Ученые географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с коллегами из Института водных проблем РАН исследовали, как изменения климата и оледенения повлияют на сток и водный режим рек в бассейне Терека. Для построения прогнозов использовались методы математического моделирования. Полученные прогностические оценки позволяют заблаговременно разработать систему мероприятий по управлению водными ресурсами в регионе, повысить эффективность эксплуатации многих сооружений и предотвращения ущерба населению и хозяйственным объектам до конца ХХI века.
Река Баксан. Фото Екатерины Корниловой
Все расчеты производились для двух сценариев эмиссии парниковых газов (RCP). По первому, «мягкому» RCP2.6, величина радиационного форсинга в 2100 году составит 2,6 Вт/м2 в результате выбросов парниковых газов. По второму, «жесткому» сценарию RCP8.5 радиационный форсинг к концу столетия увеличится до 8,5 Вт/м2. Данные климатического моделирования CORDEX показали, что при «жестком» сценарии RCP8.5 среднегодовые температуры воздуха на территории бассейна р. Терек повысятся на 2 °C к середине и на 4 °C к концу ХХI века. В «мягком» сценарии RCP2.6 средняя температура воздуха повысится на 0,8–1,2 °C к середине и на 1–1,2 °C к концу столетия. В обоих сценариях до 2040 г. площадь оледенения будет снижаться с одинаковой интенсивностью и уменьшится на 30% по сравнению с оледенением по состоянию на 2000 г. В «мягком» сценарии RCP2.6 площадь оледенения к 2080 г. уменьшится на 55% и далее останется стабильной до конца ХХI века. В «жестком» сценарии RCP8.5 площадь оледенения будет снижаться вплоть до конца столетия и уменьшится суммарно в бассейне р. Терек на 90%.
Используя данные изменений климата и оледенения в бассейне, ученые спрогнозировали изменения стока реки Терек до конца ХХI века. Результаты моделирования показали, что ожидается снижение ледникового стока (т.е. стока от тающих ледников). При этом на фоне прогнозируемого роста осадков возможен как рост, так и снижение годового стока рек бассейна Терека. Изменение объема стока в конкретных створах будет зависеть от доли и особенностей зоны ледникового и снегового питания, и составит от –2 до +5% в сценарии RCP2.6 и от –8 до +14% – в сценарии RCP8.5. В створах рек, зона снегового и ледникового питания которых находится в пределах Казбека и Эльбруса или в высокогорных районах Большого Кавказского хребта с высотой более 3600 м, общий объем стока будет возрастать.
«По “жесткому” сценарию RCP8.5 сток р. Чегем начнет значительно снижаться во второй половине ХХI века за счет снижения снеготаяния. При этом увеличение объемов стока рек Малки и Баксана будет продолжаться вплоть до конца столетия и будет определяться, главным образом, ростом доли снегового питания в результате увеличения количества осадков в зимний период. Наши модельные оценки подтверждают современные тенденции в изменениях внутригодового распределения стока притоков р. Терек – сдвиг начала (с мая на март) и пика (с июля на май) половодья на более ранние сроки, уменьшение объемов стока в летний период и их увеличение в осенние месяцы», – комментирует результаты работы ведущий инженер географического факультета МГУ, кандидат географических наук Екатерина Корнилова.
В течение трех лет Екатерина Корнилова совместно с научным руководителем исследования, старшим научным сотрудником Института водных проблем РАН Инной Крыленко проводили изыскания в высокогорной части бассейна реки Терек. Ученые проанализировали современные тенденции изменения основных гидрологических и метеорологических характеристик в бассейне р. Терек. В мае 2024 года Екатерина защитила кандидатскую диссертацию на тему «Моделирование речного стока и трансформация механизмов его формирования в высокогорной части бассейна р. Терек при изменении климата». Подробнее с работой можно ознакомиться на сайте https://istina.msu.ru/dissertations/639975331/.
При расчетах применялась модель формирования стока ECOMAG, учитывающая гидрометеорологическую информацию, данные о почвах, ландшафтах и оледенении. Численные эксперименты с моделью ECOMAG проводились в интеграции с глобальной гляциологической моделью GloGEMflow-debris, позволяющей рассчитывать изменения площади оледенения. Региональные климатические изменения оценивались по данным мезомасштабного климатического моделирования проекта CORDEX (Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment). Для всех полей температуры и осадков были проведены коррекция и регионализация исходных данных моделирования CORDEX с помощью станционных метеорологических данных по 22 метеорологическим станциям для Центрального Кавказа.
«Результаты исследований могут быть использованы для эффективного управления водными ресурсами на Северном Кавказе в будущем, включая производство электроэнергии и водоснабжение. Полученные прогностические оценки позволяют заблаговременно разработать систему мероприятий по управлению водными ресурсами в регионе, дают возможность повышения эффективности эксплуатации многих сооружений и предотвращения ущерба населению и хозяйственным объектам до конца ХХI в.», – сообщила Екатерина Корнилова.
Информация и фото предоставлены пресс-службой географического факультета МГУ