP 33-101-2003. Opredeleniye osnovnykh raschetnykh gidrologicheskikh kharakteris-tik. - M., 2004. - 73 s.

9. Zhorov V.A., Vorobyev Ye.K. Lovtskaya O.V., Yakovchenko S.G. Svidetelstvo ob ofitsialnoy registratsii programmy dlya EVM № 2000610667 Raschet analiticheskikh krivykh obespechennosti (Gidrostatistika). Zaregistrirovano v Reyestre programm dlya EVM 20.07.2000.

ON A RECENT TREND IN FORMATION OF EXTREME WARM-SEASON STORM RAINFALL IN THE LAKE TELETSKOYE CATCHMENT

(THE ALTAI MOUNTAINS) A.I. Bulgakov, A.T. Zinoviev

Institute for Water and Environmental Problems of the SB RAS, Barnaul, E-mail: zinoviev@iwep.ru

The paper deals with studying a recent trend in increasing frequency of extremely abundant precipitation (i.e. short-term intense showers) in the catchment of lake Teletskoye. As a result, heavy rain floods, often accompanied by mud avalanches, are formed in the basins of some local surface watercourses. Conceivably, in the near future (within 10-20 years) the occurrence of mud avalanches induced by storm rainfalls will increase in the catchment of lake Teletskoye.

Key words: lake Teletskoye, Samysh river, Karabel stream, storm rainfall, mud avalanche hazard.

Received November 11, 2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.