Искусственное ледообразование в горах

AnnotationВ статье «Искусственное ледообразование в горах» автор Касымов Ш.Р. на базе изучения многочисленной информации (опубликованной в Интернете) о проблемах, связанных с таянием ледников в мире и Казахстане, высказываний и предложений авторов использованной в работе литературы, приходит к выводу о возможности оказания помощи природе в форме искусственного ледообразования, путем строительства невысоких дамб, дает примерные условия их создания, ориентировочные стоимости и принцип работы в привязке к районам ледников Туюксу и Шокальского. Данная методика – в принципе может быть использована в других горных районах, где имеются ледники.

Искусственное ледообразование в годах

Ольга Снежина 15 мая 2024 года (1) пишет: «… Год за годом мегаполис теряет свой главный источник питьевой воды – горные ледники. ...Процесс проходит незаметно для алматинцев, поскольку уровень обеспечения водой сохраняется на одном и том же уровне долгие годы. Между тем для устойчивого развития города необходимо, чтобы горные реки формировались не за счет таяния ледников, а снежного покрова на них. … в начале 70-х годов ученые стали фиксировать негативные явления в горных ледниках Алматы. Каждый год их площадь стала сокращаться где-то на 1% – величина, вроде бы, на уровне погрешности, а результат – сокращение запасов воды в снежных покровах ледников почти в пять раз. В 1960-м году показатель значения (W) составлял 1200 мм, а в 1995-м – всего 270 мм. Причина учеными была установлена быстро – обвальное сокращение количества осадков за холодный период. Дело в том, что ледники представляют собой природные гигантские хранилища питьевой воды. Принцип жизнедеятельности у них прост и не меняется уже миллионы лет: если зимой снега выпало много, то поверх ледника образуется снежный покров. В теплое время снег начинает таять, и талая вода пополняет горные реки. Остатки снега уходят в запас, многолетний лед остается нетронутым, а толщина ледника увеличивается. Если снега было мало, то в теплый период, помимо снежного покрова, в расход "идут" запасы льда, и ресурсы ледника уменьшаются….

"Оборот массы ледника Туйыксу (Туюксу) в бассейне реки Киши Алматы, например, составляет около 30 лет. Это значит, что высока вероятность того, что ледниковая составляющая в стоке реки текущего года – это сохраненные в леднике осадки тридцатилетней давности", – говорит научный руководитель Центрально-Азиатского регионального гляциологического центра под эгидой ЮНЕСКО академик НАН РК Игорь Северский….

В начале 80-х произошло резкое увеличение темпов сокращения ледников, и случилось это не в результате повышения температуры воздуха летом, а сокращения количества осадков в холодный период. Это привело к обвальному уменьшению запасов снега на ледниках.

Если эта тенденция продолжится, то пик половодья на горных реках в Алматы сместится с июля-августа на апрель-май, и город станет испытывать острый дефицит воды. Помимо этого, при сохранении темпов сокращения ледников подавляющая их часть, по мнению ученых, может исчезнуть к концу текущего столетия.

Возможно, негативного сценария удастся все-таки избежать, в последние годы наметился незначительный рост снежного покрова на ледниках. Показатель значения (W) увеличился с 270 мм до 700 мм. Если эта тенденция сохранится в ближайшие тридцать лет, то значение (W) превысит 1000 мм, при котором ледник становится устойчивым. Достигнуть данных величин необходимо для того, чтобы реки пополнялись только за счет таяния снежного покрова, оставляя запасы многолетнего льда прежними. Правда, позитивные изменения напрямую зависят от климата, предсказать который сейчас вряд ли кто-то возьмется.

Ледники являются жизненно важным природным феноменом прежде всего в качестве источника питьевой воды. По мнению ученых, для Алматы и Казахстана в целом проблема водной безопасности является ключевой, с ней напрямую связаны проблемы продовольственной и экологической безопасности, возможности устойчивого развития и региональной стабильности…».

В статье «Солнечная радиация» (2) отмечено, что «…Основной источник жизни и многих природных процессов на Земле — лучистая энергия Солнца, или солнечная радиация. Величина солнечной радиации, достигающая земной поверхности, обычно выражается в калориях (или килоджоулях) на 1 см? в единицу времени. Количество солнечного тепла зависит от географической широты места, которая в свою очередь определяет угол падения солнечных лучей к поверхности Земли. Чем больше угол падения солнечных лучей, тем большее количество солнечного тепла поступает на земную поверхность. На величину притока солнечной радиации влияют длительность светового дня, состояние атмосферы (наличие водяного пара, запылённость) и мощность слоя воздуха, через который должен пройти солнечный свет… Солнечное тепло, дошедшее

до земной поверхности при ясной и безоблачной погоде, называется прямой радиацией. Та часть, которая рассеивается в атмосфере, называется рассеянной радиацией… — суммарная солнечная радиация нарастает при движении с севера на юг. Например, на полуострове Ямал (70° с. ш.) в течение года на 1 см? поверхности приходится 70 ккал тепла, а на Прикаспийской низменности и в Калмыкии — более 120 ккал. Многие южные районы нашей страны получают солнечное тепло преимущественно в виде прямой солнечной радиации. …».

Снеговая линия (3) — уровень земной поверхности, выше которого накопление твёрдых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением.

Виды снеговой линии: Климатическая снеговая линия (теоретическая) — нижняя граница сохранения части выпадающих твёрдых осадков на горизонтальной незатенённой поверхности. Уровень 365 — самый низкий высотный уровень, на котором снежный покров лежит круглый год. Вычисляется интерполяцией вверх данных о продолжительности залегания снега. Истинная снеговая линия (местная) — наивысшее положение снеговой линии в конце лета на реальной поверхности. Сезонная снеговая линия (граница сезонного снега) — нижняя граница распространения снежного покрова в данный момент. Орографическая снеговая линия — нижняя граница постоянных снежников.

С подъемом вверх (4) на каждые 100 метров температура воздуха снижается на 0,6 градуса, а количество выпавших атмосферных осадков, соответственно, увеличивается. На больших высотах они выпадают в виде снега. В природе существует определенный уровень, выше которого в горах снег не тает вообще. Именно его и принято называть снеговой линией (или границей).. .. под снеговой линией подразумевается условная граница на земной поверхности, выше которой накопление атмосферных осадков в твердом виде преобладает над их таянием… Ученые выделяют несколько типов снеговой границы: теоретическую; местную; сезонную. Кроме того, в гляциологии существует такое понятие, как «уровень 365». Это минимальная граница, в пределах которой снежный покров лежит круглый год и не тает. Главная причина разной высоты снеговой границы – это географическая широта местности.

Ниже в таблице приведены округленные значения этого параметра в зависимости от широты.

Географическая широта местности

Значения высоты снеговой линии для Северного полушария (в метрах)

Значения высоты снеговой линии для Южного полушария (в метрах)

0-10

4675

4720

10-20

5475

5780

20-30

5250

5300

30-40

4900

3200

40-50

3170

1700

50-60

2500

890

60-70

1150

0

70-80

790

0

80-90

650

0

…на этот параметр влияет и среднегодовое количество атмосферных осадков, и особенности рельефа, и близость океана. Высота снеговой границы зависит и от экспозиции конкретного склона. Например, на северном (затененном) склоне хребта она будет проходить намного ниже, нежели на южном (солнечном).… снег, так или иначе, опускается вниз. То ли под действием силы всемирного тяготения, то ли под действием работы ветра. Так, легкие снежные зерна сгоняются ветром вниз по склону, где они слегка подтаивают под воздействием солнечных лучей и превращаются в так называемый фирн. Далее эта снегообразная масса продолжает двигаться вниз, меняя свою структуру. Постепенно фирн превращается в сплошной и относительно гладкий глетчерный лед. Так рождается горный ледник.

Важно отметить, что далеко не всякие горы способствуют развитию ледниковых масс. Здесь важен еще и рельеф территории. Для формирования полноценного горного ледника необходимо присутствие на склонах горы широких и глубоких котловин, в которых мог бы накапливаться фирн.

Ледниками, или глетчерами (5), называются движущиеся естественные скопления льда, возникающие на поверхности суши при постепенном уплотнении и перекристаллизации многолетних скоплений снега. …Можно также сказать, что климатическая снеговая граница - уровень, на котором число дней в году со снежным покровом достигает 365, т. е. снег лежит весь год.