Найдена связь между глобальным потеплением и гидрологическими характеристиками северных рек

Статья с результатами исследования вышла в высокорейтинговом международном научном журнале Environmental Research Letters. В связи с глобальным потеплением, начало которого приурочено к 1970–1980 годам, большое внимание уделяется вопросам исследования многолетних изменений геостока арктических рек. В его состав входят сток воды, тепла, наносов, химических и биологических веществ, которые весьма чувствительны к происходящим климатическим изменениям. Основной вклад в изменения вносят долговременные периоды (фазы) повышенных и пониженных значений характеристик составляющих геостока. Эти контрастные фазы характеризуются специфическим, относительно стабильным водным режимом рек и состоянием речных, озерных и морских экосистем.

Указанные длительные периоды с контрастным водным режимом, последовательно сменяя друг друга, представляют собой фундаментальную особенность многолетней динамики гидрологических характеристик, вызванных климатическими изменениями, а разница средних значений характеристик составляющих геостока таких контрастных фаз чаще всего оказывается статистически значимой.

Наши исследования показывают (Георгиади, Милюкова, Кашутина, 2020; Georgiadi, Kashutina, Milyukova, 2019), что наблюдающиеся с 1970-1980-х годов изменения — лишь одна из долговременных фаз циклических изменений, если исходить из природно-климатических факторов. Продолжительность фаз составляет 10-15 и более лет и может достигать многих десятилетий. Последовательность смены таких контрастных фаз для годовых и сезонных гидрологических характеристик в разных крупных регионах происходит по-разному, а их свойства изменяются в весьма широких пределах.

Статья посвящена изучению контрастных фаз не только стока воды, но также и стока тепла и температуры воды в течение сезона открытой воды крупнейших арктических рек Европейской части России — Северной Двины и Печоры, а также климатических условий, характеризующих эти фазы. Суммарный водный сток и сток тепла этих рек составляют 10 процентов от поступления указанных компонентов геостока российских рек в Северный Ледовитый океан. Разница в средних значениях рассматриваемых гидрологических характеристик в контрастных фазах относительно фазы пониженных значений составляла от 11 до 18 процентов.

Как на Северной Двине, так и на Печоре к началу современного глобального потепления приурочен переход от пониженных к повышенным значениям всех рассмотренных характеристик. Он характерен также и для всех арктических рек, включая реки Северной Евразии. Однако на Северной Двине для стока воды, начиная с середины 1990-х годов и до 2016 г., она прерывалась достаточно продолжительным периодом его пониженных значений, что было связано с особенностями атмосферной циркуляции.

С 1930-х до середины 1990-х годов длительные фазы одновременного увеличения или уменьшения значений изучаемых гидрологических характеристик, как правило, были связаны с соответствующими отклонениями в зональной циркуляции, выраженными в виде изменений индекса NAO. Однако с середины 1990-х годов корреляция изменений стока воды и тепла и индекса NAO была нарушена. Это можно объяснить значительным сдвигом в 21 веке положения Исландского минимума на северо-восток. Кроме того, на многолетние изменения гидрологических характеристик Северной Двины заметное влияние оказывало более частое блокирование зональной циркуляции атмосферы над Северной Европой, выраженное индексом SCAND. 

Институт географии РАН

5 статей

Институт географии – старейшее в России академическое учреждение в области фундаментальной и прикладной географии

Показать больше