Повна версія

Головна arrow Географія arrow ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК. АНТРОПОГЕННІ ЗМІНИ РІЧКОВОГО СТОКУ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

МОЖЛИВІ ЗМІНИ ГІДРОЛОГІЧНОГО РЕЖИМУ РІЧОК ВНАСЛІДОК КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН

Численні спроби прогнозу змін водних ресурсів, пов'язаних з очікуваним антропогенним потеплінням глобального клімату, як правило, призводять до великого розкиду результатів. Це пояснюється кількома причинами, головним чином - використанням різних сценаріїв викидів парникових газів і аерозолів, а також різних кліматичних моделей, що дають великий діапазон чутливості клімату до подвоєння концентрації С0 2в атмосфері. Прогноз кліматичних змін з будь-якого, як завгодно великого набору найдосконаліших моделей клімату буде лише наближеним - за умови реалізації обраного сценарію викидів, який може відбутися або не відбутися в майбутньому, в залежності від характеру очікуваного соціально-економічного, демографічного і технологічного розвитку світу. Не існує будь-якого найбільш правдоподібного або найбільш ймовірного сценарію. Наявний набір сценаріїв розглядає можливі варіанти розвитку світу, але не дає інформації про ймовірність настання того чи іншого сценарію. Жодна із сучасних моделей клімату не може вважатися «найкращої», тому важливо використовувати результати цілого ряду моделей. Імітація кліматичних характеристик за різними моделями дає відносно великий розкид в регіональних оцінках, переконливого пояснення цих розбіжностей отримати не вдається.

До теперішнього часу проведено безліч досліджень впливу зміни клімату на річковий стік з використанням різних гідрологічних моделей, сценаріїв кліматичних змін, в річкових басейнах в різних кліматичних зонах і на різних континентах. Для оцінки гідрологічних наслідків змін клімату застосовуються методи водного балансу за багаторічний період і статистичні залежності між метеорологічними чинниками і стоком. Перша група методів нерідко використовується для орієнтовних оцінок осред- ненних змін річкового стоку для континентів при глобальному потеплінні. Різниця між зміною опадів і сумарного випаровування приймається рівною середньому значенню стоку всіх річок. Недоліком методу є труднощі визначення сумарного випаровування з суші. Як правило, досліджуються сценарії потепління клімату, що характеризуються або підвищенням глобальної температури повітря відповідно на 0,5, 1,0 і 2,0 ° С, або зміною концентрації С0 2 в 1,5 або 2,0 рази.

В даний час є велика кількість опублікованих прогнозів гідрологічних наслідків потепління, але порівняльний аналіз їх утруднений. Тому дати кількісну оцінку можливих змін річкового стоку вкрай важко, слід, напевно, говорити лише про спрямованість змін (збільшення або зменшення) і про порядок змін (на незначну величину або в кілька разів). Як приклад наведемо результати досліджень, проведених на кафедрі гідрології суші МГУ В. М. Євстигнєєвим і Т. А. Акименко за оцінкою можливих змін стоку арктичних річок європейської території Росії (табл. 4.2). Методика прогнозу стоку заснована на використанні даних про зміни річних сум опадів (АР) і сум позитивних середніх місячних температур повітря (АТ =) щодо їх величин у базовому періоді (1961-1990 рр.), Отриманих за реалізацій МЗЦАО (моделі загальної циркуляції атмосфери і океану).

Основою для розробки методики прогнозу послужили карти опадів (Р), випаровування (Е) і випаровування 0 ) в Атласі світового водного балансу. Зміна стоку оцінювалося по залежностям:

Таблиця 4.2

Прогнозовані зміни річкового стоку на 2050 року для окремих річкових басейнів

басейни

р. Онега

р. Мезень

р. Сев.Двіна

р. Печора

Сучасний стік, у, мм

329

465

305

419

Модель

Характеристики

HadCM3

Гадлеевскій центр пророкувань і досліджень клімату. метеослужба Великобританії

Ду, мм

3

6

-9

41

%

-1

1

-3

10

CSIRO-Mk2 Наукова та індустріальна дослідницька організація співдружності, Австралія

Ду, мм

-13

11

23

51

%

-4

2

8

12

CGCM1

Канадський кліматичний центр, Канада

Ду, мм

-39

-9

-17

14

%

-12

-2

-6

3

GFDL-R30 Лабораторія геофі зические динаміки США

Ду, мм

-88

-65

-106

-24

%

-27

-14

-35

-6

CCSR-NIES Центр досліджень кліматичної системи, національний інститут екології, Японія

Ду, мм

71

62

78

49

%

21

13

26

12

ЕСНАМ4

Ду, мм

59

65

43

79

Європейський центр середньострокових прогнозів погоди, Великобританія. Інститут Макса Планка, Німеччина

%

18

14

14

19

Середнє по 6 моделям

Ду, мм

-2

12

2

35

Важливо відзначити, що всі кліматичні моделі досить успішно відтворюють сучасні значення Т 0 і дуже приблизно - річні опади. Швидше за все, при реалізації сценарію викидів А2 зміни стоку річок в зоні надмірного зволоження європейської території Росії до середини XXI ст. будуть невеликі (несуттєві), проте можливі і збільшення, і зменшення стоку на 20%.

З табл. 4.2 видно, що зміна стоку для одного і того ж водозбору Північної Двіни, розраховане за різними моделями, може скласти від -35% до + 26%.

Наведемо основні результати оцінки очікуваних змін стоку, отримані в ГГИ І. А. Шікломановим [33] і його співробітниками.

У першій половині поточного сторіччя для більшої частини Росії слід очікувати збільшення водних ресурсів. Отримані результати вказують на велику чутливість стоку до змін температури і опадів в зимовий і весняний періоди. Очікуване істотне потепління в високих широтах в холодний період року призведе на значній частині території до підвищення зимового стоку в результаті збільшення частоти та інтенсивності відлиг.

На водозборах північного сходу ЕТР (річки Печора, Північна Двіна) і Сибіру (річки Обь, Єнісей, Лена) зростання опадів очікується найбільшим і статистично значущим вже в першій половині XXI ст. У басейнах Дону, Дніпра, Волги і Уралу очікується слабке збільшення опадів. На ЕТР збільшення частки рідких опадів взимку призведе до скорочення накопиченого до початку весни запасу води в сніговому покриві. На водозборах сибірських річок зростання опадів взимку призводить до додаткового накопичення снігу внаслідок переважного збереження негативних температур повітря. В результаті більш швидкого танення снігу навесні ймовірність великих паводків зростає.

Наслідком цих кліматичних змін буде зростання річного стоку розглянутих річок на 20-30%. Внутрішньорічні розподіл стоку стане менш різким для Волги і Дніпра (зменшиться максимальна величина стоку під час повені і зросте стік в межень). На Єнісеї будь-яких змін внутригодового розподілу стоку не очікується.

Інтенсивність і частота повеней можуть зрости в багатьох регіонах як наслідок зростання частоти інтенсивних опадів, які можуть збільшувати стік в більшості областей, поряд з накопиченням грунтових вод на деяких заплавах.

Значні зміни стоку очікуються і для багатьох річок земної кулі.

Високі і помірні широти: стік в цих регіонах світу формується в основному внаслідок весняного сніготанення. Більшість прогнозів показує найбільш ймовірне збільшення стоку взимку, зменшення обсягу весняної повені та зрушення його на більш ранні терміни, незначна зміна стоку в літні місяці, загальне збільшення річного стоку (на 15-30%) і більш рівномірний його розподіл протягом року. Для річок півночі і північного сходу США і Канади передбачається незначне збільшення річного та максимального стоку. Стік рік басейнів Великих озер зменшиться. Для річок Каліфорнії очікується значне збільшення зимового стоку і зменшення стоку в літні місяці.

Арідні і полуарідние райони: для річок цих регіонів світу результати прогностичних оцінок мають найбільшу невизначеність і розкид, так як навіть невеликі зміни температури і опадів можуть викликати значні зміни в річковому стоці. Наприклад, зростання температури на 1-2 ° С і зменшення опадів на 10% можуть призвести до зменшення річного та сезонного стоку на 40-60%.

Вологі тропічні регіони: для басейну Меконгу передбачається значне збільшення опадів і стоку у вологі сезони року і незначне зменшення в сухий сезон. Подібна закономірність відзначена і для річок Індонезії, Малайзії, Таїланду, Шрі Ланки та інших районів мусонного клімату. Велика невизначеність результатів прогнозу характерна для річок Африки і Південної Америки.

Результати прогнозів показують, що водні ресурси збільшаться в тих регіонах, які вже зараз «багаті» водою, проте дефіцит прісної води значно посилиться в регіонах, які і зараз є відносно сухими. Це повинно підняти важливу проблему управління водними ресурсами в усьому світі.

 
<<   ЗМІСТ   >>