ТЕСТИРОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВНОГО МОНИТОРИНГА ГОРНО-ЛЕДНИКОВЫХ СИСТЕМ
Article Sidebar
Main Article Content
Аннотация
Рассмотрены возможности оценки площади оледенения Северо-Илейской и Илейско- Кунгейской ледниковых систем по данным мониторинга ограниченной по количеству выборки тестовых ледников. В ходе тестирования в каждой из упомянутых ледниковых систем по данным о площади двух выборок по 10 ледникам, общей их выборки (20 ледников) и их доле в суммарной площади ледников каждого из названных районов оледенения рассчитана площадь ледников соответствующей ледниковой системы. Согласно результатам тестирования коэффициенты корреляции расчетных и фактических (по результатам каталогизации ледников) значений площади оледенения по трем выборкам ледников составили 0,99, 0,98 и 0,99 для Северо-Илейской ледниковой системы и 0,99, 0,97, 0,99 для Илейско-Кунгейской. Результаты тестирования не оставляют сомнений в возможности оперативного мониторинга динамики площади оледенения горно-ледниковых систем по данным о площади, ограниченной по количеству выборки ледников соответствующей ледниковой системы с погрешностью не более ±5%. По результатам тестирования в 88% случаев расчетные значения площади оледенения рассматриваемых ледниковых систем были менее 5% относительно фактических и лишь в 4 случаях из 33 (12%) превысили этот порог при среднем значении отклонений расчетных данных от фактических менее 2% и наибольших ошибках расчета 7,8 и -9,6%. Это свидетельствует о высокой эффективности методики оперативного мониторинга горно-ледниковых систем. Она позволяет оперативно (повторяемостью от 1 раза в несколько лет до ежегодной) оценить потери многолетнего льда исследуемой ледниковой системы и вклад талых ледниковых вод в формирование речного стока, что, в свою очередь, является хорошей основой для моделирования современных и прогнозных изменений.
Article Details
Библиографические ссылки
Оледенение Тянь-Шаня / Под ред. М. Б. Дюргерова. – М.,1995. – 237 с.
Aizen V., Aizen E., Melack J, Dozier J. Climate and Hydrologic Changes in the Tien Sham, Central Asia // Journal of Climate. – 1997. –Vol. 10. – № 6. – P. 1393-1404. DOI:10.1175/1520-0442(1997)010<1393:CAHCIT>2.0.CO;2
Sorg A., Bolch T., Stoffel M., Solomina O., Beniston M. Climate change impacts on Glaciers and runoff in Tien Shan (Central Asia) // Nature Climate Change. – 2012. – Vol. 2 (10). – P. 725-731. DOI:10.1038/NCLIMATE1592
Hoelzle M., Barandun M., Bolch T., Fiddes J., Gafurov A., Muccione V., Saks, T. and Shahgedanova, M. The status and role of the alpine cryosphere in Central Asia // The Aral Sea Basin: Water for sustainable development in Central Asia. Xenarios, S., Schmidt-Vogt, D., Qadir, M., Janusz Pawletta, B. & Abduallev, I. (eds.). – 2020. Abingdon, Oxon: Routledge, – p. 100-121. https://doi.org/10.4324/9780429436475-8
Braun L., Hagg W. Present and future impact of snow cover and glaciers on runoff from mountain regions – comparison between Alps and Tien Shan //Assessment of Snow, Glacier and Water Resources in Asia: Selected papers from the Workshop in Almaty, Kazakhstan. – Koblenz, 2009. – P. 36-43.
Severskiy I.V., Kokarev A.L., Severskiy S.I., Tokmagambetov T.G., Shagarova L.V., Shesterova I.N. Contemporary and prognostic changes of glaciation in Balkhash Lake Basin. – Almaty: VAC Publishing House, 2006. – 68 p.
Батыров Р.С., Яковлев А. В. Мониторинг горных ледников некоторых районов Гиссаро-Алая с использованием космических снимков ASTER TERRA // Гляциология горных областей: Труды НИГМИ. – Ташкент, 2004. – Вып. 3 (248). – С. 22-27.
Вилесов Е.В., Морозова В. И., Северский И. В. Оледенение Джунгарского (Жетысу) Алатау: прошлое, настоящее, будущее. – Алматы, 2013. – 244 с.
Narama C., Kaab A., Duishonakunov M., Abdrakhmatov K. Spatial variability of recent glacier area changes in the Tien Shan Mountains, Central Asia, using Corona (~1970), Landsat (~2000), and ALOS (~2007) satellite data // Global and Planetary Change. – 2010. – Vol. 71. – P. 42-54. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2009.08.002
Xenarios S., Gafurov A., Schmidt-Vogt D., Sehring J., Manandhar S., Hergarten C., Shigaeva J., Foggin M. Climate change and adaptation of mountain societies in Central Asia: uncertainties, knowledge gaps, and data constraints // Regional Environmental Change. – 2019. – P.1339-1352. DOI: http://doi.org/10.1007/s10113-018-1384-9
Pritchard H. Asia’s shrinking glaciers protect large populations from drought stress // Nature – 2019. – Vol. 569. – P. 649-654. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1240-1
Huss M., Bookhagen B., Huggel C., Jacobsen D, Bradley R., Clague J., Vuille
M., Buytaert W., Cayan D., Greenwood G, Mark B., Milner A.,
Weingartner R. & Winder M. Toward mountains without permanent snow and
ice // Earth's Future. – 2017. – 5. – P. 418-435. DOI: https://doi.org/10.1002/2016EF000514
WGMS 2023. Global Glacier Change Bulletin No. 5 (2020–2021) / Edited by: Zemp M., Gärtner-Roer I., Nussbaumer S.U., Welty E.Z., Dussaillant I. and Bannwart J. ISC(WDS)/IUGG(IACS)/UNEP/UNESCO/ WMO, World Glacier Monitoring Service. – Zurich, 2023. – 134 p. https://wgms.ch/downloads/WGMS_GGCB_05.pdf
Aizen V., Kuzmichenok V., Surazakov A. & Aizen E. Glacier changes in the central and northern Tien Shan during the last 140 years based on surface and remote-sensing data // Annals of Glaciology. – 2006. – Vol. 50. – P. 328-340. DOI: https://doi.org/10.3189/172756406781812465
Bolch T. Climate change and glacier retreat in northern Tien Shan (Kazahkstan/Kyrgyzstan) using remote-sensing data // Global and Planetary Change. – 2007. – 56 (1-2). – P. 1-12 DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2006.07.009.
Kotlyakov V. M., Severskiy I. V. Glaciers of Central Asia: current situation, changes and possible impact on water resources //Assessment of Snow, Glaciers and Water Resources in Asia: Selected papers from the Workshop in Almaty, Kazakhstan. – Koblenz, 2009. – P. 36-43.
Cogley J. G. Glacier shrinkage across High Mountain Asia // Annals of Glaciology. – 2016. – Vol. 57(71). – P. 41-49. DOI: https://doi.org/10.3189/2016AoG71A040
Li B., Zhu A., Zhang Y., Pei T., Qin C., Zhou C. Glacier change over the past four decades in the middle Chinese Tien Shan // Journal of Glaciology. – 2007. – Vol. 52. – P. 425-432. DOI:10.3189/172756506781828557
Северский И.В., Благовещенский В.П., Северский С.И., Пиманкина Н.В., Се Зичу, Жан Жизонг, Ху Руджи. Снежный покров и лавины Тянь-Шаня. – Алматы, 2006. – 184 с.
WGMS (2015). Global Glacier Change Bulletin No. 1 (2012–2013) / Edited by: Zemp M., Gärtner-Roer I., Nussbaumer S. U., Hüsler F., Machguth H., Mölg, N., Paul F., Hoelzle M. ISC(WDS)/IUGG(IACS)/UNEP/UNESCO/ WMO, World Glacier Monitoring Service. – Zürich, 2015. – 230 p. DOI: https://doi.org/10.5904/wgms-fog-2015-11
Zemp M., Frey H., Gärtner-Roer I., Nussbaumer S., Hoelzle M., Paul F., Haeberli W., Denzinger F... Vincent C. Historically unprecedented global glacier declines in the early 21st century // Journal of Glaciology. – 2015. – Vol. 61(228). – P. 745-762. DOI: https://doi.org/10.3189/2015JoG15J017
Fountain G., Hoffman M. J., Granshaw F. and Riedel J. The ‘benchmark glacier’ concept – does it work? Lessons from the North Cascade Range, USA // Annals of Glaciology. – 2009. – Vol. 50(50). – P. 163–168. DOI: https://doi.org/10.3189/172756409787769690
Vincent C., Fischer A., Mayer C., Bauder A., Galos S. P., Funk M, Thibert E., Six D., Braun L. and Huss M. Common climatic signal from glaciers in the European Alps over the last 50 years // Geophysical Research Letters. – 2017. – Vol. 44.– P.1376-1383 DOI:https://doi.org/10.1002/2016GL072094
Zemp M., Huss M., Eckert N., Thibert E., Paul F., Nussbaumer S. U., and Gärtner-Roer I. Brief communication: Ad hoc estimation of glacier contributions to sea-level rise from the latest glaciological observations // The Cryosphere. – 2020. – Vol.14. – P. 1043-1050. DOI:https://doi.org/10.5194/tc-14-1043-2020
Barandun M., Fiddes J., Scherler M., Mathys T., Saks T., Petrakov D., Hoelzle M. The state and future of the cryosphere in Central Asia // Water Security. – 2020. – Vol.11. DOI:https://doi.org/10.1016/j.wasec.2020.100072
Sakai, A. Brief communication: Updated GAMDAM glacier inventory over high-mountain Asia // The Cryosphere. – 2019. – Vol. 13 – P. 2043-2049. DOI:https://doi.org/10.5194/tc-13-2043-2019
Mölg N., Bolch T., Rastner P., Strozzi T., & Paul F. A consistent glacier inventory for Karakoram and Pamir derived from Landsat data: Distribution of debris cover and mapping challenges // Earth System Science Data. – 2018. – Vol. 10. – P. 1807-1827. DOI: https://doi.org/10.5194/essd-10-1807-2018.
Zemp M., Huss M., Thibert E., Eckert N., McNabb R., Bannwart J., Barandun M…Cogley, J. Global glacier mass changes and their contributions to sea-level rise from 1961 to 2016 // Nature. – 2019. – Vol. 568. DOI: 10.1038/s41586-019-1071-0
Wouters B., Gardner S. A., and Moholdt, G.: Global Glacier Mass Loss During the GRACE Satellite Mission (2002-2016) // Frontiers in Earth Science. – 2019. – Vol. 7. DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2019.00096
Miles E., McCarthy, M., Dehecq, A., Kneib, M., Fugger, S., and Pellicciotti, F. Health and Sustainability of Glaciers in High Mountain Asia // Nature Communications. – 2021. – Vol. 12. DOI:10.1038/s41467-021-23073-4
Arendt A., Echelmeyer K., Harrison W., Lingle C., Zirnheld S., Valentine V., Ritchie B., and Druckenmiller M. Updated estimates of glacier volume changes in the western Chugach Mountains, Alaska, and a comparison of regional extrapolation methods // Journal of Geophysical Research. – 2006. – Vol. 111(F3). DOI:10.1029/2005JF000436
Huss M. Extrapolating glacier mass balance to the mountain-range scale: the European Alps 1900–2100 // The Cryosphere. – 2012. – Vol. 6. – P. 713-727. DOI: https://doi.org/10.5194/tc-6-713-2012
Davaze L, Rabatel A, Dufour A, Hugonnet R and Arnaud Y. Region-Wide Annual Glacier Surface Mass Balance for the European Alps From 2000 to 2016 // Frontiers in Earth Science. –2020. – Vol. 8:149. DOI:10.3389/feart.2020.00149
Zhuang L., Ke C., Cai Y. and Nourani V. Measuring glacier changes in the Tianshan Mountains over the past 20 years using Google Earth Engine and machine learning // Journal of Geographical Sciences. – 2023. – Vol. 33. – P. 1939-1964. DOI:https://doi.org/10.1007/s11442-023-2160-4
Caro A, Condom T and Rabatel A. Climatic and Morphometric Explanatory Variables of Glacier Changes in the Andes (8–55°S): New Insights from Machine Learning Approaches // Frontiers in Earth Science. – 2021. – Vol. 9. – P. 1-21. DOI:10.3389/feart.2021.713011
Водные ресурсы Казахстана: оценка, прогноз, управление: Т. VI. Северский И.В, Кокарев А. Л., Пиманкина Н. В.Снежно-ледовые ресурсы Казахстана. –Алматы, 2012. – 246 с.
Вилесов Е.Н. Динамика и современное состояние оледенения гор Казахстана. – Алматы, 2016. – 268 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР. Каталог ледников СССР. Т. 13. Центр. и Южный Казахстан. Вып. 2. Ч. 1. Составители – Вилесов Е.Н., Хонин Р. –В. Бассейны левых притоков р. Или от устья р. Курты до устья р. Тургень. – Л.: Гидрометеоиздат,1967. – 78 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР. Каталог ледников СССР. Т. 13. Центр. и Южный Казахстан. Вып. 2. Ч. 2. Составитель – Вилесов Е.Н. Река Чилик. – Л.: Гидрометеоиздат,1968. – 52 с.
Гляциологический словарь / под ред. В.М. Котлякова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 528 с.
Severskiy I., Vilesov E., Armstrong R., Kokarev A., Kogutenko L., Usmanova Z., Morozova, V., Raup B. Changes in glaciation of the Balkhash-Alakol basin, Central Asia, over recent decades // Annals of Glaciology. – 2016. –Vol. 57(71). – P. 382-394. DOI:10.3189/2016AoG71A575
Paul F., Barrand N., Baumann S., Berthier E., Bolch T., Casey K., . . . Winsvold S. On the accuracy of glacier outlines derived from remote-sensing data // Annals of Glaciology. – 2013. – Vol. 54(63). – P. 171-182. DOI:10.1016/j.rse.2017.08.038
Paul F., Bolch T., Briggs K., Kääb A., McMillan M., McNabb R., Nagler T., Nuth C., Rastner P., Strozzi T., and Wuite J. Error sources and guidelines for quality assessment of glacier area, elevation change, and velocity products derived from satellite data in the Glaciers_cci project // Remote Sensing of Environment. – 2017. – Vol. 203. – P. 256–275. DOI:https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.08.038
Северский И. В. К проблеме мониторинга изменений оледенения целостных ледниковых систем // Вопросы географии и геоэкологии. – 2012. – №2. – С. 12-18.
Щетинников А.С. Морфология и режим ледников Памиро-Алая. Ташкент, Изд-во САНИГМИ, 1998. – 219 с.
Усубалиев Р. А., Дудашвили А.С., Элеманов О.И. Оледенение северных склонов Туркестанского и Алайского хребтов и его современная динамика // Лед и Снег. – 2012. –№ 1 (117). – С. 24-28.
Bajracharya S. R., Maharjan S. B., Shrestha F., Guo, W., Liu, S., Immerzeel, W., Shrestha, B. (2015). The glaciers of the Hindu Kush Himalayas: current status and observed changes from the 1980s to 2010 // International Journal of Water Resources Development. – 2015. – Vol. 31(2). – P. 161-173. DOI: 10.1080/07900627.2015.1005731
Bajracharya S. R., Maharjan S. B., Shrestha F., Bajracharya O. R., Baidya S. Glacier status in Nepal and decadal change from 1980 to 2010 based on landsat data / Research report 2014 (2). Kathmandu, ICIMOD – 2014. Table 4.1. [Электрон. ресурс]. – 2014. URL: lib.icimod.org (Дата обращения 01.05.2024)
Северский И. В., Муканова Б. А., Капица В. П., Татькова М. Е., Кокарев А. Л., Шестерова И. Н. Изменение оледенения северного склона Иле Алатау за семидесятилетний период // Вестник КазНУ. Серия географическая. – 2024. – Том 73(2). – C. 59-71. DOI: https://doi.org/10.26577/JGEM.2024.v73.i2-05