Изменение площади и массы ледников в долине Ала-Арча в Киргизском хребте на Северном Тянь-Шане с 1964 г.


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-1-28-39

Полный текст:


Аннотация

Ледники – важный источник пресной воды в Средней Азии, поскольку максимальный ледниковый сток отмечается в летние месяцы, когда количество осадков минимально, а потребности в воде – максимальны. Многие исследования посвящены изменению площади ледников Тянь-Шаня, однако для оценки речного стока и влияния климатических изменений необходимы данные об изменении массы льда. Несмотря на важность таких исследований, до сих пор подобные работы выполнены лишь на небольшом числе ледников. Оценки баланса массы геодезическими методами могут дополнить и продлить существующие ряды прямых измерений на ледниках. В данной работе оценены изменения площади и массы ледников, расположенных в долине Ала-Арча в Киргизском Тянь-Шане, с помощью стереоснимков спутника Corona 1964 и 1971 гг., стереоснимков ASTER 2012 г., цифровой модели земной поверхности SRTM, а также других оптических данных, среди которых – LANDSAT ETM+ или RapidEye. Дополнительно было выполнено моделирование толщины льда исходя из напряжения сдвига на ложе и рельефа поверхности ледников. Результаты показали, что с 1964 по 2010 г. ледники непрерывно сокращались и потеряли 18,3±5,0% общей площади. Средний баланс массы составлял −0,45±0,27 м в.э. в год для периода с 1964 по 1999 г. и −0,42±0,66 м в.э. в год в 1999– 2012 гг. Для ледника Голубина зарегистрировано незначительное накопление массы в 1964– 1971 гг. и замедление сокращения массы в 1999–2012 гг. Эти результаты согласуются с существующими данными прямых измерений баланса массы, проводившихся с 1962 по 1994 г. и с 2010 г. По состоянию на 2000 г. общий объём льда составлял 1,56±0,47 км3. Таким образом, если масса льда будет сокращаться с такой же скоростью, то к 2100 г. ледники в районе исследования полностью растают. 


Об авторе

Т. Больх
Институт географии Цюрихского университета, Швейцария; Институт картографии Технического университета в Дрездене, Германия
Германия


Список литературы

1. Айзен В.Б. Реконструкция баланса массы ледника Голубина // МГИ. 1988. No 62. С. 119–125.

2. Больх T., Марченко С.С. Значение ледников, каменных глетчеров и богатой льдом мерзлоты Северного Тянь-Шаня как водонапорной башни в условиях изменения климата // Снежно-ледовые и водные ресурсы высоких гор Азии: Материалы Междунар. семинара «Оценка снежно-ледовых и водных ресурсов Азии». 28–30 ноября 2006 г. / Ред. И.В. Северский. Алматы, 2007. С. 215–229.

3. Кутузов С.С. Изменение площади и объёма ледников хр. Терскей Ала-Тоо во второй половине ХХ в. // Лёд и Снег. 2012. No 1 (117). С. 5–14.

4. Мачерет Ю.Я., Кутузов С.С., Мацковский В.В., Лав- рентьев И.И. Об оценке объёма льда горных ледников // Лёд и Снег. 2013. No 1 (121). С. 5–15.

5. Aizen V.B., Kuzmichenok V.A., Aizen E.M., Melack J.M. Characteristics of runoff formation at the Kirgizskiy Alatoo, Tien Shan // IAHS Publication. 1995. V. 228. P. 413–430.

6. Aizen V.B., Aizen E.M., Melack J.M. Precipitation, melt and runoff in the northern Tien Shan // Journ. of Hydrology. 1996. V. 186. P. 229–251.

7. Aizen V.B., Kuzmichenok V.A., Surazakov A.B., Aizen E.M. Glacier changes in the Tien Shan as determined from topographic and remotely sensed data // Global and Planetary Change. 2007. V. 56. P. 328–340.

8. Bahr D.B., Meier M.F., Peckham S.D. The physical basis of area volume scaling // Journ. of Geophys. Research. 1997. V. 102. P. 20,355–20,362.

9. Berthier E., Arnaud Y., Kumar R., Ahmad S., Wagnon P., Chevallier P. Remote sensing estimates of glacier mass balances in the Himachal Pradesh (Western Himalaya, India) // Remote Sensing of Environment. 2007. V. 108. P. 327–338.

10. Bhambri R., Bolch T., Chaujar R.K., Kulshreshtha S.C. Glacier changes in the Garhwal Himalayas, India 1968–2006 based on remote sensing // Journ. of Glaciology. 2011. V. 57. P. 543–556.

11. Bolch T. Climate change and glacier retreat in northern Tien Shan (Kazakhstan/Kyrgyzstan) using remote sensing data // Global and Planetary Change. 2007. V. 56. P. 1–12.

12. Bolch T., Buchroithner M.F., Pieczonka T., Kunert A. Planimetric and volumetric Glacier changes in Khumbu Himalaya since 1962 using Corona, Landsat TM and ASTER data // Journ. of Glaciology. 2008. V. 54. P. 592–600.

13. Bolch T., Menounos B., Wheate R.D. Landsat-based inventory of glaciers in western Canada, 1985–2005 // Remote Sensing of Environment. 2010. V. 114. P. 127–137.

14. Bolch T., Yao T., Kang S., Buchroithner M.F., Scher- er D., Maussion F., Huintjes E., Schneider C. A glacier inventory for the western Nyainqentanglha Range and Nam Co Basin, Tibet, and glacier changes 1976– 2009 // Cryosphere. 2010. V. 4. P. 419–433.

15. Bolch T., Pieczonka T., Benn D.I. Multi-decadal mass loss of glaciers in the Everest area (Nepal, Himalaya) derived from stereo imagery // Cryosphere. 2011. V. 5. P. 349–358.

16. Bolch T., Kulkarni A., Kääb A., Huggel C., Paul F., Co- gley J.G., Frey H., Kargel J.S., Fujita K., Scheel M., Ba- jracharya S., Stoffel M. The state and fate of Himalayan glaciers // Science. 2012. V. 336. P. 310–314.

17. Cao M. Detection of abrupt changes in glacier mass balance in the Tien Shan Mountains // Journ. of Glaciology. 1998. V. 44. P. 352–358.

18. Cuffrey K., Paterson, W.S.B. The Physics of Glaciers. 4th edition. Academic Press, 2010. 704 p.

19. Dashora A., Lohani B., Malik J.N. A repository of earth resource information – CORONA satellite programme // Current Science. 2007. V. 92. P. 926–932.

20. Ding Y., Liu S., Li J., Shangguan D. The retreat of glaciers in response to recent climate warming in western China // Annals of Glaciology. 2006. V. 43. P. 97–105.

21. Ender A. Glacier volume and mass balance in the Ala Archa National Park (Kyrgyz Ala-Too/Kyrgyzstan). Diploma thesis, TU Dresden. 2010. 110 p.

22. Farinotti D., Huss M., Bauder A., Funk M., Truffer M. A method to estimate ice volume and ice thickness distribution of alpine glaciers // Journ. of Glaciollogy. 2009. V. 55. P. 422–430.

23. Farr T.G., Rosen P.A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E., Roth L., Seal D., Shaffer S., Shimada J., Umland J., Werner M., Oskin M., Burbank D., Alsdorf D. The Shuttle Radar Topography Mission // Review Geophysics. 2007. V. 45. RG2004. doi: 10.1029/2005RG000183.

24. Frey H., Paul F., Strozzi T. Compilation of a glacier inventory for the western Himalayas from satellite data: methods, challenges, and results // Remote Sensing of Environment. 2012. V. 124. P. 832–843.

25. Gardelle J., Berthier E., Arnaud Y. Impact on resolution and radar penetration on glacier elevation changes computed from DEM differencing // Journ. of Glaciology. 2012. V. 58. P. 419–422.

26. Gardelle J., Berthier E., Arnaud Y., Kääb A. Regionwide glacier mass balances over the Pamir-KarakoramHimalaya during 1999–2011 // Cryosphere. 2013. V. 7. P. 1263–1286.

27. Grant K.L., Stokes C.R., Evans I.S. Identification and characteristics of surge-type glaciers on Novaya Zemlya, Russian Arctic // Journ. of Glaciology. 2009. V. 55. P. 960–972.

28. Haeberli W., Hoelzle M. Application of inventory data for estimating characteristics of and regional climatechange effects on mountain glaciers: a pilot study with the European Alps // Annals of Glaciology.1995. V. 21. P. 206–212.

29. Hagg W., Braun L., Kuhn M., Neesgaard T.I. Modelling of hydrological response to climate change in glacierized Central Asian catchments // Journ. of Hydrology. 2007. V. 332. P. 40–53.

30. Huss M. Density assumptions for converting geodetic glacier volume change to mass change // Cryosphere. 2013. V. 7. P. 877–887.

31. Kutuzov S., Shahgedanova M. Glacier retreat and climatic variability in the eastern Terske-Alatoo, inner Tien Shan between the middle of the 19th century and beginning of the 21st century // Global and Planetary Change. 2009. V. 69. P. 59–70.

32. Lamsal D., Sawagki T., Watanabe T. Digital terrain modelling using Corona and ALOS PRISM data to investigate the distal part of Imja Glacier, Khumbu Himal, Nepal // Journ. of Mountain Sciences. 2011. V. 8. P. 390–402.

33. Linsbauer A., Paul F., Haeberli W. Modeling glacier thickness distribution and bed topography over entire mountain ranges with GlabTop: Application of a fast and robust approach // Journ. of Geophys. Research. 2012. V. 117. F03007. doi: 10.1029/2011JF002313.

34. McDonald R.A. CORONA: Success for space reconnaissance. A look into the Cold War, and a revolution for intelligence // Photogrammetric Engineering Remote Sensing. 1995. V. 61. P. 689–720.

35. Narama C., Kääb A., Duishonakunov M., Abdrakh- matov 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. V. 71. P. 42–54.

36. Niederer P., Bilenko V., Ershova N., Hurni H., Yerokh- in S., Maselli D. Tracing glacier wastage in the Northern Tien Shan (Kyrgyzstan/Central Asia) over the last 40 years // Climatic Change. 2008. V. 86. P. 227–234.

37. Nuth C., Kääb A. Co-registration and bias corrections of satellite elevation data sets for quantifying glacier thickness change // Cryosphere. 2011. V. 5. P. 271–290.

38. Ozmonov A., Bolch T., Xi C., Wei J., Kurban A. Glaciers characteristics and changes in the Sary-Jaz River Basin (Central Tien Shan) 1990–2010 Remote Sensing Letters // Remote Sensing Letters. 2013. V. 4. P. 725–734.

39. Paul F., Kääb A., Maisch M., Kellenberger T., Haeber- li W. The new remote sensing derived Swiss Glacier Inventory: I. Methods // Annals of Glaciology. 2002. V. 34. P. 355–361.

40. Paul F., Kääb A., Maisch M., Kellenberger T., Haeber- li W. Rapid disintegration of Alpine glaciers observed with satellite data // Geophys. Research Letters. 2004. V. 31. L21402. doi: 10.1029/2004GL020816.

41. Paul F., Haeberli W. Spatial variability of glacier elevation changes in the Swiss Alps obtained from two digital elevation models // Geophys. Research Letters. 2008. V. 35. L21502. doi: 10.1029/2008GL034718.

42. Pieczonka T., Bolch T., Buchroithner M.F. Generation and evaluation of multitemporal digital terrain models of the Mt. Everest area from different optical sensors // ISPRS Journ. of Photogrammetry. 2011. V. 66. P. 927–940.

43. Pieczonka T., Bolch T., Wei J., Liu S. Heterogeneous mass loss of glaciers in the Aksu-Tarim Catchment (Central Tien Shan) revealed by 1976 KH-9 Hexagon and 2009 SPOT-5 stereo imagery // Remote Sensing of Environment. 2013. V. 130. P. 233–244.

44. Schmidt S., Nüsser M.. Changes of High Altitude Glaciers from 1969 to 2010 in the Trans-Himalayan Kang Yatze Massif, Ladakh, Northwest India // Arctic, Antarctic and Alpine Research. 2012. V. 44. P. 107–121.

45. Shangguan D., Bolch T., Ding Y., Pieczonka T., Kröh- nert M., Wetzel H.-U., Liu S. Elevation changes of Inylchek Glacier during 1974–2007, Central Tian Shan, Kyrgyzstan derived from remote sensing data // Cryosphere Discussion. 2014. V. 8. P. 2573–2610.

46. Solomina O., Barry R., Bodnya M. The retreat of Tien Shan glaciers (Kygryzstan) since the Little Ice Age estimated from aerial photographs, lichenometric and historical data // Geogr. Annals. A. 2004. V. 86. P. 205–216.

47. 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. V. 2. P. 725–731.

48. Surazakov A., Aizen V.B. Positional accuracy evaluation of declassified Hexagon KH-9 mapping camera imagery // Photogrammetric Engineering Remote Sensing. 2010. V. 76. P. 603–608.

49. Toutin T. ASTER DEMs for geomatic and geoscientific applications: a review // Intern. Journ.of Remote Sensing. 2008. V. 29. P. 1855–1875.

50. WGMS. Glacier Mass Balance Bulletin No. 12 (2010– 2011) / Eds. M. Zemp, S.U. Nussbaumer, K. Naegeli, I.F. Gärtner-Roer, P.M. Hoelzle, W. Haeberli. ICSU(WDS)/IUGG(IACS)/UNEP/UNESCO/ WMO. Zürich, Switzerland: World Glacier Monitoring Service, 2013. 106 p.

51. Zemp M., Jansson P., Holmlund P., Gärtner-Roer I., Kob- let T., Thee P., Haeberli W. Reanalysis of multi-temporal aerial images of Storglaciären, Sweden (1959–99) Pt. 2: Comparison of glaciological and volumetric mass balances // Cryosphere. 2010. V. 4. P. 345–357.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Больх Т. Изменение площади и массы ледников в долине Ала-Арча в Киргизском хребте на Северном Тянь-Шане с 1964 г. Лёд и Снег. 2015;55(1):28-39. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-1-28-39

For citation: Bolch T. Glacier area and mass changes since 1964 in the Ala Archa Valley, Kyrgyz Ala-Too, northern Tien Shan Ice and Snow. 2015;55(1):28-39. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-1-28-39

Просмотров: 730

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)