Рис. 2. Значения абляции по результатам измерений абляционных реек по годам: в 2016 г. (а), 2017 г. (в), 2018 г. (д) на ледниках Восточный Грёнфьорд (1), Западный Грёнфьорд (2), Аль- дегонда (3) и на ледниках Восточный Грёнфьорд (б), Западный Грёнфьорд (г), Альдегонда (е) в 2016 г. (1), 2017 г. (2), 2018 г. (3)
Fig. 2. Ablation measured with ablation stakes by years: in 2016 (а), 2017 (в), 2018 (д) on Austre Gronfjordbreen (1), Vestre Gronfjordbreen (2), Aldegondabreen (3) and on Austre Gronfjordbreen (б), Vestre Gronfjordbreen (г), Aldegondabreen (е) in 2016 (1), 2017 (2), 2018 (3)
Межгодовые различия средней абляции на каждом из ледников оказались сравнительно небольшими, в пределах 30-350 мм в.э., однако в высотных зонах вариации часто превышали 400 мм в.э. (см. табл. 3, рис. 2). Минимальный разброс значений отмечен для высотных зон ледника Альдегонда (в пределах 130-370 мм в.э.); для высотных зон на леднике Восточный Грёнфьорд разброс значений был немного выше (200-450 мм в.э.); максимальный разброс значений зарегистрирован на леднике Западный Грёнфьорд: от 400-600 мм в.э. (в большинстве высотных зон) до 1000 мм в.э. на высотах 250-350 м. Если принять схожесть летних метеорологических условий в районе, то объяснение межгодовых различий таяния в высотных зонах ледников следует искать в экспозиции, размерах, рельефе поверхности, скальном обрамлении. Как упоминалось, ледник Альдегонда отличается от двух других меньшими размерами и, в дополнение, характеризуется одинаковой экспозицией, уклоном своей поверхности, т.е. весьма однородными условиями инсоляции на большей части своей площади, не затененной из-за окружающих хребтов. Небольшая по площади, узкая в нижней части с расширением к верхней части, испытывающая большее влияние скального обрамления поверхность ледника Восточный Грёнфьорд, безусловно, характеризуется более значительными вариациями условий инсоляции и температур. Ледник Западный Грёнфьорд больше и шире двух других ледников (особенно выше 350-400 м). Он отличается сменой экспозиции нижней и верхней частей, незначительной затененностью, сложной линией уклона, обширной зоной потенциального положительного баланса массы на высотах более 500 м (см. табл. 1, рис. 1). Такие отличия, вероятно, обуславливают преобладающее влияние распределения инсоляции по поверхности ледника на изменчивость абляции в его высотных зонах: в пределах высот 150-350 м ее значения обычно превышают показатели ледника Восточный Грёнфьорд, а иногда и ледника Альдегонда. Выше, особенно в зоне потенциальной годовой аккумуляции, значения абляции становятся ниже, чем на леднике Восточный Грёнфьорд.
Рассматривая параметры и факторы изменчивости абляции, нельзя не отметить, что максимальные величины средней (удельной) абляции наблюдались на леднике Альдегонда в 2016 г., на леднике Западный Грёнфьорд в 2017 г., на Восточном Грёнфьорде в 2017 и 2018 гг. (см. табл. 3). Как видно из рис. 3, среднесуточные температуры воздуха в рассматриваемом районе были наиболее высокими в 2016 г. (среднее значение за три летних месяца составило 5,8 °С); в 2017 и 2018 гг. ход и амплитуды колебаний температуры воздуха были более низкими (средние значения 5,38 °С и 4,54 °С соответственно). Приходящая солнечная радиация характеризовалась в целом наиболее продолжительными высокими значениями также в 2016 г., но при этом 2017 г. был отмечен повышенными значениями солнечной радиации в августе (рис. 4). Суммарные значения выпавших в сезон абляции в рассматриваемом районе осадков отличались мало, составив 111,6 мм в 2016 г., 89,0 мм в 2017 г. и 110,6 мм в 2018 г. по данным метеостанции ГМО пос. Баренцбург [15]; следует отметить, что выпадение осадков в сентябре ежегодно было большим, чем в летние месяцы, и обеспечивало дополнительное таяние на ледниках.
Рис. 3. Среднесуточные температуры воздуха в 2016 (1), 2017 (2), 2018 (3) гг. по данным метеостанции ГМО п. Баренцбург [15]
Fig. 3. Daily average air temperatures in 2016 (1), 2017 (2), 2018 (3), weather station Barentsburg [15]
Рис. 4. Среднесуточные значения радиации в 2016 (7), 2017 (2), 2018 (3) гг., по данным АМС на леднике Альдегонда
Fig. 4. Daily average incoming radiation in 2016 (7), 2017 (2), 2018 (3), data from AWS on Aldegondabreen
Приведенные метеорологические характеристики не могут полностью объяснить межгодовой разницы в максимумах средней абляции на соседних ледниках, что свидетельствует о влиянии дополнительных, локальных факторов. Самой простой реакцией на межгодовые вариации метеорологических условий отличается небольшой, низко расположенный, имеющий северо-восточную экспозицию ледник Альдегонда -- максимум таяния на нем отмечен в год наиболее высоких температур и повышенных значений солнечной радиации, причем дополнительный вклад в суммарную величину абляции внесло повышенное таяние в 2016 г. в пределах высот 150-350 м (см. табл. 3). Поверхность двух других ледников простирается выше, приближаясь к области потенциального накопления, что уменьшает влияние температуры воздуха и, соответственно, повышает вклад солнечной радиации в суммарное годовое таяние. Косвенным подтверждением роли солнечной радиации может служить то, что максимальные величины средней абляции на обоих ледниках были достигнуты в 2017 г. (для ледника Восточный Грёнфьорд также в 2018 г), т.е. когда температуры воздуха были ниже, а августовские значения солнечной радиации были выше показателей 2016 г Кроме того, наибольший вклад в повышение значений средней абляции на леднике Западный Грёнфьорд в 2017 г. и на леднике Восточный Грёнфьорд в 2017, 2018 гг. внесло таяние поверхностей, расположенных в интервале 250-450 м (см. табл. 3), где влияние температурного градиента в целом меньше, чем в пределах высотного интервала 150-350 м.
Сравнения метеоданных показали, что для оценки летнего таяния ледников необходимо учитывать их высотное и пространственное положение. Несмотря на то, что летние температуры воздуха и осадки могут быть сравнимы по величине на близкорасположенных ледниках, а их высотный диапазон подобен, различие в экспозиции ледников и теневой эффект от скального обрамления приводят к локальной изменчивости абляции на ледниках, что в конечном счете определяет их баланс массы. В дальнейшем для модельных расчетов необходимо получить значения солнечной радиации на исследуемых ледниках на различных высотных уровнях.
Выводы
Измерения абляции на ледниках Альдегонда, Западный и Восточный Грёнфьорд в 2016-2018 гг. показали, что наряду с общим фактом ежегодной убыли их массы, динамика и величины потерь льда различаются на них как в пределах одинаковых высотных зон в течение одного года, так и в межгодовом масштабе. Принимая схожесть основных условий абляции (температура воздуха, количество осадков), различия в таянии обусловлены рядом дополнительных факторов: экспозицией, размерами, высотным диапазоном, уклоном поверхности и характером скального обрамления ледников, что суммарно сказывается на распределении солнечной радиации.
Максимальные величины абляции показал наименьший по площади и имеющий северо-восточную экспозицию ледник Альдегонда, ее среднее значение за три года составило 1947 мм в.э. Ледники Восточный и Западный Грёнфьорд имели средние значения абляции в 2016-2018 гг. 1512 и 1385 мм в.э. соответственно. Самый крупный из рассматриваемых ледников (Западный Грёнфьорд) имеет наименьшие значения средней абляции еще и потому, что лежит выше соседних ледников, получая дополнительное выхолаживание воздуха над своей поверхностью. Вариации межгодовых значений средней абляции по одинаковым высотным зонам ледников были даже разнообразнее: минимальный разброс значений отмечен для ледника Альдегонда (130-370 мм в.э.); на леднике Восточный Грёнфьорд разброс значений составил 200-450 мм в.э.; на леднике Западный Грёнфьорд разброс значений составил от 400-600 мм в.э. (в большинстве высотных зон) до 1000 мм в.э. на высотах 250-350 м. Влияние дополнительных факторов отразилось и в том, что максимальные величины средней абляции наблюдались на леднике Альдегонда в 2016 г., на леднике Западный Грёнфьорд в 2017 г., на Восточном Грёнфьорде в 2017 и 2018 гг.
Таким образом, перечисленные дополнительные факторы обеспечивают заметные различия параметров летнего таяния и баланса массы соседних ледников, что, безусловно, необходимо учитывать при модельных расчетах. Полученные результаты указывают на необходимость изучения распределения солнечной радиации на исследуемых ледниках на различных высотных уровнях, при разных локальных условиях освещенности поверхности.
Список литературы
Атлас снежно-ледовых ресурсов мира / Под ред. В.М. Котлякова. М.: Изд-во Российской академии наук, 1997. 392 с.
Kohler J., James T.D., Murray T., Nuth C., Brandt O., Barrand N.E., Aas H.F., Luckman A. Acceleration in thinning rate on western Svalbard glaciers // Geophys. Research Letters. 2007. V. 34. L18502. doi:10.1029/2007GL030681.
Hagen J.O., Liestol O. Long term glacier mass balance investigations in Svalbard 1950-1988 // Annals of Glaciology. 1990. № 14. P 102-106.
ЧерновР.А., МуравьевА.Я. Современные изменения площади ледников западной части Земли Норденшельда (архипелаг Шпицберген) // Лед и снег. 2018. Т 58. № 4. С. 462-472.
Nuth C., Kohler J., Konig M., von Deschwanden A., Hagen J.O., Kaab A., Moholdt G., Pettersson R. Decadal changes from a multi-temporal glacier inventory of Svalbard // The Cryosphere. 2013. V. 7. P 1603-1621.
Гляциология Шпицбергена / Под ред. В.М. Котлякова. М.: Наука, 1985. 199 с.
Оледенение Шпицбергена. М.: Наука, 1975. 276 с.
Гуськов А.С., Троицкий Л.С. Водно-ледовый баланс ледников Шпицбергена в 1980/81 и 1981/82 балансовых годах // Материалы гляциол. исслед. 1984. №. 51. С. 247-250.
Чернов Р.А., Кудиков А.В., Вшивцева Т.В., Осокин Н.И. Оценка поверхностной абляции и баланса массы ледника Восточный Грёнфьорд (Западный Шпицберген) // Лед и снег. 2019. Т 59. № 1. С. 59-66.
МавлюдовБ.Р., СаватюгинЛ.М., СоловьяноваИ.Ю. Реакция ледников Земли Норденшельда (архипелаг Шпицберген) на изменение климата // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 1 (91). С. 67-77.
Картографические материалы Норвежского полярного института. URL: https://toposvalbard. npolar.no/ (дата обращения 20.04.2019).
Научно-технический отчет об экспедиции ФБГУ «ААНИИ» «Шпицберген-2016, третий этап»: 27.06 - 30.09.2016. СПб.: ААНИИ, 2016. 53 с. Фондовый номер: 0-4006.
Научно-технический отчет о работах зимовочного состава РАЭ-Ш ФБГУ «ААНИИ» в 2017 году: 01.12.2016 - 01.12.2017]. СПб.: ААНИИ, 2018. 56 с. Фондовый номер: 0-4039.
Отчет о работах зимовочного состава Российской научной арктической экспедиции на архипелаге Шпицберген (РАЭ-Ш) в 2018 году: 01.01.2018 - 31.12.2018. СПб.: ААНИИ, 2019. 70 с. Фондовый номер: О-4071.
Метеорологические данные: Электронный ресурс. URL: https://pr5.ru/ (дата обращения 20.04.2019).
References
Atlas snezhno-ledovykh resursov mira. Atlas of snow and ice resources of the World. Ed. V.M. Kotlyakov. Moscow: Institute of Geography RAS, 1997: 392 p. [In Russian].
Kohler J, James T.D., Murray T., Nuth C., Brandt O., Barrand N.E., Aas H.F., Luckman A. Acceleration in thinning rate on western Svalbard glaciers. Geophys. Research Letters. 2007, 34: L18502. doi:10.1029/2007GL030681.
Hagen J.O., Liestol O. Long term glacier mass balance investigations in Svalbard 1950-1988. Annals of Glaciology. 1990, 14: 102-106.
ChernovR. A., Murav'evA. la. Contemporary changes in the area of glaciers in the western part of the Nordenskjold Land (Spitsbergen). Ledisneg. Ice and Snow. 2018, 58 (4): 462-472. [In Russian].
Nuth C., Kohler J., Konig M., von Deschwanden A., Hagen J.O., Kaab A., Moholdt G., Pettersson R. Decadal changes from a multi-temporal glacier inventory of Svalbard. The Cryosphere. 2013, 7: 1603-1621.
Gliatsiologiia Shpitsbergena. Glaciology of Spitsbergen. Ed. V.M. Kotlyakov. Moscow: Nauka, 1985: 199 p. [In Russian].
Oledenenie Shpitsbergena. The glaciation of Spitsbergen. Moscow: Nauka, 1975: 275 p. [In Russian].
Guskov A.S., TroitskyL.S. Ice-water balance ofthe Spitsbergen glaciers in the balance years 1980/81 and 1981/82. Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Studies. 1984, 51: 247-250. [In Russian].
ChernovR.A., KudikovA.V., Vshivtseva T. V., Osokin N.I. Evaluation of surface ablation and mass balance of the East Grenfjord glacier (West Spitsbergen). Led i sneg. Ice and Snow. 2019, 59 (1): 59-66. [In Russian].
Mavludov B.R., Savatugin LM, Solovyanova I.Yu. Reaction of Nordenskiold land glaciers, Spitsbergen, on climate change. ProblemyArktiki i Antarktiki. Problems of the Arctic and Antarctic. 2012, 1 (91): 67-77. [In Russian].
Map materials of the Norwegian Polar Institute. Available at: https://toposvalbard.npolar.no/. (accessed 20.04.2019).
Scientific and technical report of the expedition of FSBI “AARI” “Spitsbergen-2016, third stage”: 27.06 - 09.30.2016. St. Petersburg: AARI funds, O-4006, 2016: 53 p. [In Russian].
Scientific and technical report of the work of the wintering team of the RAE-S FSBI “AARI” in 2017: 01.12.2016 - 01.12.2017. St. Petersburg: AARI funds, O-4039, 2017: 56 p. [In Russian].
Report of the work of the wintering team of the Russian scientific Arctic expedition on the Spitsbergen (RAE-S) in 2018: 01.01.2018 - 12.31.2018. St. Petersburg: AARI funds, O-4071,2019: 70 p. [In Russian].
Meteorological data. Available at: URL: https://pr5.ru/ (accessed 20.04.2019).