Моделирование снежного покрова на ледниках Кавказа и Камчатки
https://doi.org/10.31857/S2076673425010025
Аннотация
Проведена валидация модельного комплекса из SNOWPACK и орографической модели осадков с данными реанализа для вулканов Эльбрус и Ушковский. В сравнении с ледниковым керном показано,
что модельный комплекс может применяться для воспроизведения структуры снежной толщи, а также снегонакопления на длительных временных масштабах. Проанализировано изменение типа льдообразования на вулкане Ушковский за последние 40 лет.
Ключ. слова
Об авторах
И. М. СушинцевРоссия
Москва
Е. Д. Дроздов
Россия
Москва
П. А. Торопов
Россия
Москва
В. Н. Михаленко
Россия
Москва
М. А. Воробьев
Россия
Москва
А. Г. Хайрединова
Россия
Москва
Список литературы
1. Дроздов Е.Д., Торопов П.А., Авилов В.К., Артамонов А.Ю., Полюхов А.А., Железнова И.В., Ярынич Ю.И. Метеорологический режим высокогорной зоны Эльбруса в период аккумуляции // Лёд и Снег. 2024. Т. 64 (1). С. 25–40. doi: 10.31857/S2076673424010022
2. Котляков В.М. Снежный покров Антарктиды и его роль в современном оледенении материка. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1961. 246 с.
3. Кренке А.Н. Зоны льдообразования на ледниках // Геофизический бюллетень. Вып. 25. М.: Наука, 1973. С. 44–56.
4. Ледники и климат Эльбруса / Отв. ред. В.Н. Михаленко. М.–СПб.: Нестор-История, 2020. 372 с.
5. Муравьев Я.Д., Саламатин А.Н. Баланс массы и термодинамический режим ледника в кратере Ушковского вулкана // Вулканология и сейсмология. 1989. № 3. С. 85–92.
6. Торопов П.А., Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Морозова П.А., Шестакова А.А. Температурный и радиационный режим ледников на склонах Эльбруса в период абляции за последние 65 лет // Лёд и Снег. 2016. Т. 56. Вып. 1. С. 5–19. doi: 10.15356/2076-6734-2016-1-5-19
7. Торопов П.А., Шестакова А.А., Ярынич Ю.И., Кутузов С.С. Моделирование орографической составляющей осадков на примере Эльбруса // Лёд и Снег. 2022. Т. 62. Вып. 4. С. 485–503. doi: 10.31857/S2076673422040146
8. Фирц Ш., Армстронг Р.Л., Дюран И., Этхеви П., Грин И., Маккланг Д.М., Нишимура К., Сатьявали П.К., Сократов С.А. Международная классификация для сезонно выпадающего снега (руководство к описанию снежной толщи и снежного покрова): Русское издание // Материалы гляциологических исследований. 2012. № 2. 80 с.
9. Хромова Т.Е., Носенко Г.А., Глазовский А.Ф., Муравьев А.Я., Никитин С.А., Лаврентьев И.И. Новый Каталог ледников России по спутниковым данным (2016–2019 гг.) // Лёд и Снег. 2021. Т. 61. Вып. 3. С. 341–358. doi: 10.31857/S2076673421030093
10. Barry R.G. Mountain weather and climate. London: Cambridge University Press, 2008. 505 p.
11. Beniston M., Farinotti D., Stoffel M., Andreassen L.M., Coppola E., Eckert N., Fantini A., Giacona F., Hauck C., Huss M., Huwald H., Lehning M., López-Moreno J.-I., Magnusson J., Marty C., Morán-Tejéda E., Morin S., Naaim M., Provenzale A., Rabatel A., Six D., Stötter J., Strasser U., Terzago S., Vincent C. The European Mountain cryosphere : a review of its current state, trends, and future challenges // Cryosphere. 2018. № 12. P. 759–794. doi: 10.5194/tc-12-759-2018
12. Chizhova Yu.N., Mikhalenko V.N., Korneva I.A., Hayredinova A.G., Vorobiev M.A., Muravyov Ya.D. New Data on Deuterium Excess Values of Glacial Ice in Kamchatka Peninsula // Doklady Earth Science. 2024. V. 517. P. 1387–1392. doi: 10.1134/S1028334X24602190
13. Clifford H.M., Potocki M., Rodda C., Dixon D., Birkel S., Handley M., Mayewski P.A. Prefacing unexplored archives from Central Andean surface-to-bedrock ice cores through a multifaceted investigation of regional firn and ice core glaciochemistry // Journ. of Glaciology. 2023. V. 69. № 276. P. 693–707. doi: 10.1017/jog.2022.91
14. Essery R., Kim H., Wang L., Bartlett P., Boone A., Brutel-Vuilmet C., Burke E., Cuntz M., Decharme B., Dutra E., Fang X., Gusev Y., Hagemann S., Haverd V., Kontu A., Krinner G., Lafaysse M., Lejeune Y., Marke T., Marks D., Marty C., Menard C. B., Nasonova O., Nitta T., Pomeroy J., Schädler G., Semenov V., Smirnova T., Swenson S., Turkov D., Wever N., Yuan H. Snow cover duration trends observed at sites and predicted by multiple models // The Cryosphere. 2020. V. 14. P. 4687–4698. doi: 10.5194/tc-14-4687-2020
15. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Biavati G., Horányi A., Muñoz Sabater J., Nicolas J., Peubey C., Radu R., Rozum I., Schepers D., Simmons A., Soci C., Dee D., Thépaut J-N. (2023): ERA5 hourly data on pressure levels from 1940 to present. Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS). Accessed 30. 03. 2024. doi: 10.24381/cds.bd0915c6
16. Huss M., Hock R. Global-scale hydrological response to future glacier mass loss // Natural Climate Changing. 2018. 8 (2). P. 135–140. doi: 10.1038/s41558-017-0049-x
17. Kodama Y., Shiraiwa T., Kobayashi D., Matsumoto T., Yamaguchi S., Muravyev Ya.D., Glazirin G.E. Hydrometeorological and glaciological observations in the Koryto and Ushkovsky Glaciers, Kamchatka // Low Temperature Science. Ser. A. 1996. 55. P. 107–136.
18. Korneva I.A., Toropov P.A., Muraviev A.Ya., Aleshina M.A. Climatic factors affecting Kamchatka glacier recession // International Journ. of Climatology. 2024. V. 44 (2). P. 345–369. doi: 10.1002/joc.8328
19. Lehning M., Bartelt P., Brown B., Fierz C., Satyawali P. A physical SNOWPACK model for the Swiss avalanche warning: Part II. Snow microstructure // Cold regions science and technology. 2002a. 35 (3). P. 147–167. doi: 10.1016/S0165-232X(02)00073-3
20. Lehning M., Bartelt P., Brown B., Fierz C. A physical SNOWPACK model for the Swiss avalanche warning: Part III: Meteorological forcing, thin layer formation and evaluation // Cold Regions Science and Technology. 2002b. 35 (3). P. 169–184. doi: 10.1016/S0165-232X(02)00072-1
21. Matoba S., Ushakov S.V., Shimbori K., Sasaki H., Yamasaki T., Ovshannikov A.A., Manevich A.G., Zhideleeva T.M., Kutuzov S., Muravyev Ya.D., Shiraiwa T. The glaciological expedition to Mount Ichinsky, Kamchatka, Russia // Bulletin of Glaciological Research. 2007. 24. P. 79–85.
22. Mikhalenko V., Sokratov S., Kutuzov S., Ginot P., Legrand M., Preunkert S., Lavrentiev I., Kozachek A., Ekaykin A., Fa.n X., Lim S., Schotterer U., Lipenkov V., Toropov P. Investigation of a deep ice core from the Elbrus western plateau, the Caucasus, Russia // The Cryosphere. 2015. V. 9. P. 2253–2270. doi: 10.5194/tc-9-2253-2015
23. Ozeki T., Akitaya E. Energy balance and formation of sun crust in snow // Annals of Glaciology. 1998. V. 26. P. 35–38.
24. Pinzer B.R., Schneebeli M., Kaempfer T.U. Vapor flux and recrystallization during dry snow metamorphism under a steady temperature gradient as observed by time-lapse micro-tomography // The Cryosphere Discussions. 2012. V. 6 (3). P. 1673–1714. doi: 10.5194/tc-6-1141-2012
25. Quéno L., Vionnet V., Cabot F., Vrécourt D., Dombrowski-Etchevers I. Forecasting and modelling ice layer formation on the snowpack due to freezing precipitation in the Pyrenees // Cold Regions Science and Technology. 2018. V. 146. P. 19–31. doi: 10.1016/j.coldregions.2017.11.007
26. Quéno L., Fierz C., van Herwijnen A., Longridge D., Wever N. Deep ice layer formation in an alpine snowpack: monitoring and modeling // The Cryosphere. 2020. V. 14 (10). P. 3449–3464. doi: 10.5194/tc-14-3449-2020
27. Sato T., Shiraiwa T., Greve R., Seddik H., Edelmann E., Zwinger T. Accumulation reconstruction and water isotope analysis for 1735–1997 of an ice core from the Ushkovsky volcano, Kamchatka, and their relationships to North Pacific climate records // Climate of the Past Discussions. 2013. V. 9 (2). P. 2153–2181. doi: 10.5194/cpd-9-2153-2013
28. Schlögl S., Lehning M., Nishimura K., Huwald H., Cullen N.J., Mott R. How do Stability Corrections Perform in the Stable Boundary Layer Over Snow? // Boundary-Layer Meteorol. 2017. V. 165. P. 161–180. doi: 10.1007/s10546-017-0262-1
29. Shiraiwa T., Muravyev Ya.D., Yamaguchi S. Stratigraphic Features of Firn as Proxy Climate Signals at the Summit Ice Cap of Usnkovsky Volcano, Kamchatka, Russia // Arctic and Alpine Research. 1997. V. 29 (4). P. 414–421.
30. Shkaberda O.A., Vasilevskaya L.N. Long-term variability of the temperature and humidity regime on the Kamchatka peninsula // Izvestiya TINRO. 2014. V. 178 (3). P. 217–233. doi: 10.26428/1606-9919-2014178-217-233
31. Thompson L.G., Davis, M.E., Mosley-Thompson E., Porter S.E., Corrales G.V., Shuman C.A., Tucker C.J. The impacts of warming on rapidly retreating high-altitude, low-latitude glaciers and ice core-derived climate records // Global and Planetary Change. 2021. V. 203. P. 103538. doi: 10.1016/j.gloplacha.2021.103538
32. Toropov P.A., Aleshina M.A., Grachev A.M. Large-scale climatic factors driving glacier recession in the greater caucasus, 20<sup>th</sup> –21<sup>st</sup> century // International Journ. of Climatology. 2019. V. 39. P. 4703–4720. doi: 10.1002/joc.6101
33. Wever N., Schmid L., Heilig A., Eisen O., Fierz C., Lehning M. Verification of the multi-layer SNOWPACK model with different water transport schemes // The Cryosphere. 2015. V. 9. P. 2271–2293 doi: 10.5194/tc-9-2271-2015
34. Wever N., Würzer S., Fierz C., Lehning M. Simulating ice layer formation under the presence of preferential flow in layered snowpacks // The Cryosphere. 2016. V. 10 (6). P. 2731–2744. doi: 10.5194/tc-10-2731-2016
Дополнительные файлы
Для цитирования: Сушинцев И.М., Дроздов Е.Д., Торопов П.А., Михаленко В.Н., Воробьев М.А., Хайрединова А.Г. Моделирование снежного покрова на ледниках Кавказа и Камчатки. Лёд и Снег. 2025;65(1):21-36. https://doi.org/10.31857/S2076673425010025
For citation: Sushintsev I.M., Drozdov E.D., Toropov P.A., Mikhalenko V.N., Vorobiev M.A., Hayredinova A.G. Modeling of snow cover on glaciers of the Caucasus and Kamchatka Peninsula. Ice and Snow. 2025;65(1):21-36. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2076673425010025
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.
ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)