Сравнительная характеристика рек России — Все реки
Для сравнения главных рек России, а также их притоков в таблице приведены характеристики рек по длине, площади водосборного бассейна и объёму годового стока. В последнюю колонку включены устья рек, по которым можно определить, является ли река главной или же притоком другой реки. Реки построены по длине, начиная от наибольшей к наименьшей.
Сравнительная характеристика рек России по длине, площади водосбора и годовому стоку.
№ | Название реки | Длина, км | Площадь водосбора, км² | Объем годового стока, км³ | Куда впадает |
1 | Лена | 4400 | 2490000 | 515,61 | Море Лаптевых |
2 | Иртыш | 4248 | 1643000 | 94,61 | река Обь |
3 | Обь | 3650 | 2990000 | 357,15 | Обская губа Карского моря |
4 | Волга | 3531 | 1360000 | 254,18 | Каспийское море |
5 | Енисей | 3487 | 2580000 | 624,41 | Енисейский залив Карского моря |
6 | Нижняя Тунгуска | 2989 | 473000 | 116,05 | река Енисей |
7 | Амур | 2824 | 1855000 | 359,51 | Амурский лиман, Охотское море |
8 | Вилюй | 2650 | 454000 | 46,29 | река Лена |
9 | Ишим | 2450 | 177000 | 1,78 | река Иртыш |
10 | Урал | 2422 | 237000 | 12,61 | Каспийское море |
11 | Алдан | 2273 | 729000 | 159,57 | река Лена |
12 | Оленёк | 2270 | 219000 | 38,16 | Оленёкский залив, море Лаптевых |
13 | Днепр | 2201 | 504000 | 52,67 | Чёрное море |
14 | Колыма | 2129 | 647000 | 122,99 | Восточно-Сибирское море |
15 | Дон | 1870 | 422000 | 28,38 | Таганрогский залив Азовского моря |
16 | Подкаменная Тунгуска | 1865 | 240000 | 55,19 | река Енисей |
17 | Витим | 1837 | 225000 | 63,07 | река Лена |
18 | Печора | 1809 | 322000 | 130 | Печорская губа Баренцева моря |
19 | Кама | 1805 | 507000 | 98,11 | река Волга |
20 | Чулым | 1799 | 134000 | 24,76 | река Обь |
21 | Ангара | 1779 | 1040000 | 142,86 | река Енисей |
22 | Индигирка | 1726 | 360000 | 49,51 | Восточно-Сибирское море |
23 | Кеть | 1621 | 94200 | 17,66 | река Обь |
24 | Тобол | 1591 | 426000 | 25,37 | река Иртыш |
25 | Алазея | 1590 | 64700 | 10,09 | Восточно-Сибирское море |
26 | Ока | 1500 | 245000 | 41 | река Волга |
27 | Амга | 1462 | 69300 | 5,61 | река Лена |
28 | Олёкма | 1436 | 210000 | 61,5 | река Лена |
29 | Белая | 1430 | 142000 | 29,96 | Нижнекамское вдхр. |
30 | Таз | 1401 | 150000 | 29,33 | Тазовская губа Карского моря |
31 | Вятка | 1314 | 129000 | 28,07 | река Кама |
32 | Зея | 1242 | 233000 | 60,23 | река Амур |
33 | Уда (Чуна) | 1203 | 56800 | 9,46 | река Тасеева, приток Ангары |
34 | Марха | 1181 | 99000 | 12,77 | река Вилюй |
35 | Демьянка | 1160 | 34800 | 4,92 | река Иртыш |
36 | Анадырь | 1150 | 191000 | 31,54 | Анадырский залив, Берингово море |
37 | Омолон | 1150 | 118600 | 21,44 | река Колыма |
38 | Вычегда | 1130 | 121000 | 36,58 | река Северная Двина |
39 | Десна | 1130 | 88900 | 11,35 | река Днепр |
40 | Конда | 1097 | 72800 | 7,28 | река Иртыш |
41 | Омь | 1091 | 52600 | 2,02 | река Иртыш |
42 | Васюган | 1082 | 61800 | 12,02 | река Обь |
43 | Мая | 1053 | 171000 | 37,21 | река Алдан |
44 | Северский Донец | 1053 | 98900 | 5,01 | река Дон |
45 | Западная Двина (Даугава) | 1020 | 87900 | 21,38 | Рижский залив Балтийского моря |
46 | Бирюса (Она) | 1012 | 55800 | 11,51 | река Тасеева, приток Ангары |
47 | Хопёр | 1010 | 61100 | 4,73 | река Дон |
48 | Нева | 74 | 281000 | 78,84 | Финский залив Балтийского моря |
, река КамаТаблица будет обновляться и дополняться.
Характеристики рек. Реки России — презентация онлайн
Корягина Марина Ивановна, учитель географии и экономики МАОУ Лицея
№ 1 имени А.С. Пушкина г. Томска
Характеристики реки. Реки России
Разнообразие внутренних вод России. Реки России (работа с атласом)
Вода – это чудесный дар природы. Человеку нужна чистая пресная вода, которая
составляет около 2% гидросферы.
Гидросфера = Мировой океан (океаны + моря + заливы + проливы и каналы) +
Внутренние воды (реки + озера + подземные воды + многолетняя мерзлота +
ледники + болота + искусственные водоемы).
Внутренние воды – это воды, находящиеся на материке.
Внутренние воды являются частью природного комплекса, они влияют на
растительность, почвы, рельеф, деятельность человека. Они зависят от многих
природных компонентов. А главный компонент внутренних вод – это реки.
Россия – страна величайших речных систем.
Из 34 крупнейших рек мира 6 полностью протекают по территории нашей страны
– это Лена, Енисей, Обь, Волга, Оленек, Колыма, а Амур и Урал – на
значительном протяжении своего течения.
Каждая река несет свои воды в какое-либо море, озеро или океан, т. е.
принадлежит определенному водному бассейну.
Распределение рек России по бассейнам
Тихий океан
Северный Ледовитый океан
Атлантический океан
Внутренний сток
Анадырь,
Амур
Северная Двина, Печора,
Обь, Енисей, Лена, Яна,
Индигирка
Нева, Кубань, Дон
Урал, Волга
Характеристики реки. Реки России
Река – постоянный водный поток, текущий в выработанном им углублении.
Устье – конец реки, место впадения реки в другую реку, озеро или море.
Исток — место, где начинается река.
Речная система – главная река и ее притоки.
Речной бассейн – территория, с которой стекают в данную реку поверхностные и
подземные воды.
Межень – самый низкий уровень воды в реке. Наступает зимой, когда остается
единственный источник питания – грунтовые воды, и в середине лета.
Речная долина – углубление в рельефе, выработанное рекой за многие годы.
Пойма – часть речной долины, заливаемая водой при половодьях и паводках.
Русло – углубление в речной долине, по которому протекает река.
Половодье – ежегодно повторяющийся подъем уровня воды в реке на длительный
период.
Паводок – резкий, кратковременный подъем уровня воды в реке, вызванный
поступлением в реку обильных осадков.
Ледоход – движение льдин и ледяных полей на реках и озерах под действием
течения или ветра.
Ледостав – процесс установления сплошного ледяного покрова на водотоках и
водоемах; фаза ледового режима, период, в течение которого наблюдается
неподвижный ледяной покров на водотоках и водоемах.
Характеристики реки. Реки России
Падение реки – это превышение истока реки над устьем в метрах (Н1-Н2), где Н1абсолютная высота истока; Н2 – абсолютная высота устья.
Уклон реки – это отношение падения реки (в сантиметрах) к ее длине (в
километрах).
Водораздел – условная линия (граница), по разные стороны которой сток идет в
разные речные бассейны.
Режим реки (гидрологический) – регулярные изменения в состоянии реки.
Поведение реки в течение года: половодье, паводок, межень, ледостав, ледоход.
Годовой сток – вся вода, которая протекает в речном русле за год. Виды стока:
жидкий сток; твердый сток.
Наводнения – это стихийные явления, сопровождающиеся затоплением
местности, населенных пунктов, хозяйственных объектов, полей.
Водные ресурсы – воды суши, пригодные для хозяйственного использования.
Водохранилище – крупные искусственные водоемы созданные на реках.
Твердый сток – переносимый рекой материал: песок, ил.
Длина реки – это расстояние вдоль русла от истока до ее устья.
Питание реки – это поступление воды в реку из различных источников: дождь,
снег, ледники, подземные и талые воды.
Смешанное питание реки – поступление вод в русла рек из нескольких
источников питания.
Характеристики реки. Реки России
Реки – это «продукт рельефа и климата». Главными компонентами, влияющими
на воды, являются климат и рельеф.
В зависимости от территории, по которой протекают реки, их можно разделить на
горные и равнинные ( в зависимости от характера рельефа).
Равнинные реки – судоходны.
На равнинах реки имеют спокойное течение, широкую долину, а в горах реки
бурные, с порогами и водопадами, текут в глубоких ущельях.
Рельеф является границей двух соседних речных систем
(водораздел),
предопределяет направление течения реки, влияет на скорость.
Скорость реки зависит от двух показателей: падения реки и ее уклона.
Задача № 1. Определим падение реки
А) Волга. Исток – Волдайская возвышенность (228 м). Устье – Каспийское море (28 м). 228- (-28)=256 м. Ответ: падение Волги =256 м.
Б) Печора. Исток – Северный Урал (676 м). Устье – Баренцево море (Печорская
губа) (0 м). 676 – 0=676 м. Ответ: падение Печоры = 676 м.
В) Колыма. Исток – Хребет Черского (1500 м). Устье – Восточно-Сибирское море (0
м). 1500-0=1500 м. Ответ: падение Колымы =1500м.
Г) Нева. Исток – озеро Ладожское (4 м). Устье – Финский залив (0м). 4-0=4м.
Ответ: падение Невы =4м.
Д) Лена. Исток – 930м. Устье – 0м. 930-0=930м. Ответ: падение Лены=930м.
Е) Ангара. Исток -456м. Устье-76м. 456-76=380м. Ответ: падение Ангары=380м.
Характеристики реки. Реки России
Задача № 2. Определим уклон реки
А) Волга. Падение =256м=25600см. Длина = 3531 км. Уклон =25600:3531=7 см/км.
Ответ: уклон Волги=7 см/км.
Б) Печора. Падение =676м=67600см. Длина =1809км. Уклон =67600:1890=37 см/км.
Ответ: уклон Печоры=37 см/км.
В) Колыма. Падение =1500м. Длина =2129км. Уклон=1500:2129=70,5 см/км. Ответ:
уклон Колымы=70,5 см/км.
Г) Нева. Падение Невы=4м. Длина =74км. Уклон =4:74=5,4 см/км. Ответ: уклон
Невы=5,4см/км.
Д) Ангара. Падение Ангары=380м. Длина=1826км. 38000см:1826км=21см/км.
Ответ: уклон Ангары=21 см/км.
Е) Терек. Уклон Терека=5м/км.
От уклона реки зависит скорость течения: у равнинных рек малые скорости
течения, обычно 0,3-0,5м/см., а у горных рек- до 3-6м/см.
Большинство рек страны текут на север, так как большая часть территории
имеет уклон к северу.
Второй компонент природы, который оказывает влияние на реки – это климат.
Он определяет характер питания реки (источники питания) дождевое, снеговое,
ледниковое и смешанное.
Реки России имеют в основном смешанное питание с преобладанием снегового.
Характеристики реки. Реки России
Климат определяет и режим реки.
Реки России делятся по гидрологическому режиму на три группы: с весенним
половодьем; с летним половодьем; с паводковым режимом.
Реки с весенним половодьем – это реки, имеющие смешанное питание с
преобладанием снегового. Половодье на этих реках происходит весной за счет
активного таяния снега (Волга, Печора, Обь).
Реки с летним половодьем – это реки, текущие в муссонном климате,
разливающиеся во время муссонных дождей (Амур и его притоки).
Реки с паводковым режимом – разливаются после ливней в горах (Терек, Кубань).
В засушливом климате речная сеть редкая, реки маловодные и даже могут
пересыхать.
Климат определяет полноводность рек. Годовой сток – это показатель
многоводности рек.
Самая многоводная река страны – Енисей (вечная мерзлота является
водоупорным слоем; в бассейне реки меньше потери воды на испаряемость, так
как здесь долгие очень холодные зимы), его годовой сток – 600 км².
, у Амура – 350
км²., у Лены – 500 км².
Речной сток распределен по территории страны неравномерно. Около 80% его
приходится на азиатскую часть страны.
Климат влияет на замерзаемость рек. В условиях длительной зимы на реках
длительный ледостав, более мощный лед, межень.
Характеристики реки. Реки России
Для большей части рек страны основным является снеговое питание, то есть реки
питаются талыми снеговыми реками.
Россия расположена в пределах умеренного климатического пояса, который
характеризуется устойчивым снежным покровом, который весной разрушается.
В теплое время года в реки поступают дождевые воды. Дождевое питание рек
является основным на Дальнем Востоке.
Ледниковое питание характерно для рек горного типа (Терек, Катунь, Кубань).
Зимой на реках страны бывает низкий уровень воды – межень, так как остается
только один источник питания – грунтовые воды.
Продолжительность ледостава на реке Обь – в верховье с декабря до апреля, а в
низовье ледостав с ноября до мая.
Самая длинная река страны – Обь с Иртышем. Самый большой бассейн – у Оби.
При избыточном увлажнении: густая речная сеть, реки полноводны, возможны
болота, близко уровень грунтовых вод, много озер.
При недостаточном увлажнении: редкая речная сеть, реки транзитные
(протекают через несколько климатических поясов), глубже подземные воды,
озера бессточные.
От климата зависят питание и режим рек, густота речной сети, установление
ледового покрова.
От рельефа зависит направление и характер течения реки.
Значение рек
Реки играли очень важную роль в жизни русского человека.
На Руси всегда любили реки. Они были дорогами. На берегах рек люди строили
дома. В реках ловили рыбу. По рекам сплавляли лес во время половодья (молевой
сплав).
Характеристики реки. Реки России
Но половодье может обернуться паводком. Так могут возникать наводнения.
Наводнения – это стихийные явления, сопровождающиеся затоплением
местности, населенных пунктов, хозяйственных объектов, полей.
Они приносят
огромный ущерб: разрушаются дома, гибнет урожай. Необходима эвакуация
людей из районов затопления. Могут быть и человеческие жертвы. Такие
наводнения называют катастрофическими.
Самым надежным способом защиты от наводнений являются регулирование
стока реки с помощью создания водохранилищ, задерживающих избыток воды в
половодье.
Расход воды – количество воды, проходящее через поперечное сечение русла за
единицу времени.
План практической работы (работа с атласом+ дополнительный материал)
Тема: «Характеристика реки России» (по выбору)
1) Название реки. 2) Положение на материке. 3) Где берет начало? 4) Координаты
истока. 5) Куда впадает? 6) Координаты устья. 7) Принадлежность реки морскому
(океаническому) бассейну. 8) Положение между параллелями. 9) Положение между
меридианами. 10) Направление течения реки. 11) Положение относительно других
природных объектов. 12) Зависимость характера течения реки от рельефа. 13) Тип
питания.
14) Режим реки. 15) Падение реки. 16) Уклон реки. 17) Правые и левые
притоки. 18) Хозяйственное значение реки. 19) Экологические проблемы реки.
Характеристики реки. Реки России
Распределение рек России по бассейнам океанов
Территория
Бассейн
Северного
Ледовитого океана (более
65% территории страны)
Бассейн
Атлантического океана
(около 5% территории
страны)
Бассейн
Тихого
океана (около 20%
территории страны)
Область внутреннего
стока (менее 10%
территории страны)
Название рек
Обь, Енисей, Лена, Яна,
Индигирка,
Колыма,
Печора, Северная Двина,
Мезень и др.
Дон, Кубань, Нева и др.
Амур,
Анадырь,
Амгунь, Камчатка и
др.
Волга, Урал, Терек и
др.
Характеристики
Самые
длинные
и
полноводные в России, все
замерзают зимой и имеют
весеннее
половодье,
снеговое
и
дождевое
питание, в верхнем течении
– горные, в среднем и
нижнем
–типично
равнинные
Впадают в Балтийское,
Черное, Азовское моря.
Полноводны круглый
год,
питание
преимущественно
снеговое,
летом
–
подземное и дождевое,
характерны
весенние
половодья
Многие
имеют
небольшую
протяженность
и
отличаются большой
скоростью
течения.
Реки Чукотки имеют
снеговое
питание,
реки,
текущие
в
условиях муссонного
климата – дождевое.
Летние
паводки,
связанные
с
действием муссонов
Все
впадают
в
Каспийское
море.
Бассейн реки Волги
занимает
30
%
территории Русской
равнины;
имеют
преимущественно
снеговое
питание;
весенние половодья и
зарегулированный
гидроплотинами
сток.. Река Терек –
типично горная река
Опасные
явления
Наводнение весной при
заторах льда (Лена, Енисей)
Нагонные наводнения,
связанные
с
прохождением циклонов
с Балтийского моря
(Нева)
Катастрофические
наводнения в начале
осени из-за действия
тайфунов (Амур)
Весенние паводки
Домашнее задание
Параграф № 22-23 (презентация к уроку № 19-20)
Для 8 «В» класса параграф № 33, 36 (презентация к уроку № 19-20)
Выписать и выучить определения терминов
План практической работы (работа с атласом+ дополнительный материал)
Тема: «Характеристика реки России» (по выбору).
До — 11 декабря.
Работа с атласом стр. 26-31
https://interneturok.ru/lesson/geografy/8-klass/morja-vnutrenie-vody-i-vodnyeresursy/vnutrennie-vody-rossii-reki
Что такое атмосферные реки? | Национальное управление океанических и атмосферных исследований
Основные направления:
Погода
—
Атмосферные реки — это относительно длинные и узкие области в атмосфере, подобные рекам в небе, которые переносят большую часть водяного пара за пределы тропиков. Эти столбы пара движутся вместе с погодой, неся количество водяного пара, примерно равное среднему потоку воды в устье реки Миссисипи. Когда атмосферные реки выходят на сушу, они часто выделяют водяной пар в виде дождя или снега.
>
Шторм затемняет небо в устье реки Русской, к северу от залива Бодега, Калифорния.
Шторм был вызван в основном «атмосферной рекой» над Калифорнией.
(НОАА)
Загрузить изображение
Хотя атмосферные реки бывают разных форм и размеров, те из них, которые содержат наибольшее количество водяного пара и самые сильные ветры, могут вызывать экстремальные дожди и наводнения, часто останавливаясь над водоразделами, уязвимыми для наводнений. Эти события могут нарушить движение, вызвать оползни и причинить катастрофический ущерб жизни и имуществу. Хорошо известным примером является «Ананасовый экспресс», река с сильным атмосферным давлением, способная доставлять влагу из тропиков вблизи Гавайев на западное побережье США.
Инфографика: Наука об атмосферных реках (NOAA)Загрузить изображение
Ананасовый экспресс
Мощная атмосферная река, способная переносить влагу из тропиков вблизи Гавайев на западное побережье США.
Не все атмосферные реки наносят ущерб; большинство из них являются слабыми системами, которые часто обеспечивают полезный дождь или снег, что имеет решающее значение для водоснабжения.
Хотя атмосферные реки являются причиной большого количества дождей, которые могут вызвать наводнения, они также способствуют увеличению снежного покрова. Ряд атмосферных рек подпитывал сильные зимние штормы, обрушившиеся на западное побережье США от западного Вашингтона до южной Калифорнии с 10 по 22 декабря 2010 г., в результате чего в некоторых районах выпало от 11 до 25 дюймов дождя. Эти реки также способствовали образованию снежного покрова в Сьеррах, где к 22 декабря, первому полному дню зимы, выпало 75 процентов годового количества снега.
Исследования NOAA (например, гидрометеорологический испытательный стенд NOAA и CalWater) используют спутниковые, радиолокационные, самолетные и другие наблюдения, а также основные усовершенствования численных моделей погоды, чтобы лучше понять атмосферные реки и их значение как для погоды, так и для климата.
Научные исследования дают важные данные, которые помогают синоптикам Национальной метеорологической службы NOAA выпускать предупреждения о возможных проливных дождях и наводнениях в районах, подверженных воздействию атмосферных рек, за пять-семь дней.
Чтобы узнать больше об атмосферных реках, посетите: http://www.esrl.noaa.gov/psd/atmrivers/.
Последнее обновление: декабрь 2015 г.
НаверхОценка изменений характеристик ледового режима озер и рек России в современных климатических условиях
Природные ресурсы Vol.08 No.06(2017), ID статьи:77050, 16 страниц
10.4236/nr.2017.86027
Оценка изменений характеристик ледового режима озер и рек России в современных климатических условиях
Вуглинский Валерий
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Copyright © 2017 by author and Scientific Research Publishing Inc.
Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Поступила в редакцию: 9 января 2017 г.; Принято: 17 июня 2017 г.; Опубликовано: 21 июня 2017 г.
АННОТАЦИЯ
В статье проведена оценка изменения продолжительности ледовитости и максимальной толщины ледяного покрова за последние три десятилетия по сравнению с предыдущим периодом на примере данных наблюдений за 28 гидрометрическими постами на реках и 10 гидрологических станций на озерах. Оценки однородности и тенденций многолетней серьезности характеристик ледового режима указанных рек и озер для трех временных периодов проводились с использованием критериев Стьюдента и Фишера. Оценка изменения характеристик ледового режима за период 1980-2010 г. по сравнению с периодом стационарного климата (от начала наблюдений до 1979 г.) с использованием двух методических подходов. Результаты могут быть использованы для решения задач адаптации отраслей экономики при эксплуатации рек и озер в зимних условиях.
Ключевые слова:
Реки, озера, продолжительность ледяного покрова, максимальная толщина ледяного покрова, оценка изменений, последние три десятилетия
1. Введение поверхностные водные объекты в нестационарном климате приобрели особую актуальность. За последние 100 лет среднегодовые температуры на территории Российской Федерации повысились на 1,2°С, что привело к заметным изменениям гидрологического режима многих рек и озер страны. Исследования этих изменений в основном сосредоточены на водных ресурсах и водном балансе рек, так как это два основных фактора, формирующих динамику водопользования как в годовом, так и в межгодовом режиме, что имеет решающее значение при планировании и реализации различных водохозяйственных проектов в бассейнах рек. . Очень мало исследований посвящено особенностям ледового режима поверхностных водоемов. Однако известно, что такие характеристики ледового режима рек и озер, как сроки установления и схода льда, продолжительность ледостава и толщина льда, являются весьма важными, а иногда и лимитирующими факторами в зимней эксплуатации этих водоемов.
2. Статус исследований
В Российской Федерации исследования в области влияния изменения климата на ледовый режим поверхностных водоемов начались относительно недавно – с начала 1990-х годов. Ученые Гидрометцентра России (Б.М. Гинзбург, И.И. Солдатова), изучавшие многолетние вариации сроков ледостава и вскрытия в разных географических зонах России в 1891-1985 гг.
С конца 1990-х годов в Государственном гидрологическом институте (Санкт-Петербург, Россия) начались исследования изменений ледового режима поверхностных водоемов. Первоначально использовались тематические исследования отдельных рек и водоемов также в отношении дат ледостава и вскрытия. В целом проанализированы тенденции многолетнего изменения сроков ледостава и вскрытия за последние 50-100 лет [2] . В последующие 10 лет объем анализируемых характеристик был расширен за счет включения изменений продолжительности ледяного покрова и максимальной толщины льда. Установлено, что период с начала 19 в.В 80-е годы резко возросла степень изменения ледового режима водоемов [3][4] . Эти изменения разнообразны для водоемов, расположенных в разных природных зонах. Основное внимание в этих исследованиях уделялось арктическим рекам России [5] .
За пределами России с конца 1990-х годов наиболее масштабные исследования проводились в Канаде, Финляндии и США [6][7][8] . В последнее десятилетие ХХ века ученые из США инициировали международный проект по оценке исторических трендов сроков ледостава и вскрытия рек и озер Северного полушария. В проекте участвовали ученые из Канады и Финляндии, и его результаты были опубликованы в журнале Science Journal [9].]. Дальнейшие исследования в этой области в основном проводились в Канаде (Т. Проуз, Б. Р. Бонсал, Ч. Р. Дюгуай).
Важным шагом в международной исследовательской деятельности стало создание проекта SWIPA (Снег, вода, лед и вечная мерзлота в Арктике) под эгидой АМАР (Программа арктического мониторинга и оценки). Результаты проекта обобщены в фундаментальной монографии с отдельной главой «Озерный и речной лед», посвященной изменениям ледового режима поверхностных водоемов Арктики [10][11][12] . Автор настоящей статьи был соавтором главы. Следует отметить, что исследования, проводимые за пределами России, в основном касаются дат ледостава и вскрытия и оценки их динамики.
Глядя на российскую научно-исследовательскую деятельность, можно выделить следующие основные выводы:
1. Определены особенности многолетних изменений ледового режима рек и озер как для отдельных природных районов, так и для отдельных водоемов.
2. Выявлена четкая тенденция к усилению градиента изменения характеристик ледового режима с начала 1980-х гг. Роль климатической составляющей в этих изменениях не столь ясна.
3. Были предприняты лишь общие усилия по оценке будущих изменений ледового режима поверхностных водоемов. Методология такой оценки в настоящее время находится на ранней стадии разработки.
В связи с изложенным необходимо активизировать исследования, в первую очередь, по дальнейшей разработке методик оценки прошлых и, особенно, ожидаемых будущих изменений ледового режима рек и озер в тесной связи с климатическими показателями и их прогнозируемыми изменениями. . Во-вторых, следует расширить рамки исследований и включить в них большее количество рек и озер России, по которым производятся такие оценки, в том числе на ближайшие 15-20 лет.
В статье изложены результаты исследований изменений характеристик ледового режима рек и озер, расположенных в основных природных зонах России, за последние три десятилетия.
3. Методика и исходные данные
В качестве исходных данных использовались многолетние ряды продолжительности ледяного покрова и максимальной толщины льда из Водного кадастра России. Продолжительность ледового покрова – период с момента появления неподвижного льда на реке или озере осенью до начала ледохода весной.
При оценке использовались данные 28 гидропостов на 21 реке и 10 постов наблюдений на 8 озерах во всех основных природных регионах России. Вся входная информация и данные загружались в специальную электронную базу данных. На рис. 1 представлена карта-схема наблюдательных пунктов на реках и озерах, использованных при оценке.
Критерием выбора участков была длина временного ряда, который, как правило, был не короче 55 — 56 лет, заканчивающихся в 2010 г. (в некоторых случаях в 2008 или 2009 гг.
). В табл. 1 представлена информация о наблюдательных пунктах на реках, использованных для оценки.
Информация об использованных в оценках участках озер представлена в таблице 2.0003
Таблица 1. Пункты наблюдений на реках и продолжительность периодов наблюдений.
Рисунок 1. Смотровые площадки на реках и озерах.
Таблица 2. Пункты наблюдений на озерах и продолжительность периодов наблюдений.
риод―с начала наблюдений до 2010 г., первый стационарный климатический период―с начала наблюдений до 1979 г. и второй нестационарный климатический период―1980-2010 гг.).
4. Оценка однородности многолетнего ледового режима Серия
Для оценки однородности многолетних рядов продолжительности ледяного покрова и максимальной толщины льда использовались два общих критерия, а именно критерий Стьюдента (оценка гипотезы однородности по истинному среднему (ожиданию)) и F-критерий Фишера ( оценка гипотезы однородности по дисперсии).
Оба критерия использовались для 5% уровня значимости. Исходный ряд включал два указанных выше периода ― с начала наблюдений до 1979 г. и с 1980 по 2010 г. Ниже в табл. 3 представлены результаты оценок однородности многолетних рядов по максимальной толщине льда на реках.
Анализ данных табл. 3 показал, что для максимальной ледовитости рек гипотеза об однородности не подтвердилась по обоим критериям для семи гидропостов (Луга-Толмачево, Северная Двина-Котлас, Мезень-Маракаиб, Печора). -Усть-Уня, Обь-Октябрьское, Бия-Бийск и Лена-Кюсюр). Забегая вперед, можно отметить, что для указанных выше гидропостов анализ трендов (о чем будет сказано ниже) показал либо разнонаправленные тренды в первый и второй периоды (Северная Двина-Котлас, Печора-Усть-Уня, Обь-Октябрьское, Бия-Бийск) или сильно отличающиеся градиенты тренда при сравнении двух периодов (Луга-Толмачево, Мезень-Маракаиб, Лена-Кюсюр). Тот самый
Таблица 3. Критерии однородности многолетних рядов максимальной толщины льда на реках.
причины кроются за случаями, когда неоднородность определяется по одному из критериев. Гипотеза об однородности по критерию Стьюдента не подтвердилась для случаев, когда градиенты тренда сильно различаются для двух периодов (Обь-Камень-на-Оби, Обь-Салехард, Урал-Верхнеуральск, Лена-Сангары), что можно объяснить различиями средних значений для обоих периодов.
Применительно к многолетнему ряду продолжительности ледяного покрова на реках гипотеза об однородности не подтвердилась по обоим критериям только для г/п Мезень-Маракаиб (как и для максимальной толщины льда).
Многолетние ряды толщины льда на озерах оказались однородными по обоим критериям для пяти гидропостов. Только для одного участка (озеро Кубенское-Кубенское) гипотеза не подтвердилась по обоим критериям. Основной причиной этого являются разные градиенты тренда для обоих периодов. Эта же причина кроется в неоднородности по критерию Стьюдента максимальной толщины льда многолетнего ряда озер Лача-Ноколо и Ханка-Астраханка.
Многолетние ряды продолжительности ледовитости шести озерных наблюдательных пунктов оказались однородными по обоим критериям. Только для двух участков (оз. Байкал-Байкал и оз. Ханка-Астраханка) временные ряды оказались неоднородными по критерию Стьюдента, что, судя по анализу тренда, можно объяснить различиями тренда. градиентами для обоих периодов и, соответственно, разностями средних значений для обоих периодов.
Обобщая результаты оценки, можно отметить очень важную тенденцию: если временные ряды максимальной толщины льда пункта наблюдений неоднородны по обоим критериям, то же самое имеет место и для временных рядов продолжительности ледяного покрова по обоим или только по одному критерию. Примерами таких участков на реках являются Луга-Толмачево, Северная Двина-Котлас и Мезень-Маракаиб. Это можно объяснить тем, что резкие колебания средней продолжительности ледяного покрова за длительный период обычно сопровождаются изменениями средней максимальной толщины льда за этот же период.
Например, если наблюдается ряд суровых зим с большой продолжительностью ледостава, средняя максимальная толщина льда за этот же период увеличивается, и наоборот.
5. Оценка трендов многолетних рядов характеристик ледового режима
Тренды многолетних рядов оценивали с помощью критерия Стьюдента для трех временных интервалов. В таблице 4 представлены результаты оценки максимальной толщины льда.
В таблице приведены следующие значения, необходимые для проверки значимости тренда (т.е. для проверки гипотезы о равенстве нулю коэффициента линейной регрессии характеристик ледового режима):
где а – коэффициент регрессии, S a ―его среднеквадратичное отклонение, t 0,05 (m)― критическое значение для проверки гипотезы о коэффициенте регрессии с 5%-м уровнем значимости (обратное t-распределение Стьюдента), равном нулю; m―степень свободы для t-критерия (количество членов в ряду минус 2).
Таблица 4. Оценка трендов многолетних рядов максимальной толщины льда на реках.
Проверка гипотезы о равенстве нулю коэффициента регрессии заключалась в сравнении абсолютного значения t с t 0,05 (м). Если |т| > t 0,05 (м) гипотеза отбрасывается с вероятностью ошибки 0,05 (тренд значим). Если нет, то нет оснований отбрасывать гипотезу (тенденция незначительна).
Жирным шрифтом выделены расчетные и критические статистические значения для периодов со статистически значимыми трендами.
Анализ трендов показал, что за весь период получено максимальное количество статистически значимых трендов многолетних рядов максимальной толщины льда на реках (14 случаев из 28). Что касается двух отдельных периодов, то количество статистически значимых трендов значительно меньше (четыре тренда для первого периода и три — для второго). Примечательно, что для многих гидропостов с неоднородными многолетними рядами получены статистически значимые тренды полных рядов (Луга-Толмачево, Северная Двина-Котлас, Мезень-Маракаиб, Обь-Октябрьское, Бия-Бийск).
, Лена-Кюсюр), что свидетельствует о прошлых изменениях условий образования максимальной толщины льда за последние 60 — 70 лет. На рис. 2 в качестве примера показана диаграмма изменения максимальной толщины льда на реке Лена на участке Кюсюр, которая дает наглядное представление тренда за 19 лет.55-2010.
Что касается многолетних рядов продолжительности ледовитости, то только для семи гидропостов проведена суммарная оценка трендов за все три периода. По остальным участкам оценка производилась только для второго периода из-за отсутствия данных.
Для всех трех периодов были получены статистически значимые тренды для тех же участков, что и для максимальной толщины льда, но не всегда для одних и тех же периодов. Например, для участка Луга-Толмачево статистически значимый тренд получен за весь период, а для участка Северная Двина-Котлас, Мезень-Маракаиб и Печора-Троицко-Печорск — только за первый период (рис. 3). а для Урала-Верхнеуральска ― для второго.
Рис.
2. Изменение годовой максимальной толщины льда в 1955-2010 гг. (Лена-Кюсюр).
Рис. 3. Изменение годовой продолжительности ледовитости в 1933-1979 гг. (Северная Двина-Котлас).
Для тех участков, которые имели временные ряды только за второй период, были получены статистически значимые тренды для участков Исеть-Исетское, Енисей-Селиваниха, Лена-Мача, Лена-Кюсюр, Уссури-Кировский и Колыма-Зырянка. Стоит отметить, что для четырех из шести вышеуказанных участков были получены статистически значимые тренды и для временных рядов максимальной толщины льда.
Статистически значимые тренды многолетних рядов максимальной толщины льда на озерах получены для озер Ильмень-Войцы и Кубенское-Коробово (весь ряд и второй период), Имандра-Зашек, Ловозеро-Ловозеро (второй период) и Чаны- Квашнино (весь период) (рис. 4).
Для рядов продолжительности ледовитости получены статистически значимые тренды для озер Имандра-Зашек, Ловозеро-Ловозеро (первый период), Чаны-Квашнино, Ханка-Астраханка (весь ряд и второй период) и Байкал-Байкал (весь ряд и второй период) ряд).
Нетрудно показать, что для трех названных выше озер получены статистически значимые тренды как для максимальной толщины льда, так и для продолжительности ледовитости (Имандра-Зашек, Ловозеро-Ловозеро, Чаны-Квашнино). толщина для Кубенского-Коробово, для которой получен значимый тренд, оказалась неоднородной, как и ряды длительности ледовитости со значимыми трендами для Байкала-Байкала и Ханки-Астраханки.
6. Оценка изменений характеристик ледового режима рек и озер за нестационарный климатический период
Изменения характеристик ледового режима оценены за второй период 1980-2010 гг. наблюдений до 1979 г.). Для этого использовались крупномасштабные хронологические графики годовых значений характеристик ледового режима с частыми делениями по вертикальной оси за 1980-2010 гг. для всех участков на озерах и реках. На графики наносили линии тренда и брали значения, соответствующие последнему и первому годам ряда. Разница этих двух относительно числа
Рис. 4. Изменение годовой максимальной толщины льда в 1943-2010 гг.
(Чаны-Квашнино).
числа лет в ряду определяют градиент (Δ) временных изменений параметра. Ради удобства градиенты рассчитывались относительно декады и выражались либо в см/декаду (для серий максимальной толщины льда), либо в сутки/декаду (для серий продолжительности ледяного покрова). Для оценки степени значимости полученных трендов они были сопоставлены со средними значениями соответствующих характеристик, рассчитанными для стационарного климатического периода (с начала наблюдений до 1979). В табл. 5 и 6 приведены изменения характеристик ледового режима рек (в %), характеризуемые коэффициентом К, рассчитанным как напоминание о градиенте, полученном для ряда с 1980 г. (выраженном как ΔX 2 для максимальной толщины льда и ΔY 2 , для продолжительности ледяного покрова) и среднее значение характеристики для ряда до 1979 г. (выраженное как Χ 1 для максимальной толщины льда и Y 1 для продолжительности ледяного покрова).
Таблица 5.
Изменение характеристик ледового режима рек К(%) по трендам за второй период относительно их средних значений за первый период.
Таблица 6. Изменение характеристик ледового режима (%), полученных по трендам за второй период, относительно их средних значений за первый период.
Для некоторых рек параметры, связанные с продолжительностью ледостава, не отражены в таблице 5 в связи с отсутствием данных, необходимых для расчета средних значений параметра за первый период.
Анализ данных табл. 5 показывает, что для многих рек градиенты изменения максимальной толщины льда относительно среднего значения параметра за предыдущий период составляют 15% и более. Такие уклоны особенно значительны для южных рек европейской части России (Волга-Верхнее Лебяжье — 56%, Самара-Ельшанка — 24%, Дон-Беляевский — 42%). Во-первых, для этих рек средние значения параметров за первый период малы (43 — 49см) по сравнению с такими же значениями, например, для сибирских рек (в 2 — 3 раза больше для максимальной толщины льда).
Во-вторых, для многих рек азиатской части России эти градиенты равны или превышают средние значения за предыдущий период на 10% (Обь-Камень-на-Оби, Томь-Томск, Усеть-Ысецкое, Баргузин-Могойто, Шилка). -Сретенск), хотя сами эти средние значения довольно велики и составляют 80 — 120 см.
Что касается отношений градиентов продолжительности ледяного покрова к средним значениям этого параметра за первый период, то для рассматриваемых рек они не превышают 10% — 15%, из чего можно сделать вывод, что изменения максимальной толщины льда за истекший 30-летний период происходят более интенсивно, чем при продолжительности ледового покрова.
Данные табл. 6 свидетельствуют о том, что максимальные значения коэффициента К для максимальной толщины льда характерны для озер Кольского полуострова (Имандра-Зашек — 26 %, Ловозеро-Ловозеро — 19 %) и для озера Кубенское-Коробово (18 % ). Для остальных озер эти коэффициенты не превышают 10-12%.
Интересно, что в отличие от рек диапазон изменения средних значений максимальной толщины льда за первый период для озер как Европейской, так и Азиатской России значительно меньше и колеблется в пределах 65 — 107 см.
Значения коэффициента К для рассматриваемых озер колеблются в основном от 2 % до 8 % (только для озера Байкал-Байкал он составил 13 %), что подтверждает сделанный ранее вывод о том, что для рек изменения максимальной толщины льда за последние 30 лет происходят более интенсивно по сравнению с изменениями продолжительности ледяного покрова.
Проведено сравнение средних значений рассматриваемых признаков, полученных из временных рядов второго периода, со средними значениями тех же признаков, полученных из временных рядов первого периода. Результаты сравнения приведены в табл. 7.
Анализируя данные табл. 7, можно заметить, что в большинстве случаев значения изменения как максимальной толщины льда, так и продолжительности ледостава отрицательны. Наибольшие негативные изменения характерны для рек Азиатской части России, т.е. для участка Урал-Верхнеуральск они составили -35 см, для Енисея-Кызыла и Лена-Кюсюра -38 см. В большинстве случаев указанные выше изменения для рек не превышают 10 — 12 см.
Последнее характерно и для данных о продолжительности ледостава на реках ― отрицательные изменения средних значений за второй период относительно первого находятся в пределах 10 сут, за исключением Лужско-Толмачевского участка, для которого она составила 29 сут.дней.
Для озер все полученные изменения средних значений характеристик ледового режима отрицательны и относительно невелики. Для максимальной толщины льда они были равны от 1 до 13 см, а для продолжительности ледяного покрова от 3 до 12 дней.
В трех случаях отмечены положительные значения изменения как максимальной толщины льда (Енисей-Селиваниха +1 см; Баргузин-Могойто +19 см), так и продолжительности ледяного покрова (Онега-Турчасово +3 дня). Стоит отметить, что положительные изменения средних значений за истекший период не всегда свидетельствуют о положительном тренде параметра за весь период (с начала наблюдений до 2010 г.). Он оказался отрицательным для двух из трех вышеназванных участков (Енисей-Селиваниха – 1 см/декада; Онега-Турчасово – 2 см/декада) и только для участка Баргузин-Могойто тренд изменения максимальной толщины ледяной бухты был положительным за весь период.
периода (+2 см/декада).
Для интеграции оценок изменения параметров ледового режима всех вышеперечисленных рек и озер за 1980-2010 гг. данные трендов за второй период (табл. 5 и табл. 6) были интегрированы с оценкой изменения средних значений для нестационарный период (1980-2010 гг.) относительно средних значений за предыдущий период (табл. 7). Интегральные значения изменения максимальной толщины льда и продолжительности ледостава за нестационарный период (1980-2010 гг.) по отношению к предыдущему периоду приведены в табл. 8.
7. Резюме
В результате исследования установлено, что максимальная толщина льда на реках европейской части России в 1980-2010 гг. уменьшилась в целом на 10% — 15%. Только для участка Луга-Толмачево это уменьшение составило более 30% по сравнению с предыдущим периодом (42 см). Для рек Азиатской части России уменьшение максимальной толщины льда составило 10-20%, кроме участка Урал-Верхнеуральск, где оно оценивается в 25-35%.
Продолжительность ледового покрова на реках европейской части России уменьшилась на 5% — 10%.
Оценивается в 29% только для участка Луга-Толмачево.
Таблица 7. Изменение средних значений максимальной толщины льда и продолжительности ледовитости за период нестационарного климата (1980-2010 гг.) относительно средних значений за предыдущий период.
Таблица 8. Оценка изменения максимальной толщины льда и продолжительности ледяного покрова за нестационарный климатический период (1980-2010 гг.) по отношению к предыдущему периоду.
Максимальная толщина льда на вышеуказанных озерах уменьшилась на 10% — 15% за 1980-2010 г. Что касается уменьшения продолжительности ледостава, то отрицательный градиент оценивается в 5-10% по сравнению с предыдущим периодом.
Процитировать эту статью
Вуглинский В. (2017) Оценка изменений характеристик ледового режима озер и рек России в современных климатических условиях. Природные ресурсы, 8, 416-431. https://doi.org/10.4236/nr.2017.86027
Литература
- 1. Гинзбург Б.М. и Солдатова И.
И. (1996) Многолетние колебания дат замерзания и вскрытия рек в различных географических зонах. Российская метеорология и гидрология (Метеорология и гидрология), № 6, 101-108 (на русском языке). - 2. Вуглинский В.С. (2001) Экстремально ранние и поздние сроки замерзания озер и вскрытия льда в России. Verhandlungen des Internationalen Verein Limnologie, 27, 2793-2795.
- 3. Вуглинский В.С., Гронская Т.П. и Лемешко Н.А. (2002) Многолетние характеристики ледовых явлений и толщины льда на крупнейших озерах и водохранилищах России, «Лед в окружающей среде». Материалы 16-го Международного симпозиума по льду, 3, 88-91.
- 4. Вуглинский В.С. и Гронская Т.П. (2006) Изменения ледового режима озер и рек России и их возможное влияние на экономику. В кн.: Современные проблемы гидрометеорологии. Астерион, Санкт-Петербург, 229-244 (на русском языке).
- 5. Вуглинский В.С. (2002) Особенности ледовых явлений на реках Российской Арктики. Гидрологические процессы, 16, 905-913.
https://doi.org/10.1002/hyp.365 - 6. Куусисто, Э. и Эло, А. (2001) Переменные озерного и речного льда как индикаторы климата в Северной Европе. Verhandlungen des Internationalen Verein Limnologie, 27, 2761-2764.
- 7. Проуз, Т. и Белтаос, С. (2002) Климатический контроль гидрологии рек и льда: обзор. Гидрологические процессы, 16, 805-822.
https://doi.org/10.1002/hyp.369 - 8. Duguay, C., Prowse, T., Bonsal, B., Brown, R., Lacroix, M. and Menard, P. (2005 ) Последние тенденции в ледяном покрове канадских озер. Материалы 61-й Восточной конференции по снегу.
- 9. Магнусон Дж.Дж., Робертсон Д.М., Бенсон Б.Дж., Винн Р.Х., Ливингстон Д.М., Араи Т., Ассель Р.А., Барри Р.Г., Кард В., Куусисто Э., Гранин, Н.Г., Проуз, Т.Д., Стюар, К.М. и Вуглинский В.С. (2000) Исторические тенденции в покрытии озер и рек в Северном полушарии. Наука, 289, 1743-1746 гг.
https://doi.org/10.1126/science.289.5485.1743 - 10.
И. (1996) Многолетние колебания дат замерзания и вскрытия рек в различных географических зонах. Российская метеорология и гидрология (Метеорология и гидрология), № 6, 101-108 (на русском языке).
