Об аномальном отклике термического режима рек Верхней Колымы на глобальное потепление

Ушаков М.В. Об аномальном отклике термического режима рек Верхней Колымы на глобальное потепление // Общество. Среда. Развитие. – 2021, ¹ 1. – С. 140–142.

На планете идут процессы изменения климата [7; 10; 12], которые сказываются на гидрологическом режиме речных бассейнов [2; 9; 11].

В работе [8] была выявлена аномальная нижению нормы температуры воды в реках...» [8, с. 75].

Других работ по анализу климатических изменений термического режима рек Верхней Колымы нет.

Общество. Среда. Развитие № 1’2021

реакция термического режима рек Верхней Колымы на потепление климата, а именно, на фоне климатического роста температуры воздуха идет понижение норм температуры воды в августе-сентябре (рис. 1). Такую аномалию авторы объясняют тем, что, «начиная со второй половины лета, в речном стоке повышается доля охлажденных вод за счет постепенной деградации многолетней мерзлоты и расширения прирусловых таликов. Это и приводит к по-

Рис. 1. Изменения среднемноголетних месячных температур воды в реках и воздуха в бассейне Верхней Колымы, рассчитанных за 1981–2010 гг. по отношению к средним, рассчитанным по 1980 г. (по [8]).

* Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18–05–60036.

Цель данной работы – выявить связь климатических изменений термического режима рек Верхней Колымы во второй половине лета с размерами водосбора.

Под Верхней Колымой понимается бассейн р. Колымы до впадения р. Оротукан.

Для рассматриваемой территории характерен холодный резко континентальный климат и сплошное распространение многолетней мерзлоты, которая прерывается прирусловыми таликами [1; 6]. Внутригодовое распределение стока рек крайне неравномерно. В теплую часть года (май–октябрь) протекает основная масса воды (94–99%) [5].

Материалы и методы

В работе использованы данные многолетних наблюдений за температурой воды на семи гидрологических постах Колымского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, которые взяты из [4] и гидрологических ежегодников Государственного водного кадастра. Сведения о температуре воздуха получены на сайте .Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации – Мирового центра данных [3].

Методом исследования послужил сравнительный анализ среднемноголетних значения температуры воды в реках в августе-сентябре до 1980 г. и после (табл. 1). Статистическая значимость изменений проверялась по критерию Стьюдента при уровне значимости 5%. Климатические изменения температуры воды сопоставлялись с водосборными площадями. Вычисления и графические построения производились при помощи табличного редактора Microsoft Excel.

Результаты и выводы

В работе [8] данные по термическому режиму использовались по 2010 г., в настоящей работе – по 2019 г., что в условиях изменения климата является существенным удлинением рядов.

В бассейне Верхней Колымы отмечается климатический рост температуры воздуха, так «норма» температуры воздуха за август-сентябрь увеличилась на 0,5°С (табл. 2). На фоне этого в последние десятилетия «нормы» температуры воды в августе-сентябре на шести постах понизились (см. табл. 1), что согласуется с [8].

Климатические изменения «нормы» температуры воды за август–сентябрь ΔT хорошо связаны с площадью водосбора (рис. 2).

Таблица 1

Среднемноголетние значения температуры воды во второй половине лета на реках Верхней Колымы до 1980 г. и после

Период осреднения, годы	Среднемноголетняя температура воды, °C
	в августе	в сентябре	в августе– сентябре
р. Берелех – г. Сусуман (площадь водосбора 7140 км2)
1956–1980	10,0	4,1	7,1
1981–2019	8,5	3,4	5,9
р. Кулу – п. Кулу (площадь водосбора 10 300 км2)
1946–1980	10,2	6,9	8,6
1981–2019	8,3	2,4	5,9
р. Детрин – устье р. Омчука (площадь водосбора 3490 км2)
1957–1980	8,6	5,1	6,9
1981–2019	9,1	6,0	6,5
р. Омчук – п. Усть-Омчуг (площадь водосбора 583 км2)
1946–1980	8,4	6,3	7,4
1981–2019	9,7	5,0	7,3*
р. Бохапча – в 5,4 км от устья (площадь водосбора 13 600 км2)
1946–1980	10,5	6,9	8,7
1981–2019	7,0	6,5	7,0
руч. Ягодный – в 3,4 км от устья (площадь водосбора 100 км2)
1960–1980	5,0	3,7	4,4
1981–2019	4,7	2,0	4,4
р. Оротукан – п. Оротукан (площадь водосбора 740 км2)
1946–1980	9,1	5,5	7,3
1981–2019	10	2,7	6,6

Примечание:

* – статистически незначимое изменение.

∆T=-1,54⋅10-4A-0,17

коэффициент корреляции r = 0,86, где A – площадь водосбора, км².

Таблица 2

Среднемноголетние значения температуры воздуха в г. Сусумане до 1980 г. и после

Период осреднения, годы	Среднемноголетняя температура воздуха, °C
	за год	в августе	в сентябре
1937–1980	-13,2	10,2	2,1
1981–2019	-11,6	10,6	2,7

На рис. 2 видно, что с увеличением размеров водосбора охлаждение речных вод

Среда обитания

Площадь водосбора, км1

Рис. 2. Связь климатических изменений температуры воды за август–сентябрь с площадью водосбора на реках Верхней Колымы в августе–сентябре становится сильнее. Этот феномен можно объяснить тем, что большие реки глубже врезаны в поверхность водосбора, а, значит, они больше дренируют охлажденные воды прирусловых таликов, которые расширяются в следствии потепления климата. «Нормы» температуры воды в ручьях осталась практически неизменной.

В результате выполненной работы подтвержден факт климатического понижения температур воды во второй половине лета. Это вызвано вовлечением в речной сток дополнительного объема охлажденных вод за счет оттаивания многолетней мерзлоты и расширения таликов в августе, сентябре [8]. Это явление становится более заметным по мере увеличения водосбора.

Общество. Среда. Развитие № 1’2021