Питание и режим реки Лена
Лена является самой крупной рекой Сибири. Немаленькая она и по мировым меркам. В списке самых длинных рек нашей планеты она занимает десятое место. Протяженность Лены составляет четыре тысячи четыреста километров. Бассейн водосбора расположен на площади почти в две с половиной тысячи квадратных километров. Протекает величественная река по территории Иркутской области и Якутии.
Географическое положение
Верховья реки, а также значительные площади бассейнов, относящихся к ее правым притокам, расположены в горных районах Забайкалья, Прибайкалья, а также на Алданском нагорье. В области Среднесибирского плоскогорья находится большая часть ее левобережного бассейна. Самый низкий участок проходит по Центрально-Якутской низменности.
Деление
В русле реки Лена выделяют три основных участка. Первый из них – верхний. Он проходит от истока до места ее впадения в реку Витим. Средний участок заканчивается там, где Лена встречается с р. Алдан. На третьем, нижнем отрезке, река несет свои воды до устья.
В верхнем течении режим Лены бурный и быстрый. В этой зоне имеются все признаки, характерные для горных речек. Течение вод стремительное, а русло извилистое. Многие места имеют пороги. При этом берега скалистые и высокие. В верхнем течении водный поток пенится и бурлит, стремительно передвигаясь к северу.
Режим своенравной и могучей реки меняется на подходе к Киренску. Здесь Лена принимает воды своего притока р. Киренги и немного успокаивается. Ее русло становится шире и глубже (в некоторых местах это значение равно десяти метрам). Скалистые берега отступают. Камни сменяют могучие кедры и высокие сосны, ели и пихты. Растет здесь и лиственница.
Река приобретает еще большую мощь после того, как в нее впадает Олекма – ее правый приток. Далее до Алдана Лена протекает по Приленскому плато. Здесь ее берега имеют своеобразные и чрезвычайно крутые склоны.
Заканчивается среднее течение после того, как Лена встречается со своим правым притоком – Алданом. В этом месте великая река Сибири образует многочисленные протоки с небольшими островами.
В нижнем течении Лена разливается во всю свою ширь. В этих местах она показывает все могущество и величие сибирской реки, которая не может не вызвать восхищение и восторг.
Питание
Пятьдесят процентов своего годового стока река получает от таяния снежного покрова, а также осадков в виде дождей. Дополнительные источники питания реки Лена – грунтовые воды. От них она получает один-два процента своего стока. Таким образом, тип питания реки Лена – смешанный. Но не только перечисленные источники увеличивают сток величественной сибирской красавицы.
Источники питания реки Лена – это также все ее притоки. В этот перечень входят Алдан и Чая, Витин и Олекма, Кута и Вилюй, Киренга и Молодо, Чуя и Туолба, Буотама и Синяя. Притоки имеют различные размеры. Самые крупные из них – реки Витим и Алдан.
Питание притоков в основном состоит из вод, образующихся в результате таяния снегов, а также выпадения осадков. Некоторое поступление стока происходит и из грунтовых пластов. Однако его объем весьма мал, так как на территории протекания реки находится зона вечной мерзлоты. Исключение составляют только те районы, где расположены геотермальные источники.
Таким образом, тип питания реки Лена и ее притоков одинаков. При этом он относится к виду смешанных.
Питание и режим реки Лена тесно взаимосвязаны между собой. При этом они находятся в зависимости от общего режима осадков. Для устья Лены характерно обширное весеннее половодье. Разливается река и в летний период. В это время там по несколько раз наблюдаются высокие паводки. А вот осеннее-зимняя межень в устье низкая.
Питание и режим реки Лена кардинально меняется весной. В этот период наблюдается мощный ледоход и происходит таяние снежных покровов. Во время паводка расход воды в зоне устья может быть выше отметки в 250 000 кубических метров в секунду.
Водоносность
Водный режим реки Лена характерен высоким половодьем. В весенний период изменение отметки уровня воды происходит в среднем на десять-пятнадцать метров. В низовьях это значение достигает восемнадцати метров. Режим реки Лена в летний период зависит от количества осадков. При этом по несколько раз наблюдаются дождевые паводки. Небольшой сток характерен для зимы.
По показателю водоносности среди российских рек Лена находится на втором месте. По объему своего стока она уступает только Енисею.
Режим реки Лена характерен средним годовым расходом в устье, равным семнадцати тысячам кубических метров в течение секунды. При этом максимальная цифра составляет 200 000, а минимальная – 366.
Тип водного режима реки Лена сохраняется по всей ее протяженности. Однако, несмотря на это, на различных участках показатели расходов воды имеют свои значения. Так, выше устья реки Киренга средний годовой расход воды находится на отметке 480 кубических метров в секунду. В месте впадения в Лену р. Витим это значение составляет 1700. У устьев Олекма, Алдан и Вилюй, соответственно, 4500, 6800 и 12 100 кубических метров в секунду. А вот в море Лаптевых, куда Лена несет свои воды, годовой сток составляет около пятисот сорока кубических километров.
Взвеси
Вместе с водами реки Лена в море Лаптевых ежегодно попадает сорок один миллион тонн различных растворенных веществ. Выносятся также и взвешенные наносы. Их в течение года попадает в море порядка двенадцати миллионов тонн. Мутность воды находится в пределах 50-60 грамм на кубический метр. А вот показатель минерализации составляет 80-100 миллиграмм на литр.
Ледостав
В холодные периоды года в показателях уровня воды наблюдается падение, и режим реки Лена при этом кардинально изменяется. В этот период ее поверхность сковывается льдом. Река свободно несет свои воды пять-шесть месяцев в течение года на юге и четыре-пять месяцев на севере. В притоках Лены ледостав устанавливается несколько раньше. Саму реку сковывает мороз на десять суток позже.
Ледостав в верхнем течении устанавливается в конце октября. В нижнем – на месяц раньше. Вскрытие льда может затянуться в верхнем течении до середины мая, а в нижнем – до начала июня.
Режим реки Лена кардинальным образом меняется во время весеннего ледохода. В этот период происходит образование заторов, которые значительно поднимают уровень воды.
Термический режим
Показатели температуры воды по всей протяженности реки Лена имеют существенные различия. Среднемесячные показатели в зонах верхнего и среднего течения находятся на отметке плюс девятнадцать. А вот в холодные периоды (с ноября по апрель) температура воды в среднем равна нулю.
Что касается нижнего течения реки, здесь значения среднемесячных показателей несколько ниже. В теплые месяцы они не превышают семнадцати градусов. Значительно дольше длится период с нулевой отметкой. Он начинается в октябре и заканчивается в мае.
Температурный режим реки Лена в верхнем участке ее дельты имеет минимальные значения. В связи с этим в данной зоне наблюдается наиболее продолжительный период покрытия воды льдом.
Весеннее половодье на реке Лена длится в среднем тридцать пять дней. Причем в верховьях этот период наименее продолжительный. Он составляет двадцать семь дней. В нижнем течении реки весеннее половодье может длиться до сорока четырех дней.
Экологические проблемы
Глобальное потепление климата, которое в последние годы наблюдается на нашей планете, оказывает негативное влияние на реку. На территории, где она протекает, за последние сорок лет наблюдается подъем годовой температуры воздуха на четыре градуса. В связи с этим весенние паводки становятся значительно мощнее. Это разрушает берега реки. Помимо этого, происходит движение островов по течению реки. Уже в 2009 году зафиксирована скорость их спуска, которая составила двадцать семь метров в год.
Хозяйственное использование
Лена является одной из самых чистых рек на нашей планете. Кроме этого, ее русло не изменялось человеком. На Лене в настоящее время не построено ни одной плотины, гидроэлектростанции, а также прочих водных сооружений. В местах, расположенных далеко от населенных пунктов, вода настолько чистая, что ее можно пить непосредственно из реки.
Как видим, уникальная природа этих мест практически сохранена. Это связано с тем, что хозяйственное использование реки Лена ведется не очень интенсивно. На данный фактор влияет отсутствие большого количества населенных пунктов, а также различных гидросооружений. Несмотря на это, Лена служит главной транспортной артерией, расположенной на территории Якутии. Она судоходна от притока Качуга до своего устья. Русло до Усть-Кута могут проходить только суда, обладающие небольшой осадкой. Период навигации длится в верховьях реки порядка ста шестидесяти суток, а в ее низовьях – сто двадцать. Главными пристанями являются Якутск и Жиганск, Витим и Ленек, Будун и Киренск, Качуг и Жигалово, Олекминск и Осетрово. Судоходны и некоторые притоки Лены. В их числе Витим и Олекма, Киренга и Вилюй, а также Алдан.
В бассейне реки Лена производится добыча полезных ископаемых. Найдены на этой территории золотоносные районы и месторождения алмазов. Богат бассейн Лены каменной солью и железной рудой, слюдой и природным газом. В низовьях реки развито рыболовство. Здесь водятся налим и омуль, сибирская ряпушка и муксун.
как влияют на режим, какой преобладающий тип, какие имеет особенности
Какой тип питания?
Как и у всех рек на территории России, Волга имеет смешанный тип питания.
Он состоит из талых снеговых вод, дождевых и подземных.
Каждый тип способствует поддержанию водного баланса в Волге и компенсирует высокий уровень испарения.
На сегодняшний день на Волге построено несколько водохранилищ и плотин, которые регулируют уровень воды в реке, но еще несколько лет назад колебания уровня доходили до 10 м в среднем, и до 20 м в отдельных местах возле города Астрахань. Это происходило ввиду резкого пополнения водного запаса в русле реки.
Основные наполнители
Прежде чем говорить о питании Волги, следует учитывать, что она имеет более 60 притоков, которые наполняют реку водой. Самый крупный из них – Ока, которая так же имеет огромное количество притоков. Питание Волги зависит от каждого из них.
Снеговые воды
Снеговые талые воды составляют около 60% питания реки. В местах истока и русла Волги очень снежные зимы, поэтому в марте-апреле снега начинают таять, и река получает огромный прилив воды.
Снежная зима – это естественно для местных климатических условий, поэтому Волга никогда не оставалась без питания ввиду малого количества осадков.
Справка! В отдельных районах снеговых осадков еще больше, в период таяния они наполняют водой притоки реки, а те, в свою очередь, саму Волгу.
Дождевые
Дождевые воды спасают в летнюю жару реку от избыточного испарения.
Дожди в районах русла реки начинаются в мае и заканчиваются только в октябре.
Дожди составляют всего 10% от питания всей реки и ее основных притоков. Самые обильные дождевые осадки выпадают близ устья Волги.
Несмотря на то, что дожди не сильно влияют на годовой сток, они играют важную роль в формировании среды Каспийского моря.
Грунтовые (подземные)
Грунтовые воды составляют порядка 30% от всего питания Волги. Особенность грунтового питания – оно постоянное и не зависит от сезона и других факторов. Также стоит отметить, что грунтовое питание характерно для всех без исключения притоков Волги.
Какой преобладающий?
Преобладающим является снеговой источник питания. Это характерно для многих рек, которые берут свое начало в России.
Важно то, что исток Волга находится на относительно северной части РФ, где замечается усиленное выпадение снеговых осадков.
А если брать в учет и притоки, то есть реки, которые берут свое начало в самых северо-западных точках страны, то там достаточно снежные зимы и теплая весна, которая наступает резко.
Как наполнение влияет на режим водоема?
Именно питание и обуславливает режим реки.
Весной начинают таять снега, от чего Волга становится полноводнее.
Если бы не построенные водохранилище и гидросооружения, это бы было заметно.
Справка! Летом река становится немного мелководнее, но к концу августа и до октября она вновь наполняется водой из-за постоянных дождей. Зимой – она снова немного мельчает.
Заключение
Волга имеет характерный для российских рек тип питания, такое питание можно назвать классическим для рек РФ.
Большинство ее притоков также зависят преимущественно от тающих снегов, что делает режим Волги еще более ярко выраженным.
Когда все притоки выходят из берегов, Волга становится предельно полноводной. И наоборот, когда притоки мельчают, мельчает и основная река.
География — 10
Источники питания рек
Гидрограф. 1-я линия показывает изменение уровня до возведения плотины, 2-я линия (пунктир) — после сооружения плотины и водохранилища.
В питании рек, протекающих по умеренному поясу, преобладают дождевые и снеговые воды. Обычно такие реки бывают многоводными в весенние месяцы. Причиной этого является выпадение осадков в это время, а также таяние снегов. Например, Волга, Миссисипи, Рейн, Енисей, Лена и др. Реки, в питании которых преобладают подземные воды и болота, имеют относительно стабильный режим. Это связано с тем, что объем подземных вод в течение года изменяется незначительно. У некоторых рек преобладает дождевое питание. Такие реки расположены в экваториальном, субэкваториальном поясах, также на территориях с муссонным климатом.
Режим реки может быть зарегулированным и незарегулированным. Сооружением водохранилищ на реках возможно в значительной степени снизить уровень воды во время половодья. Если на реке сооружены плотины и водохранилища, то она имеет зарегулированный режим. Такие реки расположены, в основном, в умеренном и субтропическом поясах. Реки, на которых нет водохранилищ, имеют незарегулированный, или естественный режим.
Изменение уровня воды в реках изображают в виде графика, который называется гидрограф. С помощью гидрографа можно наблюдать изменение уровня по месяцам.
М е с я ц ыДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
3
На основании гидрографа определите, в каких месяцах наблюдается самый высокий и самый низкий уровень воды в реке.Обсудите:
- Что является источником питания данной реки и в каком климатическом поясе она находится?
Уровень воды во время половодья
В годовом режиме реки выделяют 2 периода: половодье и межень (маловодный период). Во время половодья дождевые и талые воды увеличиваются, уровень воды поднимается. При этом вода затопляет пойму. При выпадении обильных осадков во время половодья или преждевременном таянии снегов вследствие потепления происходит наводнение. Во время наводнения уровень воды в реке поднимается, река выходит из долины и затопляет близлежащие территории. Маловодный период соответствует сезону наименьшего выпадения осадков или, когда осадки не выпадают вообще. При этом объем воды в реке резко уменьшается, а некоторые реки, протекающие по засушливым территориям, пересыхают.
Рабочая тетрадь 8 класс «Природа и население» Ким Марченко Низовцев (Ответы и ГДЗ)
ЭТО ВАЖНО ЗНАТЬ1. Назовите ричины неравномерного распределения речной сети по территории России.
Географическое положение, климат, рельеф.
2. Перечислите три крупнейшие реки России (пользуйтесь страницей 5 приложений в учебнике):
а) по длине — Амур, Лена, Енисей;
б) по площади бассейна — Обь, Енисей, Лена;
в) по годовому стоку — Обь, Енисей, Лена.
Какие реки входят в тройку по всем трем параметрам?
Лена, Енисей.
3. Выберите из предложенного списка понятия, относящиеся непосредственно к реке: паводок, режим, бассейн, межень, половодье, падение.
4. Приведите примеры рек России с летним половодьем.
Амур и его притоки.
5. Когда уровень воды в реке низкий — это:
а) межень
б) паводок
в) половодье
6. Подчеркните реки России, относящиеся к бассейну Тихого океана: Амур, Уссури, Зея, Бурея, Анадырь.
РАБОТА С КАРТОЙ
Пользуясь рис.10, определите, каким рекам соответствуют номера:
Обведите и закрасьте: бассейн р.Обь — красным, р.Амур — зеленым, р.Дон — синим цветом. Площадь какого из этих бассейнов больше?
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
ВАРИАНТ 1
Используя разные источники информации, дайте характеристику ближайшей к вашему населенному пункту реки по плану:
ВАРИАНТ 2
Используя текст учебника, таблицу 5 приложений в учебнике и атлас, дайте характеристику реки (Северная Двина и Дон) с точки зрения возможностей ее хозяйственного использования по плану:
ВАРИАНТ 3
Гидрографом называют график изменения во времени расходов воды за год или часть года. Графически на гидрографе выделяются объемы воды, сформированные различными источниками питания (дождевое, снеговое, ледниковое, подземное).
К какому типу рек по режиму относится река Ижора?
Река с весенним половодьем восточно-европейского типа.
Назовите источники питания этой реки?
Снеговое, дождевое, подземные воды.
В каком районе страны находится река Ижора?
На северо-западе. Левый приток Нивы.
ВАРИАНТ 4
Используя разные источники информации, дайте характеристику рек Зея и Ока. Заполните таблицу.
Реки и озёра — урок. География, 7 класс.
Реки Евразии выносят в Мировой океан почти половину всех речных вод планеты. По объёму речного стока континент превосходит все материки. Большая часть величайших рек мира (протяжённостью более \(3\) тыс. км) находится в Евразии.
Крупнейшие реки Евразии: Янцзы, Хуанхэ, Меконг, Инд, Лена, Обь, Енисей, Волга.
Реки неравномерно распределены по территории материка. Самые крупные речные системы находятся в Северной, Восточной и Юго-Восточной Азии. В Европе преобладают небольшие реки. Бассейн внутреннего стока занимает центральную часть материка. К нему относятся такие реки, как Волга, Урал, Амударья, Или, которые впадают в озёра: Каспийское море, Аральское море, Балхаш. Также есть реки, не имеющие стока, они пересыхают, теряясь в пустынных песках.
Реки бассейна Тихого океана имеют муссонный тип режима и выделяются многоводностью (Янцзы, Хуанхэ, Меконг, Амур).
Янцзы — самая длинная река Евразии (\(6300\) км). Она начинается в Тибете, через порожистые ущелья прорывается на аллювиальную равнину и впадает в Восточно-Китайское море. Янцзы по объёму стока занимает \(4\)-е место после Амазонки, Конго и Ганга с Брахмапутрой.
Хуанхэ («жёлтая река») — вторая по длине река Евразии (\(4845\) км). Хуанхэ каждый год выносит в Жёлтое море более \(1\) млрд т твёрдого материала, что и придаёт воде самой реки и моря жёлтый цвет.
У рек бассейна Индийского океана также муссонный режим. Крупнейшие из них — Инд, Брахмапутра, Ганг, Тигр, Евфрат — образуются высоко в горах. Система Ганг — Брахмапутра по водности занимает \(3\)-е место после Амазонки и Конго.
Реки бассейна Атлантического океана не образуют крупных систем, имеют меньший и более равномерный сток, разнообразные источники питания. Самая крупная река этого бассейна — Дунай (\(2850\) км), она протекает по территории или является границей \(10\)-и стран.
Бассейн Северного Ледовитого океана занимает северную окраину Евразии. Крупнейшие реки этого бассейна — Лена, Обь, Енисей — берут начало в горах, текут по равнинам с юга на север. Питаются они талыми снеговыми, дождевыми и ледниковыми водами. Зимой замерзают, а многие их некрупные притоки промерзают до дна.
Волга (\(3530\) км) — крупнейшая река в Европе. Она также является самой длинной рекой бассейна внутреннего стока. Впадает в Каспийское море, образуя мощную дельту.
Крупнейшие озёра Евразии: Каспийское море, Аральское море, Байкал, Ладожское, Онежское, Балхаш.
Озёра Евразии многочисленны и разнообразны. Они неравномерно распределены по территории и различаются происхождением котловин, размерами, питанием, температурным режимом, солёностью.
В Евразии значительны площади оледенения. Оно распространено на островах Северного Ледовитого океана и в высоких горах. Ни на одном материке планеты (кроме Антарктиды) не получила такого распространения многолетняя мерзлота. Она занимает \(1/5\) Евразии.
Практическая работа «Характеристика реки Лена» | План-конспект урока по географии (8 класс) по теме:
Практическая работа 8 класс
Характеристика реки Лена и её хозяйственное использование
Задачи:
- Получить новые знания о реке Лена и узнать об особенностях этой реки.
- Формирование умения составлять развернутую характеристику реки на основе указанных источников.
- Формирование умения выявлять причинно-следственные, пространственные и другие взаимосвязи между объектами и явлениями и делать соответствующие выводы по итогам работы.
Источники знаний:
1. Мелкомасштабные карты атласа 8 – го класса, 8-9 класса:
— физическая,
— политико-административная,
— тектоническая,
— климатическая,
— природных зон,
— водного режима,
— плотности населения.
2. Другие источники (Приложение №1):
а) Исторические сведения о возникновении городов.
б) Статистические сведения о численности населения городов на берегах реки Лена.
Задания для выполнения практической работы:
1. Составьте характеристику реки Лена, используя карты атласа.
2. Обозначьте на контурной карте города на берегах реки Лена и укажите их численность населения (Приложение №1).
3. Подчеркните названия городов, являющихся центрами субъектов федерации.
4. Познакомьтесь с краткими сведениями о возникновении городов и их хозяйстве.
5. Определите географическое положение городов.
6. Дополните характеристику реки новыми сведениями.
7. Выводы запишите в тетрадь.
Для слабых учеников можно предложить план характеристики реки.
Содержание практической работы
1. Составьте характеристику реки Лена, используя карты атласа.
1) Используя политико-административную карту.
- Протекает по территории Иркутской обл., р. Якутия (Саха), а притоки еще и по Забайкальскому, Хабаровскому, Красноярскому краям и р. Бурятия.
2) По физической карте России или Восточная Сибирь и Дальний Восток:
- Общее направление течения реки.
Река течёт с юга на север.
- Расположение относительно крупных форм рельефа.
Река протекает в верхнем течении по Байкальскому хребту, затем пересекает Патомское нагорье, Приленское плато, Центрально- якутскую низменность.
- Расположение истока.
Начинается на Байкальском хребте, до оз. Байкал около 10 км.
- Устье реки и его вид.
Впадает в море Лаптевых Северного Ледовитого океана, при впадении образует обширную дельту.
- Крупные притоки.
Правые: Киренга, Алдан, Олёкма, Витим
Левые: Вилюй, Муна.
3) По тектонической карте:
- По каким тектоническим структурам протекает река.
В основном протекает по Сибирской платформе
4) по климатической карте:
- Климатические пояса, в пределах которых протекает река.
Река большей частью находится в области резко-континентального климата, протекает по территории умеренного, субарктического и арктического климатических поясов.
5) По карте природных зон:
- В каких природных зонах протекает река.
Большая часть бассейна лежит в таежной зоне, а низовья в зоне тундры и лесотундры, а также арктических пустынь.
6) по карте водного режима:
- Режим и питание реки, продолжительность ледостава.
Река с весенним половодьем.
Питание преимущественно снеговое, замерзает в верховье в начале ноября, а в низовье — в конце октября. Вскрывается она в верховье в первой декаде мая, в низовье — в первой декаде июня. Протекает по территории с многолетней мерзлотой.
7) по карте плотности населения:
- Определить плотность населения.
Плотность населения чрезвычайно низкая, менее 1 человека на 1 кв. км, лишь в районе города Якутска плотность от 1 до 5 чел. на 1 кв. км.
2. Обозначьте на контурной карте города на берегах реки Лена и укажите их численность населения (Приложение №1).
3. Подчеркните названия городов, являющихся центрами субъектов федерации.
4. Познакомьтесь с краткими сведениями о возникновении городов и их хозяйстве.
5. Определите географическое положение городов.
6. Дополните характеристику реки новыми сведениями.
7. Выводы запишите в тетрадь.
Учащиеся получают новую информацию для размышления и делают выводы, что городов на реке Лена очень мало, все они кроме Якутска, малые по численности населения, одни возникли из старинных острогов, другие появились в результате хозяйственной деятельности, связанной с добычей золота и алмазов, заготовкой и переработкой древесины. В большинстве городов есть речной порт.
Форма выполнения работы:
1. Ученики работают фронтально: составляют характеристику реки и анализируют или устанавливают причинно-следственные связи.
2. По результатам общего обсуждения каждый учащийся самостоятельно записывает основные выводы по теме работы. Выполняют контурную карту. Работы сдаются учителю на проверку.
Планируемый результат:
1. Индивидуальные текстовые работы учащихся.
2. Контурная карта
Работа по изучению реки Лена, подразумевает анализ информации, установление новых пространственных, временных, причинно-следственных связей и возможное обобщение, т.е. продуктивную умственную деятельность, следовательно, способствует формированию общих учебных умений учащихся на новом, более высоком уровне.
Разнообразие внутренних вод России. Реки
Цель: познакомить с главными речными системами, особенностями их питания и режима.
Оборудование: физическая карта России.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Изучение нового материала
1. Рассказ учителя
Россия — страна величайших речных систем. Из 34 крупнейших рек мира 6 полностью протекают по территории России (Лена, Енисей, Обь, Волга, Оленёк, Колыма), а Амур и Урал — на значительном протяжении своего течения.
Реки Обь, Енисей, Лена и Амур относятся к величайшим рекам мира, а Волга является самой крупной рекой Европы.
Внутренние воды зависят от многих компонентов природы, являясь частью природного комплекса, и сами оказывают огромное влияние на почвы, растительность, рельеф, климат, жизнь и деятельность человека. Но главными компонентами, влияющими на воды, являются климат и рельеф.
Климат влияет на замерзаемость рек. В условиях длительной холодной зимы на реках бывает длительный ледостав, более мощный лед.
В засушливом климате речная сеть редкая, реки маловодны и даже могут пересыхать.
Климат определяет характер питания реки (источники питания): дождевое, снеговое, подземное, ледниковое, смешанное. Большая часть рек России имеет смешанное питание.
Климат определяет и режим реки, т. е. поведение реки в течение года: половодье, паводок, межень, ледостав, ледоход.
Классификация рек России по режиму
1. Реки с весенним половодьем (это реки, имеющие смешанное питание с преобладанием снегового). На этих реках (Волга, Обь, Печора и др.) весной бывает ожидаемый подъем уровня воды — половодье.
2. Реки с летним половодьем. Это реки, текущие в муссонном климате, разливающиеся во время сезона муссонных дождей (Амур и его притоки).
3. Реки с паводковым режимом. Разливаются после дождей. (Паводок — внезапный непредсказуемый подъем уровня воды.)
Зимой на реках России бывает низкий уровень воды — межень, т. к. остается только один источник питания — грунтовые воды.
2. Работа с картой
1). Назовите реки, которые не замерзают, которые замерзают на длительный период.
2). Назовите реки России, которые могут пересыхать на определенный промежуток времени.
3). Назовите реки, которые имеют весеннее половодье, летнее половодье, поводочный режим.
3. Работа с учебником
(По Р.: рис. 54 на с. 116; по Б.: рис. 48 на с. 77.)
— Определите продолжительность ледостава на реке Оби — в верховье, в низовье. (В верховье ледостав с декабря по 30 апреля, в низовье ледостав с ноября по 31 мая.)
4. Беседа с элементами работы с картой
На реки влияет и рельеф: на равнинах реки имеют спокойное течение, широкую долину, а в горах реки бурные с порогами и водопадами, текут в глубоких ущельях.
— Приведите примеры рек, которые имеют бурное течение, текут в горах, и реки, которые имеют на всем своем протяжении медленное течение.
— Вспомните, что такое бассейн реки. (Местность, с которой река получает питание.)
Реки бассейна Северного Ледовитого океана текут на север. Это Онега, Северная Двина, Печора, Обь с Иртышем, Енисей, Лена, Яна, Индигирка, Колыма. Истоки Лены, Енисея, Оби — в горах, поэтому в верховьях течение рек быстрое.
— Найдите и покажите реки, несущие свои воды в Северный Ледовитый океан. Почему крупнейшие реки России текут на север? (Большая территория России имеет уклон к северу.)
— Найдите и покажите реки бассейна Тихого океана: Амур с Шилкой и Аргунью, Анадырь. Почему крупных рек на востоке России не так много, как на севере? {На побережье Тихого океана горные хребты, реки короткие, стекающие с восточных склонов хребтов.)
Падение — это превышение истока реки над устьем в метрах (Н1 — Н2, где Н1 — абсолютная высота истока; Н2 — абсолютная высота устья).
Отношение падения реки (в см) к ее длине (в км) называют уклоном реки.
По уклону и падению реки определяют скорость течения, характер долины, скорость и вид эрозионной работы реки.
Чтобы вычислить падение реки, надо определить высоту ее истока и устья по физической карте. Реки, впадающие в море, имеют высоту устья 0 м. Если река впадает в озеро, то уровень поверхности воды в озере является высотой ее устья. Если река вытекает из озера (Ангара из озера Байкал), то уровень поверхности воды в Байкале является высотой истока реки.
Определим падение реки Волги, которая начинается с Валдайской возвышенности. Высота истока = 300 м, Волга впадает в Каспийское море, уровень поверхности воды в котором равен — 28 м.
Падение Волги: 300 м — (—28 м) = 328 м.
Вся вода, которая протекает в речном русле за год, называется годовым стоком. Это показатель многоводности реки.
Самая многоводная река России — Енисей, его годовой сток — 600 км2. У Амура годовой сток равен 350 км2, у Лены — 500 км2.
— Почему Енисей — самая полноводная река России, несмотря на то что осадков в бассейне Енисея выпадает меньше, чем в бассейнах Печоры, Северной Двины, Оби? (Во-первых, вечная мерзлота является водоупорным слоем, во-вторых, в бассейне Енисея меньше потери воды на испаряемость, т. к. здесь долгие и очень холодные зимы.)
Базис эрозии — уровень, на котором водный поток теряет свою энергию и ниже которого не может углубить свое русло (теряет эродирующую способность).
Общим базисом эрозии считается уровень Мирового океана. Местные базисы эрозии — уровни озер, в которые впадают реки, уровень главной реки для впадающего в нее притока и т. д. Изменения высоты базиса эрозии из-за колебаний уровня моря, вековых колебаний земной коры сопровождаются врезанием долины (при понижении базиса эрозии) или заполнением ее речными отложениями (при его повышении). Смена этих процессов приводит к образованию речных террас.
— Какие виды устьев есть на наших реках? Приведите примеры. (Дельта — Волга, Лена, Колыма; эстуарии (губы) — Енисей, Обь.)
5. Самостоятельная работа
Покажите на контурных картах путь «из варяг в греки», укажите места волоков. Для работы у вас есть описания маршрутов.
1. От Балтийского моря путь проходил по Неве, Ладожскому озеру, реке Волхов, озеру Ильмень, реке Ловать; затем волоком до Западной Двины; далее волоком до Днепра и далее выходил в Черное море. По морю вдоль побережья Болгарии до Константинополя. Перед тем как выйти в Черное море, суда требовали дополнительной оснастки. Близ устья Днепра на острове Березань купцы делали остановку для этих целей.
2. Балтийское море — Финский залив — Нева — Ладожское озеро — река Волхов — озеро Ильмень — реки Мета, Тверца, Волга — Каспийское море. Это был водный маршрут с небольшими сухопутными участками; его называли «путь из варяг в арабы». По такому пути до Греции не доберешься, но он давал выход в южные русские земли, а также в страны Средней Азии и Иран. Чтобы попасть «в греки», т. е. в бассейн Эгейского моря, варягам приходилось перебираться из Волги в Дон, из Азовского моря в Черное и далее по каналам.
III. Закрепление нового материала
1. Фронтальный опрос
— Почему Волга разливается весной, а Амур — летом? (Волга имеет смешанное питание с преобладанием снегового, а Амур — дождевое питание — муссонными дождями.)
— Назовите самую полноводную реку России. (Енисей.)
— Назовите самую длинную реку России. (Обь с Иртышем.)
— Чем отличается паводок от половодья? (Паводок — внезапный подъем уровня воды в реке, а половодье — ожидаемый, закономерный, ежегодный подъем уровня воды в реке.)
— Что такое годовой сток? Во сколько раз годовой сток Волги меньше стока Енисея. (Примерный ответ. Годовой сток — это расход воды в реке за год, т. е. вся вода, протекающая через поперечное сечение русла в устье реки за год. По табл. на с. 125 определяем годовой сток Енисея — 624 км3, Волги — 254 км3. 624 км3: 254 км3 = 2,45 раза.)
— В чем различие внутренних вод областей избыточного и недостаточного увлажнения? (Примерный ответ. При избыточном увлажнении — густая речная сеть, реки полноводны, возможны болота, близко уровень грунтовых вод, много озер; при недостаточном увлажнении — редкая речная сеть, реки транзитные, глубже подземные воды, озера бессточные соленые.)
2. Работа с контурными картами
1). Обозначьте крупные речные системы (Волга с Окой и Камой, рукав Волги — Ахтуба, Печора, Онега, Северная Двина, Обь с Иртышем, Енисей с Ангарой, Подкаменная и Нижняя Тунгуски, Лена, Яна, Индигирка, Колыма, Анадырь, Амур с Уссури, Зеей, Буреей, Западная Двина, Днепр и Дон).
2). Отметьте водоразделы, бассейны океанов и крупных рек и бессточные бассейны.
Домашнее задание
1. По Р.: § 19, вопросы к параграфу.
По Б.: § 12, вопросы к параграфу.
2. Ответить на вопросы:
— Может л и быть, чтобы устье реки было ниже уровня океана? (Да. Например, устье Волги.)
— Почему Москву называют портом пяти морей?
— Как вы объясните сильные весенние наводнения на реке Лене.
3. Подготовить сообщение о болотах, озерах, ледниках, вечной мерзлоте.
Дополнительный материал
Реки России
Река |
Исток |
Устье |
Длина реки, км |
Высота истока, м |
Высота устья, м |
Притоки |
Амур |
Б. Хинган |
Охотское море |
4440 |
1000 |
0 |
Сунгари, Уссури, Шилка, Аргун ь |
Волга |
Валдайская возвышенность |
Каспийское море |
3531 |
256 |
-28 |
Кама, Ока |
Дон |
Среднерусская возвышенность |
Азовское море |
1870 |
300 |
0 |
Северный Донец, Хопер |
Енисей |
Восточный Саян |
Карское море |
4102 |
1000 |
0 |
Ангара, Нижняя Тунгуска, Подкаменная Тунгуска |
Индигирка |
Хребет Сантар-Хаяга |
Восточно-Сибирское море |
1726 |
1000 |
0 |
Мома |
Колыма |
Хребет Черского |
Восточно-Сибирское море |
2129 |
1500 |
0 |
Омолон, Анюй |
Лена |
Байкальский хребет |
море Лаптевых |
4400 |
≈ 930 |
0 |
Алдан, Вилюй, Олекма, Витим |
Нева |
Ладожское озеро |
Финский залив |
74 |
4 |
0 |
Охта, Тосна |
Обь |
Телецкое озеро (Бия и Катунь) |
Карское море |
5410 |
1000 |
0 |
Иртыш |
Урал |
Уралтау (Уральские горы) |
Каспийское море |
2428 |
800 |
-28 |
Илек, Сакмара |
Профилирование пяти крупнейших гидроэлектростанций России
Более 20% мировой электроэнергии вырабатывается на российских гидроэлектростанциях, при этом страна владеет огромными неиспользованными ресурсами, чтобы значительно увеличить ее производство.
В России общая установленная мощность гидроагрегатов на гидроэлектростанциях составляет около 45 млн кВт с годовой выработкой электроэнергии около 165 млрд кВтч (Фото: Pixabay)
В России 102 гидроэлектростанции — более 100 на каждой. Мощность мегаватт (МВт) ставит страну в число 10 крупнейших гидроэнергетических гигантов мира и занимает второе место на планете по потенциальному производству энергии.
Имея общую установленную мощность около 45 миллионов киловатт (кВт) и годовую выработку электроэнергии в размере около 165 миллиардов киловатт-часов (кВтч), Россия занимает пятое место по объему производства гидроэлектроэнергии в мире.
NS Energy представляет пятерку крупнейших гидроэлектростанций в России.
1. Саяно-Шушенская ГЭС
Саяно-Шушенская ГЭС, самая большая гидроэлектростанция в России и одна из 10 крупнейших в мире, расположена на реке Енисей в Саяногорске, Хакасия.Плотина была построена между 1963 и 1978 годами и принадлежит РусГидро (второй по величине производитель гидроэлектроэнергии в мире).
Арочно-гравитационная плотина электростанции длиной 1066 м и высотой 242 м имеет установленную мощность 6,4 ГВт с 10 гидротурбинами Фрэнсиса мощностью 640 МВт каждая, производящими 23,5 тераватт-часов (ТВтч) в год, из которых 70% идет на четыре алюминиевых завода в Сибири.
После серьезного повреждения в результате аварии 2009 года, Саяно-Шушенская вернулась на свою обычную производственную мощность в 2014 году после обширного ремонта и модернизации.
Саяно-Шушенская ГЭС (Источник: MVVAlt) 2. Красноярская ГЭСПостроенная между 1956 и 1972 годами, вторая по величине гидроэлектростанция в России, Красноярская плотина мощностью 6,0 гигаватт (ГВт) расположена на реке Енисей в Дивногорске, в 30 км от Красноярска. Гидроэлектростанция, управляемая ОАО «Красноярская ГЭС», вырабатывает 18,4 ТВтч электроэнергии в год, большая часть которой поставляется на принадлежащий РУСАЛу Красноярский медеплавильный завод.
Красноярская ГРЭС включает гравитационную бетонную плотину длиной 1 065 м и высотой 124 м, в которой размещены 12 энергоблоков типа «Фрэнсис» мощностью по 500 МВт каждый.На электростанции также находится единственный в России судоподъемник, платформа подъемника которого движется по зубчатой электрической железной дороге с шириной колеи девять метров — самой широкой колеей в мире.
3. Братская ГЭСРасположенная недалеко от города Братск на реке Ангара в Иркутской области, на юго-востоке Сибири, Братская гидроэлектростанция мощностью 4,5 ГВт представляет собой бетонную гравитационную плотину высотой 124,5 м и шириной 924 м, построенную в период с 1954 по 1961 год.Владеет и управляет Иркутскэнерго, он начал работу в 1967 году и вырабатывает 22,6 ТВтч электроэнергии в год.
На Братской гидроэлектростанции также имеется электростанция, состоящая из 18 гидротурбин Фрэнсиса производства Ленинградского металлургического завода, каждая мощностью 250 МВт.
К вершине плотины примыкает автомобильная дорога и колея железнодорожной линии Тайшет-Лена. Хотя у Ангары нет судоходных маршрутов и, следовательно, нет навигационных каналов, в проекте есть возможность собрать судовой лифт.
4. Усть-Илимская ГЭС
Усть-Илимская ГЭС с установленной мощностью 3,8 ГВт является четвертой по величине гидроэлектростанцией в России и вырабатывает 21,7 ТВтч электроэнергии в год. Эта электростанция, также расположенная в Иркутской области, недалеко от Усть-Илимска на реке Ангара, была построена между 1963 и 1980 годами и принадлежит и управляется Иркутскэнерго.
Электростанция представляет собой бетонную гравитационную плотину длиной 1475 м и высотой 105 м.Он состоит из 16 гидротурбин Фрэнсиса, каждая мощностью 240 МВт. К электростанции примыкают две земляные вспомогательные дамбы, построенные в рамках гидроэнергетического проекта. Усть-Илимская ГРЭС может содержать еще две турбины, что, как сообщается, может увеличить ее установленную мощность до 4,3 ГВт.
Усть-Илимская ГЭС (Источник: Сайга20К / creativecommons.org) 5. Богучанская ГЭСБогучанская плотина, расположенная на реке Ангара в Кодинске близ Красноярского края, является пятой по величине гидроэлектростанцией в России.Построенная, принадлежащая и эксплуатируемая ОАО «Богучанская ГЭС» (совместное предприятие Русала и РусГидро), электростанция мощностью 3,0 ГВт вырабатывает в среднем 17,6 кВтч электроэнергии в год с помощью девяти гидротурбин Фрэнсиса, каждая из которых имеет мощность 333 МВт.
После того, как в 2015 году был установлен девятый генератор, завод заработал на полную мощность. Электроэнергия в основном направляется на Богучанский алюминиевый завод, в Эвенкийский регион для разработки природных ресурсов (включая леса и другие месторождения полезных ископаемых) и для решения проблемы нехватки электроэнергии в Сибири.
У вас есть интересный контент, которым вы можете поделиться с нами? Введите свой адрес электронной почты, чтобы мы могли с вами связаться.
Гидрологическое моделирование воздействия изменения климата на речной сток в бассейне реки Лена в Сибири и его последствия для атлантического меридионального опрокидывания | Гидрологические исследования
Изменение климата усилит глобальный гидрологический цикл.Изменение режима выпадения осадков в сочетании с изменениями температуры и эвапотранспирации будет иметь важные последствия для речного стока (Vihma et al. 2016). Наиболее серьезные гидрометеорологические последствия повышения температуры наблюдаются и прогнозируются для Арктики, при этом среднегодовая температура воздуха в период с 2001 по 2012 год будет на 1,5 ° C выше, чем в период с 1971 по 2000 год (Overland et al. 2013). Количество осадков увеличивается и, по прогнозам, к 2100 году будет более чем на 50%.Прогнозируется, что зимнее потепление будет в четыре раза больше, чем летнее потепление, что изменит таяние снегов, эвапотранспирацию и, в конечном итоге, речной сток (Ye et al. 2004).
Сообщаемое увеличение стока рек в Арктике вызвало обеспокоенность по поводу целостности атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC; Shu et al. 2017). AMOC включает в себя северные потоки теплой соленой воды, образование глубоководных вод Северной Атлантики (NADW) в результате опускания из-за потери плавучести и возвратные потоки холодных глубинных вод на юг (Buckley & Marshall, 2016).Палеоклиматические прокси-записи (например, Broecker et al. 1985; Clark et al. 2002) предполагают, что AMOC рухнул в прошлом, указывая на возможность его стабильных состояний «включено» и «выключено». Моделирование с помощью простых численных моделей (например, Manabe & Stouffer 1988; Hawkins et al. 2011) подтверждают наличие этого бистабильного поведения, предполагая, что оно может разрушиться в будущем. Увеличение притока пресной воды в Северный Ледовитый океан может снизить плотность поверхностных вод и потенциально препятствовать образованию глубоководных вод, вызывая положительную обратную связь, в результате чего уменьшенное образование НАДВ снижает перенос соленой воды на север, что дополнительно снижает плотность воды и, следовательно, конвекцию.Однако исследования с использованием объединенных моделей общей циркуляции (GCM) для оценки изменений AMOC не выявили этой нестабильности, и последний консенсус Межправительственной группы экспертов по изменению климата состоит в том, что замедление AMOC более вероятно, чем полный коллапс в 21 веке (Kirtman и др., , 2013 г.).
Последствия ослабления или краха AMOC будут широко распространены из-за глобальных телекоммуникационных сетей (Vellinga & Wood 2008).Климатические последствия могут включать похолодание в Северной Атлантике, смещение к экватору зоны межтропической конвергенции и ослабление муссонов (Buckley & Marshall, 2016). Коллапс AMOC может также усилить нагрузку на водные ресурсы в Европе и Южной Азии из-за изменения режима выпадения осадков (Gosling 2013). Кроме того, прогнозируется сокращение площади бореальных и умеренных лесов, что скажется на хранении углерода в этих широтах (Köhler et al. 2005). На рыболовство и урожайность могут негативно повлиять изменения в циркуляции океана, что может иметь серьезные социальные последствия (Keller et al. 2000; Kuhlbrodt et al. 2009 г.). Учитывая значимость изменений в AMOC, в этом исследовании изучается потенциальное воздействие изменения климата на речные потоки в бассейне реки Лена Сибири, который является основным источником пресной воды в Арктике. Результаты масштабируются для оценки потенциальных последствий для AMOC изменений евразийского стока в Северный Ледовитый океан.
Река Лена (рис. 1), которая впадает в Северный Ледовитый океан через море Лаптевых, расположена в северной Азии и берет начало в горах Байкала (максимальная высота: 1640 м).Это одиннадцатая по длине река в мире (4400 км) с девятым по величине бассейном (32000 км, 2 ) (Gelfan et al. 2017). Являясь второй по размеру стока рекой Евразии после Енисея и предшествующей Оби, Лена обеспечивает около 15% общего среднегодового стока в Северный Ледовитый океан (средний годовой сток: 524 км 3 ; Шикломанов и др. 2000; Ye et al. 2004), хотя он меняется от года к году.
Рис. 1
Бассейн реки Лена, включая расположение пяти гидропостов, для которых моделируется речной сток, и подбассейны, используемые в модели MIKE SHE.
Рис. 1
Бассейн реки Лена, включая расположение пяти гидропостов, для которых моделируется речной сток, и участки водосбора, используемые в модели MIKE SHE.
Бассейн Лены находится в зоне континентального умеренного и субарктического климата (Liu & Yang 2011). Наибольшее количество осадков выпадает в апреле – октябре (общее количество осадков в Якутске = 152 мм), достигает максимума в июле, а затем уменьшается в течение ноября – марта (общее количество осадков в Якутске = 78 мм).Среднегодовое количество осадков (на основе CRU TS4.01) колеблется от 402 мм над водосбором Табага до 280 мм над Столбом. Это снижение ниже по течению повторяется для температуры со средней годовой температурой (CRU TS4.01), снижающейся с -8 ° C над Табагой до -17 ° C над Столбом. Пик температуры и эвапотранспирации наступает в июле, после чего начинается накопление снега, достигающее максимальной степени в ноябре, до начала таяния снега в марте (Ye et al. 2003).
Самый низкий и самый высокий речной сток приходится на зимний и летний периоды соответственно.Таяние снега в мае вызывает быстрое увеличение стока, пик которого в среднем приходится на июнь (Gelfan et al. 2017). Вечная мерзлота покрывает 93% бассейна и направляет осадки и снеготаяние в реки. Это способствует низкой подповерхностной емкости хранения, вызывая большие различия между зимним и летним стоком (Ye et al. 2004). Бассейн Лены имеет три основных притока: Алдан, Верхнюю Лену и Вилуй (Рисунок 1). В Алдане наблюдается пиковый сток, который примерно в 60 раз превышает самый низкий расход в апреле.Относительно более высокие и низкие потоки наблюдаются в Верхней Лене, так что отношение максимального стока к минимальному составляет 26 (Ye et al. 2003). Вилуй вносит относительно небольшой вклад в годовой сток (9% стока). Водохранилище на этом притоке (построено в 1967 г.) имеет емкость, эквивалентную 7% годового стока. Хотя он увеличивает зимний сток выше естественного уровня (Ye et al. 2003), он составляет всего 10% годового расхода, и более высокие летние расходы относительно не затронуты (Holmes et al. 2012 г.).
Бассейн малонаселен, а растительность в основном естественная, включая леса (84%), кустарники (9%), луга (3%), пахотные земли (2%) и водно-болотные угодья (1%) (Liu & Yang 2011). На юго-западе преобладают леса, а на севере — тундра. Хотя водные ресурсы бассейна используются для бытовых нужд, гидроэнергетики и орошения, общее использование составляет очень низкий процент от среднего годового стока (Березовская и др. 2005). Таким образом, воздействие изменения климата может быть легче идентифицировано, и оно, вероятно, будет преобладать над будущими изменениями, а не с антропогенной деятельностью.
Температура и осадки увеличились по всему бассейну, особенно в холодное время года (ноябрь – апрель; Джамалов и др. 2012). Изменения в речном расходе включают более ранние сезонные пики и большие расходы весной, летом и зимой в отличие от осенних спадов.Был зарегистрирован значительный восходящий тренд (до 90%) на выходе из бассейна (Столб) в периоды низкого стока, в то время как наблюдалось небольшое увеличение (5–10%) в период высокого стока (Ye et al. 2003 ). Признание того, что изменение климата, возможно, уже повлияло на сток реки Лена, в сочетании с той важной ролью, которую эти потоки и потоки других евразийских рек играют в глобальной климатической системе, дает импульс для оценки потенциальных будущих изменений в рамках текущего исследования.
В данном исследовании используется комбинированная гидрологическая / гидравлическая модель бассейна реки Лена, разработанная с использованием системы моделирования MIKE SHE / MIKE 11. MIKE SHE обычно описывается как детерминированная, полностью распределенная и физически обоснованная система гидрологического моделирования, хотя она включает в себя ряд описаний процессов, некоторые из которых являются более концептуальными и частично распределенными по своей природе (Refsgaard et al. 2010 г.). MIKE SHE динамически связан с MIKE 11, одномерной гидравлической моделью, которая представляет поток в канале (например, Thompson и др. 2004). При разработке модели для бассейна Лены использовались подходы, использованные в других крупных речных системах (например, Андерсен и др. 2001 г .; Томпсон и др. 2013 г.). В таблице 1 приводится сводная информация о настройке модели и используемых в ней данных. Протяженность бассейна определялась с использованием ЦМР USGS GTOPO-30 с самой низкой точкой, определенной как Столб. Размер ячейки 10 км × 10 км (общее количество ячеек: 24 680) использовался с GTOPO-30, используемым для определения высоты каждой ячейки сетки.Зона насыщения была представлена с использованием линейных водохранилищ, концептуального полураспределенного подхода, особенно применимого к крупным речным системам, где основное внимание уделяется моделированию речного стока (Андерсен и др. 2001). Бассейн Лены был разделен на пять водосборов (определяющих протяженность ряда линейных резервуаров насыщенной зоны — см. Рисунок 1) на основе ЦМР ГТОПО-30 и местоположения гидропостов, используемых для калибровки и проверки модели. Станции были выбраны на основе длины и полноты данных о расходах в наборе данных Региональной арктической гидрографической сети (R-ArcticNET).Каждый водосборный бассейн был дополнительно разделен в соответствии с высотой на зоны примерно равного размера (всего 14), представляющих наивысшую, промежуточную и самую низкую зоны. Они были определены как резервуары слияния, в то время как два резервуара базового потока, представляющие более быстрое и медленное накопление базового потока, были указаны под каждым частичным водосбором. Две постоянные времени (взаимный поток и перколяция) для каждого резервуара слияния и постоянная времени базового потока для каждого резервуара базового потока, которые управляют обменом между резервуарами и гидравлической моделью MIKE 11, варьировались во время калибровки.
Таблица 1Данные, использованные в модели MIKE SHE / MIKE 11 бассейна реки Лена
| Компонент в модели . | Источник и вывод данных . | Использование в модели MIKE SHE / MIKE 11 . |
|---|---|---|
| Площадь бассейна | Получено с помощью USGS GTOPO30 DEM a | Определена область модели в MIKE SHE и указана как шейп-файл. |
| Топография | Значения, извлеченные из USGS GTOPO-30 DEM | Определил топографию в MIKE SHE. Указан как файл сетки. |
| Подводные бассейны | Геологическая служба США GTOPO-30 DEM, R-ArcticNET b местоположений гидропостов и основных притоков. | Определил пять основных подотделов в MIKE SHE. Указывается как шейп-файл. Также определены подводосборы линейных водохранилищ и подводосборы основного стока. В сеточном файле определены местоположения 19 меньших метеорологических водосборов, что позволяет пространственное распределение климатических переменных. В этих областях параметры были скорректированы во время калибровки модели. |
| Землепользование | Геологическая служба США 1 км Характеристика глобального земного покрова c | Определяет пространственное распределение землепользования в бассейне реки Лена. Двадцать девять первоначальных классов были переклассифицированы в девять классов. Указывается как файл сетки. |
| Свойства растительности: RD и LAI | Значения из литературы (Arnell 2005) | Глубина корня была определена для каждого класса земного покрова. Это значение описывает глубину зоны, в которой может произойти эвапотранспирация. Они были постоянными для каждого класса земного покрова. LAI описывает отношение площади листа к площади земли. |
| Речная сеть | С помощью USGS GTOPO-30 речная сеть была идентифицирована с помощью инструментов ArcMap Hydrology Tools. | В MIKE 11 был указан шейп-файл. Затем он был вручную оцифрован для определения речной сети. |
| Поперечные сечения | Идентифицированы и измерены с помощью Google Планета Земля Про. Отметки были извлечены из бассейновой DEM. | Определенные поперечные сечения каналов в MIKE 11. Каждой ширине канала был назначен порядок потоков. Каждому сечению присвоено отметок. |
| Сухопутный поток: численность персонала | Значения из литературы с использованием подхода Thompson et al. (2013). | Это было пространственно распределено по всему водосбору на основе вышележащей растительности. Указывается как файл сетки. Определена скорость, с которой наземный поток направляется в каналы. |
| Ненасыщенная зона: свойства почвы | Цифровая карта почв мира ФАО. d Используя ArcMap, бассейн был разделен на три основных класса почв. Значения из литературы (Atwell et al. 1999). | Определяется для содержания воды при насыщении, содержания воды при заполнении поля, содержания воды в точке увядания и насыщенной гидравлической проводимости в пределах каждого класса почвы. |
| Компонент в модели . | Источник и вывод данных . | Использование в модели MIKE SHE / MIKE 11 . |
|---|---|---|
| Площадь бассейна | Получено с помощью USGS GTOPO30 DEM a | Определена область модели в MIKE SHE и указана как шейп-файл. |
| Топография | Значения, извлеченные из USGS GTOPO-30 DEM | Определил топографию в MIKE SHE. Указан как файл сетки. |
| Подводные бассейны | Геологическая служба США GTOPO-30 DEM, R-ArcticNET b местоположений гидропостов и основных притоков. | Определил пять основных подотделов в MIKE SHE. Указывается как шейп-файл. Также определены подводосборы линейных водохранилищ и подводосборы основного стока. В сеточном файле определены местоположения 19 меньших метеорологических водосборов, что позволяет пространственное распределение климатических переменных.В этих областях параметры были скорректированы во время калибровки модели. |
| Землепользование | Геологическая служба США 1 км Характеристика глобального земного покрова c | Определяет пространственное распределение землепользования в бассейне реки Лена. Двадцать девять первоначальных классов были переклассифицированы в девять классов. Указывается как файл сетки. |
| Свойства растительности: RD и LAI | Значения из литературы (Arnell 2005) | Глубина корня была определена для каждого класса земного покрова.Это значение описывает глубину зоны, в которой может произойти эвапотранспирация. Они были постоянными для каждого класса земного покрова. LAI описывает отношение площади листа к площади земли. |
| Речная сеть | С помощью USGS GTOPO-30 речная сеть была идентифицирована с помощью инструментов ArcMap Hydrology Tools. | В MIKE 11 был указан шейп-файл. Затем он был вручную оцифрован для определения речной сети. |
| Поперечные сечения | Идентифицированы и измерены с помощью Google Планета Земля Про.Отметки были извлечены из бассейновой DEM. | Определенные поперечные сечения каналов в MIKE 11. Каждой ширине канала был назначен порядок потоков. Каждому сечению присвоено отметок. |
| Сухопутный поток: численность персонала | Значения из литературы с использованием подхода Thompson et al. (2013). | Это было пространственно распределено по всему водосбору на основе вышележащей растительности. Указывается как файл сетки. Определена скорость, с которой наземный поток направляется в каналы. |
| Ненасыщенная зона: свойства почвы | Цифровая карта почв мира ФАО. d Используя ArcMap, бассейн был разделен на три основных класса почв. Значения из литературы (Atwell et al. 1999). | Определяется для содержания воды при насыщении, содержания воды при заполнении поля, содержания воды в точке увядания и насыщенной гидравлической проводимости в пределах каждого класса почвы. |
a л.usgs.gov/GTOPO30.
Ненасыщенная зона моделировалась методом двухслойного водного баланса. Пространственное распределение типов почв было основано на Цифровой почвенной карте мира ФАО (v3.6, 2003) с группами, объединенными в три текстурных класса: «мелкие», «средние / мелкие» и «грубые». Гидравлические параметры были взяты из Atwell et al. (1999). Земельный покров был основан на наборе данных Глобальной характеристики земного покрова (GLCC) USGS.Сохранились доминирующие классы, в том числе лиственный хвойно-листовой лес, голая скала и тундра. Остальные классы были объединены в группы со схожими характеристиками, включая воду, пахотные земли и луга, широколиственные леса, хвойные вечнозеленые кустарники и болота. Для каждого из них глубина корня (RD) и индекс площади листа (LAI) были получены из Arnell (2005). Вечная мерзлота не была включена в модель, так как это не особенность MIKE SHE. Это характерно для ряда других гидрологических моделей, которые использовались для оценки воздействия климата на речные потоки, в том числе в высокоширотных бассейнах, таких как бассейн Лены (e.г. Gosling et al. 2017; Veldkamp et al. 2018).
Чтобы учесть изменения климата, области, определяющие протяженность пяти линейных водоемов насыщенной зоны, были дополнительно разделены на в общей сложности 19 меньших областей, называемых здесь метеорологическими суб-водосборами. Дискретизация этих областей была основана на их диапазонах по широте, долготе и высоте, а также по основным притокам в пределах каждого водосборного бассейна линейного водохранилища насыщенной зоны (Рисунок 1).Временные ряды среднемесячных осадков и месячных максимальных и минимальных температур были получены для каждого метеорологического водосбора на основе набора данных CRU TS4.01 (Harris et al. 2014). Поскольку данные R-ArcticNET, используемые при калибровке и проверке модели, включали среднемесячный расход, что требовало агрегирования смоделированного среднего суточного расхода для сравнения, осадки распределялись равномерно, а температуры предполагались постоянными на ежедневной основе в течение каждого месяца. Хотя это признано простым подходом, он следует за более ранней работой, предпринятой с использованием MIKE SHE и других гидрологических моделей в аналогичных крупных речных бассейнах, которые продемонстрировали нечувствительность к альтернативной временной дезагрегации метеорологических данных, когда результаты моделирования агрегированы для среднего ежемесячного расхода (например,г. Kingston и др. 2011; Томпсон и др. 2013). Следуя подходам, применяемым в других горных условиях, на этих участках водосбора применялись различные нормы выпадения осадков (Ji & Luo 2013), которые подлежали калибровке, но оставались в пределах, используемых в других местах (Immerzeel et al. 2012; Thompson et al. 2014). Для расчета потенциальной эвапотранспирации по Харгривзу использовались температуры CRU TS4.01 для каждого метеорологического водосбора (ПЭТ; Hargreaves & Samani 1985).Затем MIKE SHE рассчитывает фактическое суммарное испарение, используя потребность в испарении (ПЭТ), коэффициенты урожая и доступную влажность почвы. ПЭТ, что касается осадков, равномерно распределялся в течение каждого месяца на ежедневной основе. Этот метод ПЭТ рекомендуется в качестве альтернативы методу Пенмана-Монтейта в случаях ограниченной доступности данных (Allen et al. 1998) и использовался в аналогичных исследованиях (например, Ho et al. 2016; Thompson et al. ). 2017а). Снеготаяние было смоделировано с использованием метода градусо-дней и метеорологического среднего водосборного бассейна CRU TS4.01 температура. Что касается осадков, то в пределах каждого метеорологического водосборного бассейна были указаны скорости понижения температуры.
Оцифрованная сеть каналов определяет ответвления реки MIKE 11, составляющие основные русла реки. Все ветви были указаны как связанные с MIKE SHE. Поперечные сечения были установлены с использованием ширины каналов, полученной из Google Earth, и расчетных максимальных глубин на основе аналогичных исследований (Thompson et al. 2014). Водохранилище Вилуй было исключено из раздела модели MIKE 11 в пределах этого водосборного бассейна из-за отсутствия данных и его небольшого влияния на годовой сток (Holmes et al. 2012).
Данные о расходах R-ArcticNET были разделены на два периода, 1960–1979 и 1980–1999, для калибровки и проверки, соответственно. В обоих случаях предыдущий год использовался в качестве периода увеличения продаж. Калибровка проводилась от верхнего до нижнего по течению путем корректировки параметров, определенных выше (в основном, постоянных времени линейного коллектора насыщенной зоны и градиентов градиента).Как указывалось ранее, смоделированные речные расходы, которые хранились на максимальном временном шаге модели, равном 24 часам, были агрегированы в среднемесячный расход для сравнения с данными R-ArcticNET. Производительность модели оценивалась визуально и статистически с использованием коэффициента эффективности Нэша – Сатклиффа (NSE), смещения ( Dv ) и коэффициента корреляции Пирсона ( r ). Производительность, основанная на значениях этих трех статистических показателей, была далее классифицирована в один из пяти классов (в диапазоне от «очень плохо» до «отлично») с использованием схемы Ho et al. (2016), который сам был адаптирован из Henriksen et al. (2003).
Количество осадков, а также минимальная и максимальная температура были получены для 41 GCM фазы 5 Проекта взаимного сравнения климатических моделей (CMIP5) и сценария Репрезентативного пути концентрации (RCP) 4.5, поскольку он представляет собой наиболее вероятное повышение глобальных температур (UNFCCC 2015). Использование ансамбля климатических моделей позволяет оценить величину неопределенности, связанной с GCM (Ho et al. 2016). Считается, что использование среднего выходного сигнала от ряда ГЦМ для построения гидрологической модели обеспечивает более надежное представление будущих условий, чем выходное значение одного ГКМ. Однако это предположение справедливо только в том случае, если GCM независимы друг от друга (Pirtle et al. 2010). Строго говоря, это не относится к ансамблю CMIP5, поскольку GCM, разработанные разными учреждениями, имеют общую литературу, значения параметров и некоторый код модели, а ансамбль включает несколько версий некоторых GCM или множество GCM от одного учреждения.Потенциал систематических ошибок из-за отсутствия независимости модели был рассмотрен путем группирования 41 GCM в соответствии с их генеалогией с использованием 12 групп (Ho et al. 2016; Таблица 2).
Таблица 2GCM CMIP5 и их группировка по генеалогии
| Нет . | GCM . | Учреждение . | Группа GCM . | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ACCESS1.0 | Организация научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) и Бюро метеорологии (BOM), Австралия | 10 | ||||||||||||||||
| 2 | ACCESS3 | 10 | |||||||||||||||||
| 3 | BCC-CSM1.1 | Пекинский климатический центр, Китайское метеорологическое управление | 12 | ||||||||||||||||
| 4 | .1 (м) | 12 | |||||||||||||||||
| 5 | BNU-ESM | Колледж глобальных изменений и наук о Земле, Пекинский педагогический университет | 6 | CanESM2 | Канадский центр моделирования и анализа климата | 1 | |||||||||||||
| 7 | CCSM4 | Национальный центр атмосферных исследований | 12 | ||||||||||||||||
| 8 | CES Сообщество Составители моделей | 12 | |||||||||||||||||
| 9 | CESM1 (CAM5) | 12 CM- | EuroCM | 10 Климатики | 11 | ||||||||||||||
| 11 | CMCC-CMS | 11 | |||||||||||||||||
| 12 | CNRM-CM5 | Centre National de et. | |||||||||||||||||
| 13 | CSIRO-Mk3.6.0 | Организация научных и промышленных исследований Содружества в сотрудничестве с Квинслендским центром передового опыта в области изменения климата | 2 | ||||||||||||||||
| 14 | EC-EARTH | Консорциум EC-Earth | 11 | ||||||||||||||||
| 15GO | AL g2LASG, Институт физики атмосферы Китайской академии наук | 3 | |||||||||||||||||
| 16 | FIO-ESM | Первый институт океанографии, SOA, Китай | 12 | ||||||||||||||||
| G 9017D | CM3Лаборатория геофизической гидродинамики NOAA | 6 | |||||||||||||||||
| 18 | GFDL-ESM2G | ||||||||||||||||||
| 6 | |||||||||||||||||||
| 20 | GISS-E2-H p1 | NASA Goddard Institute for Space Studies | 7 | ||||||||||||||||
| 21 | GISS-E2-H p2 | 7 | |||||||||||||||||
| 22 | GISS-E2-H p3 | 7 | |||||||||||||||||
| 9017 E2 CC | 7 | ||||||||||||||||||
| 24 | GISS-E2-R p1 | R p2 | 7 | ||||||||||||||||
| 26 | 901 73 GISS-E2-R p37 | ||||||||||||||||||
| 27 | GISS-E2-R-CC | 7 | |||||||||||||||||
| 28 | HadGEM2-AO | Met Office Hadley Center (дополнительные реализации HadGEM2-ES предоставлены Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) | 10 | ||||||||||||||||
| 29 | |||||||||||||||||||
| 10 | |||||||||||||||||||
| 30 | HadGEM2-ES | 10 | IN | 4 | |||||||||||||||
| 32 | IPSL-CM5A-LR 9017 4 | Institut Pierre-Simon Laplace | 8 | ||||||||||||||||
| 33 | IPSL-CM5A-MR | 8 | |||||||||||||||||
| 8 | 8 | ||||||||||||||||||
| 35 | MIROC5 | Институт исследований атмосферы и океана (Токийский университет), Национальный институт экологических исследований и Японское агентство морских исследований и технологии | 9 | ||||||||||||||||
| 36 | MIROC-ESM | Японское агентство по морским и земным наукам и технологиям, Институт исследований атмосферы и океана (Токийский университет) и Национальный институт экологических исследований | 9 | ||||||||||||||||
| 37 | MIROC-ESM-CHEM | 9017 4 | 9 | ||||||||||||||||
| 38 | MPI-ESM-LR | Max-Planck-Institut für Meteorologie (Институт Метеорологии Макса Планка) | 11 | MPI-ESM-LR -MR | Метеорологический научно-исследовательский институт | 11 | |||||||||||||
| 40 | МРТ-CGCM3 | 5 | Norris12 | ||||||||||||||||
| Группы GCM на основе генеалогии . | |||||||||||||||||||
| № . | Название группы . | Количество GCM . | Нет . | Название группы . | Количество GCM . | Нет . | Название группы . | Количество GCM . | |||||||||||
| 1 | CanESM2 | 1 | 5 | MRI-CGCM3 | 1 | 9 | MIROC | 3 | |||||||||||
| GFDL | 3 | 10 | UKMO | 5 | |||||||||||||||
| 3 | FGOALS-g2 | 1 | 7 | GISS | 11 | 11 | Европейский | INM-CM4 | 1 | 8 | IPSL | 3 | 12 | NCAR | 8 | ||||
| Нет . | GCM . | Учреждение . | Группа GCM . | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ACCESS1.0 | Организация научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) и Бюро метеорологии (BOM), Австралия | 10 | ||||||||||||||||||||||||
| 2 | ACCESS3 | 10 | |||||||||||||||||||||||||
| 3 | BCC-CSM1.1 | Пекинский климатический центр, Китайское метеорологическое управление | 12 | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | BCC-CSM1.1 (м) | 12 BNU-ESM | Колледж глобальных изменений и наук о Земле, Пекинский педагогический университет | 12 | |||||||||||||||||||||||
| 6 | CanESM2 | Канадский центр климатического моделирования и анализа | 1 | ||||||||||||||||||||||||
| 7 | CCS Национальный центр атмосферных исследований | 12 | |||||||||||||||||||||||||
| 8 | CESM1 (BGC) | Сообщество участников модели земной системы | 12 | ||||||||||||||||||||||||
| 9 | CESM1 (CAM5) | 12 | |||||||||||||||||||||||||
| 10 9017 4 | CMCC-CM | Centro Euro-Mediterraneo per I Cambiamenti Climatici | 11 | ||||||||||||||||||||||||
| 11 | CMCC-CMS | CNRM-CM5 | Национальный центр метеорологических исследований / Европейский центр научных исследований и образования | 11 | |||||||||||||||||||||||
| 13 | CSIRO-Mk3.6.0 | Организация научных и промышленных исследований Содружества в сотрудничестве с Квинслендским центром передового опыта в области изменения климата | 2 | ||||||||||||||||||||||||
| 14 | EC-EARTH | Консорциум EC-Earth | 11 | ||||||||||||||||||||||||
| 15GO | AL g2LASG, Институт физики атмосферы Китайской академии наук | 3 | |||||||||||||||||||||||||
| 16 | FIO-ESM | Первый институт океанографии, SOA, Китай | 12 | ||||||||||||||||||||||||
| G 9017D | CM3Лаборатория геофизической гидродинамики NOAA | 6 | |||||||||||||||||||||||||
| 18 | GFDL-ESM2G | ||||||||||||||||||||||||||
| 6 | |||||||||||||||||||||||||||
| 20 | GISS-E2-H p1 | NASA Goddard Institute for Space Studies | 7 | ||||||||||||||||||||||||
| 21 | GISS-E2-H p2 | 7 | |||||||||||||||||||||||||
| 22 | GISS-E2-H p3 | 7 | |||||||||||||||||||||||||
| 9017 E2 CC | 7 | ||||||||||||||||||||||||||
| 24 | GISS-E2-R p1 | R p2 | 7 | ||||||||||||||||||||||||
| 26 | 901 73 GISS-E2-R p37 | ||||||||||||||||||||||||||
| 27 | GISS-E2-R-CC | 7 | |||||||||||||||||||||||||
| 28 | HadGEM2-AO | Met Office Hadley Center (дополнительные реализации HadGEM2-ES предоставлены Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) | 10 | ||||||||||||||||||||||||
| 29 | |||||||||||||||||||||||||||
| 10 | |||||||||||||||||||||||||||
| 30 | HadGEM2-ES | 10 | IN | 4 | |||||||||||||||||||||||
| 32 | IPSL-CM5A-LR 9017 4 | Institut Pierre-Simon Laplace | 8 | ||||||||||||||||||||||||
| 33 | IPSL-CM5A-MR | 8 | |||||||||||||||||||||||||
| 8 | 8 | ||||||||||||||||||||||||||
| 35 | MIROC5 | Институт исследований атмосферы и океана (Токийский университет), Национальный институт экологических исследований и Японское агентство морских исследований и технологии | 9 | ||||||||||||||||||||||||
| 36 | MIROC-ESM | Японское агентство по морским и земным наукам и технологиям, Институт исследований атмосферы и океана (Токийский университет) и Национальный институт экологических исследований | 9 | ||||||||||||||||||||||||
| 37 | MIROC-ESM-CHEM | 9017 4 | 9 | ||||||||||||||||||||||||
| 38 | MPI-ESM-LR | Max-Planck-Institut für Meteorologie (Институт Метеорологии Макса Планка) | 11 | MPI-ESM-LR -MR | Метеорологический научно-исследовательский институт | 11 | |||||||||||||||||||||
| 40 | МРТ-CGCM3 | 5 | Norris12 | ||||||||||||||||||||||||
| Группы GCM на основе генеалогии . | |||||||||||||||||||||||||||
| № . | Название группы . | Количество GCM . | Нет . | Название группы . | Количество GCM . | Нет . | Название группы . | Количество GCM . | |||||||||||||||||||
| 1 | CanESM2 | 1 | 5 | MRI-CGCM3 | 1 | 9 | MIROC | 3 | |||||||||||||||||||
| GFDL | 3 | 10 | UKMO | 5 | |||||||||||||||||||||||
| 3 | FGOALS-g2 | 1 | 7 | GISS | 11 | 11 | европейский | INM-CM4 | 1 | 8 | IPSL | 3 | 12 | NCAR | 8 | ||||||||||||
Среднемесячные максимальные, средние и минимальные температуры и количество осадков были получены для каждого метеорологического водосбора для базового (1961–1990) и сценарного (2071–2100) периодов для всех 41 МОК.Этот 30-летний период сценария был выбран для представления условий конца XXI века (например, Thompson et al. 2017b). Базовая линия имеет идентичную длину и включает большую часть периода, используемого при калибровке / валидации модели, но исключает последнюю часть 20-го века, в течение которой изменения в метеорологических сетях могут повлиять на характеристики модели (обсуждается ниже). Затем были получены средние значения из GCM в каждой из 12 групп. Месячные различия (° C для температуры,% для осадков) между исходными и сценарными метеорологическими условиями были рассчитаны для каждой группы GCM для каждого из метеорологических суб-водосборов.Эти различия, называемые дельта-факторами, впоследствии были использованы для искажения исходных данных об осаждении и температуре CRU TS4.01, а затем был пересчитан ПЭТ Харгривса. Подход с использованием дельта-фактора гарантирует, что временные ряды сценария сохраняют базовую изменчивость климата и не подвержены влиянию каких-либо систематических ошибок, присущих отдельной GCM (Anandhi et al. 2011). Дополнительный групповой сценарий среднего ансамбля был разработан с использованием того же подхода и с использованием среднемесячных базовых и сценариев температур и осадков из 12 групп.
Рисунок 2 демонстрирует в целом хорошие характеристики модели. Сроки низкого и высокого стока хорошо представлены, с немного более ранним увеличением моделируемых расходов на Кусуре и Столбе. Годовые пики хорошо воспроизводятся выше по течению. Хотя модель менее успешна при моделировании малых потоков в Вилюе к концу периода (скорее всего, из-за плотины), ветви подъема и спада хорошо представлены.Эти в целом превосходные показатели выше по течению дополнительно демонстрируются наблюдаемыми и смоделированными речными режимами (среднемесячный расход) для каждой гидрометрической станции, а также периодами калибровки, проверки и исходных условий.
Рис. 2
Наблюдаемые и смоделированные среднемесячные расходы и режимы рек на пяти гидропостах в бассейне реки Лена для калибровочного (1960–1979), базового (1961–1990) и валидационного (1980–1999) периодов.Обратите внимание на разные шкалы осей и .
Рис. 2
Наблюдаемые и смоделированные среднемесячные расходы и режимы рек на пяти гидропостах в бассейне реки Лена для периодов калибровки (1960–1979), базового (1961–1990) и валидационного (1980–1999) периодов. Обратите внимание на разные шкалы осей и .
NSE за период калибровки классифицируется как «отлично» на двух станциях и «очень хорошо» на остальных трех станциях (Таблица 3).Более низкие значения NSE в Кусуре и Столбе связаны с плохим представлением пиковых разрядов. Невозможно было увеличить пики без влияния на годовой подъем и спад и, в конечном итоге, на увеличение общей систематической ошибки. Поскольку в центре внимания данного исследования находится объем воды, текущей в Северный Ледовитый океан, калибровка была сосредоточена на достижении хорошего соответствия между наблюдаемыми и смоделированными средними потоками. Смещение для одной станции (Табага) было классифицировано как «отлично», а для остальных станций — «очень хорошо».Значения r варьировались, поскольку калибровка была компромиссом между достижением более высоких значений r и меньших погрешностей.
Таблица 3 Статистика производительности моделии классификация для периодов калибровки (Cal, 1960–1979), базового (1961–1990) и валидации (Val, 1980–1999)
| Станция . | Период . | Дв . | NSE . | r . | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tabaga | Cal | −3,27 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,90 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,95 | ✓ ✓ ✓ ✓ Базовый | ||
| ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,83 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,95 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||||
| Val | −10,00 | ✓ ✓ ✓ | 0.83 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,93 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||
| Алдан | Cal | 8,14 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,88 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 3 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||
| Исходный уровень | 3,23 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,83 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,95 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | |||
| Val | −8,25 ✓ ✓ ✓ | 0,79 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0.92 | ✓ ✓ ✓ ✓ | ||||
| Vilui | Cal | 5,33 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,82 | ✓ ✓ ✓ | 0,90 | ✓ ✓ ✓ Базовый ✓ | ||
| ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,66 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,87 | ✓ ✓ ✓ | |||||
| Val | −16,47 | ✓ ✓ | 0,49 | ✓ ✓ | 0,49 | ✓ ✓ ✓ | |||
| Кусур | Кал | −5.03 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,74 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,87 | ✓ ✓ ✓ | ||
| Исходный уровень | −7,87 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,63 | ✓ ✓ | ✓ ✓ ✓ | ||||
| Val | −12,70 | ✓ ✓ ✓ | 0,76 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,92 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||
| Stolb | ✓ ✓ ✓ ✓0,70 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0.83 | ✓ ✓ | |||||
| Исходный уровень | 2,44 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,61 | ✓ ✓ ✓ | 0,76 | ✓ | |||
| Val | ,22 ✓ | 0,80 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,92 | ✓ ✓ ✓ ✓ | ||||
| Показатель эффективности . | Отлично ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ . | Очень хорошо ✓ ✓ ✓ ✓ . | Удовлетворительно ✓ ✓ ✓ . | Плохо ✓ ✓ . | Очень плохое ✓ . | ||||
| Dv | <5% | 5–10% | 10–20% | 20–40% | > 40% | ||||
| NSE | > 0,85 | 0,50–0,65 | 0,20–0.50 | <0,20 | |||||
| r | ≥0,95 | 0,90–0,94 | 0,85–0,89 | 0,80–0,84 | <0,80 | ||||
| Период . | Дв . | NSE . | r . | ||||||
| Tabaga | Cal | −3.27 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,90 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,95 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,95 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ |
| Val | −10,00 | ✓ ✓ | Cal | 8,14 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0.88 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,95 | ✓ ✓ ✓ ✓ |
| Исходный уровень | 3,23 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,83 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||||
| Val | −8,25 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,79 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,92 | ✓✓ ✓ ✓ | |||
| Vilui | Cal | ✓ ✓ ✓ | 0,82 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0.90 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||
| Исходный уровень | −2,17 | ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,66 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,87 | ✓ ✓ | |||
| Val | ✓ ✓ | 0,49 | ✓ ✓ | 0,77 | ✓ | ||||
| Кусур | Cal | −5,03 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,74 | ✓ ✓ ✓ ✓ | ||||
| Исходный | −7.87 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,63 | ✓ ✓ ✓ | 0,88 | ✓ ✓ ✓ | |||
| Val | −12,70 | ✓ ✓ ✓ | 0,76 | ✓ ✓ ✓ | ✓ ✓ ✓ ✓ | ||||
| Stolb | Cal | 5,69 | ✓ ✓ ✓ | 0,70 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,83 | ✓ ✓ | ✓||
| ✓ ✓ ✓ | 0,61 | ✓ ✓ ✓ | 0.76 | ✓ | |||||
| Val | −5,22 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,80 | ✓ ✓ ✓ ✓ | 0,92 | ✓ ✓ ✓ ✓ | |||
| Показатель эффективности . | Отлично ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ . | Очень хорошо ✓ ✓ ✓ ✓ . | Удовлетворительно ✓ ✓ ✓ . | Плохо ✓ ✓ . | Очень плохое ✓ . | ||||
| Dv | <5% | 5–10% | 10–20% | 20–40% | > 40% | ||||
| NSE | > 0,85 | –0,850,50–0,65 | 0,20–0,50 | <0,20 | |||||
| r | ≥0,95 | 0,90–0,94 | 0,85–0,89 | 0.80–0,84 | <0,80 | ||||
NSE за период валидации являются «отличными» или «очень хорошими» на всех станциях, кроме Вилуи, где зимние потоки недооценены. Очевиден переход от переоценки или небольшого недооценки в период калибровки к недооценке в период валидации. Значения Dv варьировались от «хороших» в Табаге, Алдане и Столбе до «плохих» в Кусуре и Вилюе.Эти более низкие показатели могут быть связаны с изменениями в метеорологических сетях и тем, насколько хорошо они отражают климат Лены. Эти факторы (обсуждаемые ниже) могли быть особенно острыми к концу 20-го века. В таком случае они с меньшей вероятностью повлияют на базовый период, с которым сравниваются результаты изменения климата. NSE за этот период классифицируется как «очень хорошо» для трех станций и «хорошо» для двух станций (Таблица 3). Dv классифицирован как «отлично» на четырех станциях и «очень хорошо» на остальных.Рисунок 2 подтверждает в целом очень хорошие характеристики модели за этот период.
Ожидается, что среднегодовое количество осадков, температура и ПЭТ увеличатся для всех групп GCM в бассейне Лены (Рисунок 3). Масштабы этих изменений варьируются между группами и подводосборами. Сезонные модели изменений также изменчивы, особенно в более высоких широтах; где некоторые группы (2, 6, 8, 9, 10 и 11) прогнозируют второй пик осадков в октябре в дополнение к июльскому базовому пику.В целом, за исключением Группы 5, ниже по течению прогнозируется большее увеличение количества осадков. Наибольшее увеличение годового количества осадков по всем группам и подводосам составляет 47,4% (Группа 9, подводосбор r ), а наименьшее — 1,7% (Группа 4, подводосбор d ). Группа 10 связана с самым большим диапазоном водосборов (11,9–45,1%), а Группа 7 — с наименьшим (12,5–20,7%). Изменения для среднего ансамбля группы колеблются от 15,0 до 27,5% (среднее значение: 19.7%).
Рис. 3
Среднемесячные осадки, температура и ПЭТ в шести репрезентативных суб-водосборах в бассейне реки Лена для исходных условий, каждой группы GCM и среднего ансамбля группы (GM). Обратите внимание на разные шкалы осей и .
Рис. 3
Среднемесячные осадки, температура и ПЭТ в шести репрезентативных суб-водосборах в бассейне реки Лена для исходных условий, каждой группы GCM и среднего ансамбля группы (GM).Обратите внимание на разные шкалы осей и .
Все повышения температуры превышают целевой показатель Парижа на 2015 год на 1,5 ° C (UNFCCC 2015), варьирующийся от 2,2 ° C до 6,2 ° C (в среднем: 2,7 ° C). Наибольший абсолютный рост прогнозируется зимой (максимум 6,2 ° C, Группа 9, водосбор r ). Продолжительность периода, когда температура выше нуля, в среднем составляет 1 месяц, особенно в более высоких широтах.Группа 9 связана с наибольшим повышением температуры (среднее значение: 5,4 ° C), включая более ранние сезонные повышения температуры. Группа 10 снова имеет самый большой диапазон изменений между суб-водосборными бассейнами (2,0 ° C). Напротив, в группах 4 и 5 прогнозируется относительно небольшое увеличение (2,2–3,2 ° C и 2,2–3,5 ° C, соответственно). Повышение температуры для группового ансамбля в среднем составляет от 3,2 ° C до 4,4 ° C (в среднем: 3,7 ° C).
Прирост среднего годового ПЭТ имеет такой же диапазон, хотя и немного меньше, чем у осадков (6.0–45,5% по всем группам и подводным бассейнам GCM). Наименьший рост преимущественно прогнозируется Группой 5 (6,0–15,2%, среднее значение: 10,9%), тогда как Группа 1 обычно дает наибольший рост (24,7–34,5%, среднее значение: 27,8%). Диапазон средних значений группового ансамбля составляет 15,5–24,2% (среднее значение: 19,2%). Для всех групп и группового ансамбля средние проектные пики в масштабе бассейна приходятся на июнь, на 1 месяц раньше, чем для базового уровня (хотя самые большие абсолютные изменения происходят в мае; Рисунок 3).
Изменения расхода обычно соответствуют 10 из 12 групп, а среднее прогнозируемое значение группового ансамбля увеличивается на всех гидропостах.Однако это увеличение имеет разную величину (рис. 4). По бассейну колебания колеблются от -8,5 до + 36,8%. Группы 1, 3 и 5 прогнозируют наибольшее увеличение в масштабах бассейна. Снижение ограничено группами 4 и 12, которые прогнозируют снижение на четырех (от -8,5 до -1,0%) и пяти (от -5,8 до -1,7%) станциях, соответственно. Эти группы связаны с относительно большим увеличением количества ПЭТ (8,0–19,0% и 18,1–26,2% соответственно), которое превышает увеличение количества осадков (1,7–17,2% и 9,6–19,5% соответственно).Среднее по ансамблю группы прогнозирует увеличение среднего расхода от 5,6 до 18,6% (среднее: 10,1%) с увеличением на 9,2% для Столба, что указывает на приток Северного Ледовитого океана, в отличие от диапазона для 12 групп от −5,3 до 21,7 %. Все группы, кроме двух (снова 4 и 12), связаны с увеличением этих потоков.
Рисунок 4
Процентные изменения среднего расхода, высокого ( Q 5) и низкого ( Q 95) расхода для каждого гидропоста в бассейне реки Лена.Обратите внимание на разные шкалы осей и .
Рисунок 4
Процентные изменения среднего расхода, высокого ( Q 5) и низкого ( Q 95) расхода для каждого гидропоста в бассейне реки Лена. Обратите внимание на разные шкалы осей и .
Высокий ( Q 5) и низкий ( Q 95) потоки также увеличиваются для большинства групп. Изменения в Q 5 по всем группам и гидропостам колеблются в пределах –2.8 и + 69,9%. Увеличение в процентном отношении больше, чем увеличение среднегодового расхода. Отклонения снова ограничены группами 4 (три станции) и 12 (одна станция). Однако они невелики по сравнению с большинством приростов. Среднее количество проектов по ансамблю группы увеличилось в Q 5 на всех станциях (диапазон: 10,2–30,2%). Q 95 увеличивается в большинстве случаев с относительно небольшим (≤6,7%) снижением, ограниченным всего двумя станциями для Группы 4 и одной для групп 2 и 12. Небольшое (2,8%) снижение для Табаги, прогнозируемое Группой 2, является единственным сокращением. в любых разрядных мероприятиях, кроме групп 4 и 12.Эти две группы прогнозируют наименьший рост в Q 95 (<8,2%), в то время как группы 1, 3 и 5 прогнозируют одни из самых больших (до 41,7%, Группа 3, Алдан). Увеличение Q 95 от 15,7 до 28,0% прогнозируется средним групповым ансамблем.
Прогнозируемый речной режим (Рис. 5) показывает, что во многих случаях сезонный пик наступает в мае по сравнению с июнем при исходных условиях. Это наиболее ярко выражено для групп 9 и 10, обе из которых прогнозируют значительное повышение температуры во всем бассейне, а также для группы 11 и среднего ансамбля групп в Вилюе.Группа 9 прогнозирует наиболее заметное изменение на Столбе, при этом средний майский расход на 82% превышает базовый уровень. Для многих групп рецессия конечности сокращается быстрее, поэтому выбросы в сентябре ниже, чем в исходных условиях. Наибольшее сокращение на Столбе (19,0%) прогнозирует Группа 4.
Рис. 5
Среднемесячные расходы на каждом гидропосте для каждого сценария. Базовый уровень и среднее по ансамблю группы (GM) показаны на каждом рисунке для облегчения сравнения.Обратите внимание на разные шкалы осей и для разных станций.
Рис. 5
Среднемесячные расходы на каждом гидропосте для каждого сценария. Базовый уровень и среднее по ансамблю группы (GM) показаны на каждом рисунке для облегчения сравнения. Обратите внимание на разные шкалы осей и для разных станций.
Это исследование расширяет исследование воздействия изменения климата на сток рек в Арктике (например,г. Петерсон и др. 2002; Arnell 2005), в том числе, по сравнению с другими исследованиями бассейна Лены (Ye et al. 2003), расширение географического ареала ниже по течению до Столба.
Характеристики модели за базовый период были классифицированы как минимум как «очень хорошие», а в некоторых случаях «отличные». Он был сопоставим, а в некоторых случаях и лучше, чем другие модели Лены и подобных бассейнов (например.г. Gosling et al. 2017; Veldkamp et al. 2018). Показатели модели на Вилюи были относительно слабыми, возможно, из-за отсутствия информации о резервуаре и, следовательно, его исключения из модели. Подобные проблемы наблюдались и в других местах (Ho et al. 2016). Хотя показатели за период валидации, основанные на NSE, в большинстве случаев были, по крайней мере, «очень хорошими», сбросы были заметно недооценены, особенно ниже по течению. Как указывалось ранее, возможно, это связано с ухудшением того, насколько хорошо данные, используемые для создания модели, представляют климат бассейна.Данные CRU TS4.01 с координатной привязкой производятся путем интерполяции наблюдений с метеорологических станций (Harris et al. 2014). Однако наблюдения за климатом в Арктике сопряжены с неопределенностями из-за редкости сети станций, предвзятости в измерениях и изменений в методах измерения (Rawlins et al. 2006). В российской Арктике как инструменты, используемые для измерения осадков, так и частота наблюдений со временем изменились. Также существует вероятность недооценки количества осадков из-за трудностей с измерением снега, особенно в ветреную зиму (Groisman et al. 1991). Этим можно объяснить заниженные расходы на самые северные станции, поскольку нереально низкий уровень зимних снегопадов ограничит объем моделируемой весенней талой воды. Несоответствие между увеличением стока в Арктике и уменьшением количества осадков или их выпадением на плато объясняется закрытием нескольких метеорологических станций в конце 20 века (Groisman et al. 1991). Многие высокогорные станции были потеряны, и поэтому интерполяция основана на станциях на более низких высотах с потенциально меньшим количеством осадков (Wang et al. 2016). Низкая производительность модели для последнего периода проверки подтверждает аргумент о том, что эти проблемы были особенно острыми к концу прошлого века.
Результаты предполагают относительно небольшую изменчивость прогнозируемых температур между ГКМ в бассейне Лены. Изменчивость между GCM больше для осадков и ПЭТ с диапазоном изменений немного больше для осадков, что повторяет результаты других аналогичных исследований (Ho et al. 2016; Томпсон и др. 2017a).
В целом результаты модели показывают, что сток реки Лена и ее основных притоков увеличится. Это перекликается с выводами других исследований, которые выявили увеличение стока арктических рек (Peterson et al. 2002) и тех, которые прогнозируют его увеличение в будущем (Arnell 2005; Gosling et al. 2011; 2017; Hattermann et al. 2017). .О сдвиге в сторону более ранних паводков, связанных с таянием снегов, сообщалось в Сибири и по всей Арктике (например, Overeem & Syvitski 2010; Vihma et al. 2016). Прогнозируемое увеличение зимних осадков и, следовательно, более глубокий снежный покров также будет способствовать увеличению весенних расходов (Ye et al. 2004). Преобладание более крутой рецессии после годового пика повторяет результаты Woo et al. (2008), которые были приписаны увеличению количества ПЭТ, превышающему увеличение количества осадков.Хотя в результатах сценария преобладают повышенные сбросы, изменения значительно различаются по величине. Эта неопределенность может быть ограничена с помощью весов GCM (например, Maxino et al. 2008) в соответствии с подходом Krysanova et al. (2018), которые рекомендуют оценивать модели на основе их производительности, а затем при необходимости взвешивать или исключать их. Это могло бы уменьшить количество групп GCM и, следовательно, количество сценариев и последующую неопределенность. Тем не менее, использование этого подхода вызывает вопросы, касающиеся исключения модели, сложности веса и их вывода (Zaherpour et al. 2019), что потенциально добавляет неопределенности.
Как и в аналогичных исследованиях (например, Arnell 2005; Thompson et al. 2013), потенциальные изменения в растительности или антропогенное вмешательство в явной форме не рассматривались. Растительность сместится на север с изменением климатических режимов (Vihma et al. 2016) с потенциальными гидрологическими обратными связями (Arnell 2005). Отсутствие таких функций будет иметь гидрологические последствия для таких процессов, как ПЭТ, перехват и инфильтрация.Включение прогнозов будущего землепользования, таких как те, которые используются в рамках Проекта взаимного сравнения моделей межсекторального воздействия (ISIMIP2b; Frieler et al. 2017), которые сами подвержены влиянию климатических и социально-экономических факторов, позволит обеспечить эти воздействия. для моделирования. Таяние вечной мерзлоты, которое, как отмечалось ранее, не было включено в эту и другие модели, используемые для оценки воздействия изменения климата на Лену и другие аналогичные бассейны (например, Gosling et al. 2017; Veldkamp et al. 2018), также будет иметь гидрологические последствия, включая усиленную инфильтрацию, которая может способствовать увеличению вклада грунтовых вод в речной сток (Walvoord & Striegl 2007; Vihma et al. 2016). Напротив, продолжающееся таяние может настолько улучшить вертикальные пути потока, что усиление инфильтрации уменьшит объем воды, достигающей реки (Walvoord & Kurylyk, 2016). Эти изменения могут быть наиболее значительными в суб-водосборах более высоких широт из-за более значительного прогнозируемого повышения температуры (Gautier et al. 2018).
Это исследование было сосредоточено на неопределенности, связанной с GCM, будущих гидрометеорологических условий в бассейне Лены и не рассматривало неопределенность, связанную с гидрологической моделью. Это можно было бы исследовать, моделируя одни и те же сценарии изменения климата с рядом гидрологических моделей Лены, используя коды моделей, альтернативные MIKE SHE, различные описания процессов, доступные в MIKE SHE, или альтернативные параметризации и пространственные распределения входных данных модели (например,г. Томпсон и др. 2013, 2014; Робинсон 2018). Хотя общая доля неопределенности в исследованиях гидрологического воздействия изменения климата, которая может быть отнесена к разным гидрологическим моделям, оказалась меньше, чем доля неопределенности из-за различных GCM (например, Krysanova et al. 2017), выбор гидрологической модели может быть неприемлемым. незначительно, если процессы реализованы уникальным образом в разных моделях (Hattermann et al. 2018). Например, схемы таяния снега включают в себя методы градусо-дней, используемые здесь, или более сложные подходы к энергетическому балансу (Pohl et al. 2005; Коррипио и Лопес-Морено 2017). Учитывая важность снегонакопления и таяния в пределах Лены, эти разные методы могут моделировать различные реакции на один и тот же сценарий изменения климата.
Увеличение среднего расхода на Столбе преобладает в результатах сценария (10 из 12 групп GCM). Прогнозы варьируются от -5,3% (840 м 3 с -1 ) до + 21,7% (3,440 м 3 с -1 ) со средним групповым ансамблем, прогнозирующим увеличение на 9.2% (1,458 м 3 с −1 ). Эти результаты могут быть использованы для оценки потенциальных изменений евразийского стока в Северный Ледовитый океан. На реки Лена, Енисей и Обь приходится примерно 45% (∼46 700 м 3 с −1 ) среднегодового стока в Арктику (Ye et al. 2004). Изменения в этих притоках можно установить, если применить процентные изменения для Столба к гидропосту ниже по течению каждой реки (Игарка и Салехард для Енисея и Оби, соответственно; R-Арктика.Сеть). Эти оценки предполагают регионально однородные климатические изменения, одинаковые гидрологические реакции на эти изменения в бассейнах Енисея и Оби и исключают будущие антропогенные воздействия. Хотя признано, что это упрощение, данный подход позволяет провести первоначальную оценку изменений климата, вызванных изменением евразийского стока в Арктику для каждой из 12 групп GCM. Увеличение от 1,729 м 3 с −1 до 10,146 м 3 с −1 (1.7–10,1 мЗв) (1 Зв = 1000 мЗв = 10 6 м 3 с −1 ) прогнозируются для 10 групп (снижение на 0,8–2,5 мЗв для двух) и среднего по ансамблю группы (Рисунок 6) .
Рисунок 6
Прогнозируемые дополнительные ежегодные потоки пресной воды из трех рек Евразии (Лена, Енисей и Обь) в Северный Ледовитый океан для каждой группы GCM и среднего ансамбля группы (GM). Пунктирная линия представляет минимальное количество, необходимое для ослабления AMOC (Schulz et al. 2007; Ян и др. 2016).
Рис. 6
Прогнозируемые дополнительные ежегодные потоки пресной воды из трех рек Евразии (Лена, Енисей и Обь) в Северный Ледовитый океан для каждой группы GCM и среднего ансамбля группы (GM). Пунктирная линия представляет минимальное количество, необходимое для ослабления AMOC (Schulz et al. 2007; Yang et al. 2016).
Peterson et al. (2002) предположил, что дополнительный поток пресной воды от 60 мЗв до 150 мЗв будет ингибировать образование НАДВ. Изменения, представленные на Рисунке 6, намного ниже этих значений. Однако устойчивые усиленные потоки 5–100 мЗв могут ослабить конвекцию (Schulz и др. 2007; Ян и др. 2016). Четыре группы GCM (1, 3, 5 и 9) прогнозируют потоки, которые пересекают минимальный порог, а прогнозы для Группы 10 приближаются (Рисунок 6). Климатические изменения стока рек Евразии в рамках RCP4.5 может, таким образом, производить потоки пресной воды, способные ослабить AMOC. Это расширяет анализ Shu et al. (2017), который обнаружил, что повышенный сток всех арктических рек в рамках RCP8.5 может ослабить AMOC, предполагая, что такое ослабление может произойти в более широком диапазоне будущих климатических условий. Кроме того, поскольку расход Лены увеличивается с повышением температуры (Gosling et al. 2017), вполне вероятно, что при более высоких температурах, прогнозируемых RCP6.0 и RCP8.5, расход может увеличиваться дальше, что приведет к более значительному ослаблению AMOC. .Следовательно, хотя крах AMOC может быть маловероятным в 21 веке, он может быть более вероятным в будущем. Кроме того, прогнозируемый здесь рост будет сопровождаться повышением температуры (Thornalley et al. 2013), вероятным увеличением выбросов в Арктике в Северной Америке (например, Arnell 2005; Shu et al. 2017), увеличением количества осадков и талой водой из Гренландии. ледяной щит (Vihma et al. 2016), который также будет снижать конвекцию. Эти изменения увеличат вероятность ослабления AMOC, что будет иметь важные последствия для глобального климата.
Модель MIKE SHE / MIKE 11 использовалась для исследования воздействия изменения климата на сток в бассейне реки Лена для 12 групп GCM на основе генеалогии и сценария RCP4.5 в 2071–2100 гг. Все группы прогнозировали увеличение количества осадков, температуры и ПЭТ по всему бассейну. Однако масштабы изменений были разными. Преобладает увеличение среднегодовых расходов, а снижение ограничивается двумя группами.Были смоделированы сезонные сдвиги в сроках таяния снегов из-за повышения температуры и осадков зимой и весной. Применение прогнозируемых изменений к трем основным рекам Евразии предполагает, что ослабление АМОК потенциально может произойти, если будет поддерживаться увеличение притока пресной воды. При увеличении количества других источников пресной воды и в сочетании с более высокой температурой большее количество групп может пересечь пороговое значение, увеличивая вероятность ослабления AMOC к концу 21 века.Таким образом, только реки Евразии могут сыграть значительную роль в изменении этого компонента климатической системы Земли.
По ней протекает река: ученые объясняют, что арктический ртуть
Ученые годами объясняют, что Арктика является ключевым регионом, когда дело доходит до изменения климата, что связано с истончением льда, таянием вечной мерзлоты и утратой среды обитания, имеющей решающее значение для выживания основных видов, включая тюленей, моржей и белых медведей.
Теперь, как говорится в исследовании, только что опубликованном в журнале Nature Geoscience , мы можем добавить еще одно оскорбление арктической экосистеме, которое вполне может быть хотя бы частично связано с климатом: значительные количества токсичной ртути сбрасываются в Северный Ледовитый океан каждую весну тремя могучими реками. большинство американцев, вероятно, никогда не слышали: Лена, Обь и Енисей, которые текут на север через Сибирь.
«Мы давно знаем, что в арктической биоте высока концентрация ртути, — сказала в интервью ведущий автор исследования Дженни Фишер, научный сотрудник Гарвардской группы моделирования химии атмосферы.Как только нейротоксичный (убивающий нервы) тяжелый металл попадает в пищу, он не разрушается. Вместо этого он концентрируется по мере того, как более крупные животные поедают более мелких животных в пищевой цепочке, от планктона до рыбы, тюленей и белых медведей, а также коренных инуитов, которые получают большую часть своего питания за счет охоты.
Вид со спутника на дельту реки Лена.Предоставлено: НАСА.
Эксперты-экологи предположили, что ртуть попадает в высокие широты через атмосферу. Он извергается через дымовые трубы угольных электростанций и других промышленных источников и поднимается в воздух, где он может циркулировать в течение года или более, прежде чем его вымывают осадки. В общем, все это имело смысл.
Но, по словам Фишера, когда атмосферный химик из Гарварда Элси Сандерленд и группа исследователей начали изучать детали, атмосферное объяснение не совпало.Уровни ртути в атмосфере Арктики, как правило, достигают пика летом, но выбросы электростанций также максимальны летом, когда кондиционирование воздуха вызывает резкий рост спроса на электроэнергию. «Это не имело смысла», — сказал Фишер, потому что ртути должно потребоваться время, чтобы добраться до севера.
Поэтому ученые рассмотрели другие явления, которые могли бы объяснить всплеск ртути в Арктике летом. «Единственное, что имеет правильную подпись, — это реки», — сказал Фишер. Лена, Енисей и Обь замерзают в течение долгой сибирской зимы; когда весной наконец тлеет лед, в Северный Ледовитый океан хлынет огромная волна воды — как раз в то время, когда уровень ртути имеет тенденцию к резкому скачку.Поскольку ледяной покров в океане также тает, ртуть может свободно попадать в атмосферу, повышая ее концентрации намного выше, чем они могли бы быть в противном случае. Фактически, утверждают Фишер, Сандерленд и другие ученые в команде, похоже, что из сибирских рек поступает в два раза больше ртути, чем из дрейфующего на север воздуха.
Возникает очевидный вопрос: как ртуть попадает в сибирские реки? «В этом есть большая неопределенность, — сказал Фишер. Одна из возможностей — это отходы российских горнодобывающих предприятий в этом регионе.Но еще один — или, точнее, два других — может быть результатом изменения климата. Поскольку сибирская вечная мерзлота размягчается и тает во время все более теплого арктического лета, естественная ртуть может вымываться из почвы, где она была вмерзшей в течение десятков тысяч лет.
Вторая возможность: ученые уже отметили, что повышение глобальной температуры начало изменять гидрологический цикл, по которому вода циркулирует из океанов в атмосферу и обратно. Основной эффект — сделать ливни более интенсивными в одних местах и засуху в других.Это может привести к вымыванию большего количества ртути из тающей вечной мерзлоты в реки.
По словам Фишера, это все еще лишь гипотеза. «У нас действительно ограниченные знания о том, что на самом деле происходит, и мы надеемся, что эта работа вдохновит на дальнейшие исследования. Но может быть, — сказала она, — что изменение климата влияет на Арктику в большей степени, чем мы думали.
JCOS — Гидроэнергетика — город и округ Джуно
Почему Джуно потребуется больше гидроэлектроэнергии?
Комиссия по регулированию Аляски требует, чтобы регулируемая коммунальная компания обслуживала всех потребителей в пределах своего района обслуживания.Большая часть дорожной системы города и округа Джуно находится в зоне обслуживания AEL&P. Однако к северу от Игл-Бич в северной части CBJ нет коммунальных услуг.
Джуно находится на балансе гидроэнергетики с твердыми потребителями. Это означает, что те клиенты AEL&P в классах тарифов, которые являются твердыми и не «прерываемыми», имеют текущую выработку гидроэлектроэнергии для удовлетворения своего спроса. Потребители с прерываемым тарифом, такие как Hecla Greens Creek Mine, который является крупнейшим единичным прерываемым заказчиком AEL&P, исторически отключаются от электроэнергии, вырабатываемой AEL&P, когда водохранилища слишком малы, чтобы удовлетворить текущий и ожидаемый спрос плательщика с твердой ставкой.Среди других постоянных клиентов — док круизного лайнера Princess и система отопления Federal Building. Кроме того, рудник Кер-Аляска Кенсингтон в городе и районе Джуно не входит в зону обслуживания AEL&P и подключен к электросети Джуно. Кенсингтонский рудник Кёр, Аляска, производит 100% электроэнергии за счет дизельной генерации и не по своей вине является крупнейшим источником выбросов углерода в CBJ. Интересно отметить, что Кенсингтонский рудник Кёр на Аляске производит и потребляет больше электроэнергии, чем город Скагуэй и город Хейнс вместе взятые [1].Соединение Кенсингтонского рудника Кер на Аляске с источником гидроэнергии существенно поможет достичь и, возможно, превзойти цели Плана действий по борьбе с изменением климата CBJ по сокращению выбросов парниковых газов на 10% к 2017 году.
[1] Source- Alaska Power & Telephone, электроснабжение Скагуэй и Хейнс
Таблица 2. Утвержденные Джуно целевые показатели выбросов парниковых газов (Источник 2011 CBJ Climate Action Plan)
Экономически ограниченная гидроэнергетика или ее отсутствие с течением времени может негативно повлиять на экономический рост Джуно и привести к увеличению выработки дизельного топлива или другим видам топлива с большим выбросом углерода в столице, когда спрос на электроэнергию превышает поставку гидроэлектроэнергии.
Общий объем продаж электроэнергииДжуно (постоянные и постоянные потребители) вырос на 10,83% по сравнению с ноябрем 2011 года по ноябрь 2012 года. AEL&P продала 329 250 834 кВтч в 2011 году и 364 906 469 кВтч в 2012 году по ноябрь каждого года [1]. Эти цифры продаж не включают продажи за декабрь любого года. Гидроэнергетические проекты зависят от осадков и дождя. Меньшие водные годы означают, что гидроэнергетические проекты производят меньше энергии, чем в более высокие годы.
Промышленный и коммерческий рост — не единственная потребность Джуно в электроэнергии.В дополнение к экономическому росту, который может развиваться за счет новых подразделений, новых коммерческих предприятий и новой горнодобывающей деятельности, существует также экономическая замена топлива, которая происходит, когда люди переключаются с дорогостоящих источников топлива на более дешевые. Основываясь исключительно на стоимости конкурентоспособных источников топлива (помимо воздействия на парниковые газы), рост конверсии нефти в электроэнергию является другой основной причиной того, что Джуно потребуется больше гидроэлектроэнергии в ближайшем и долгосрочном будущем. В недавнем проекте Юго-восточного комплексного плана ресурсов (SEIRP) феномен преобразования «нефть в электричество» определяется как угроза для сообществ, зависящих от гидроэнергетики.
«В населенных пунктах, где доступна гидроэлектроэнергия, в последние годы обычным явлением стал быстрый переход с топочного мазута на электричество для обогрева помещений из-за более низкой стоимости гидроэлектрической электроэнергии для отопления домов и других целей. Хотя это и является преимуществом для пользователей, которые переходят на электричество, это привело к снижению доступности избыточной гидроэнергетики и увеличению зависимости от дизельной генерации для сообществ, имеющих ограниченные гидроэлектрические мощности »[2].
Цена на нефть определяет объем тепловой нагрузки, переводимой с нефти на электрическую. [3]
[1] Тарифное уведомление AEL&P № 413-1 Регулирующая комиссия Аляски 12 декабря 2012 г.
[2] Окончательный проект SEIRP стр. 3-25
[3] Окончательный проект SEIRP стр. 15-2
Рис. 2. Ахиллесова пята действующей гидросистемы (слайд презентации Источник AELP 11-12)
Есть много факторов, влияющих на цену жидкого топлива для дома, которые влияют на то, почему кто-то заменит жидкое топливо для дома на электрическое отопление.Многие из этих факторов имеют международный характер и поэтому напрямую связаны с мировыми поставками и доступностью нефти в любой момент времени. Однако в прошлом дизельное топливо было экономичной формой выработки электроэнергии за счет дизельной генерации, которая была на одном уровне с гидроэнергетикой. Это уже не так. На диаграммах ниже показано, как цены на нефть росли с течением времени, и показана взаимосвязь между импортом нефти, расходами на дизельное топливо и местными расходами на топливо для отопления домов в Джуно.
Рисунок 3.Инфляция скорректирована с учетом ежемесячных цен на сырую нефть. www.inflationdata.com
Рисунок 4. График номинальных и фактических цен на импортируемую сырую нефть. Http://www.eia.gov
По ценам на дизельное топливо 2012 года стоимость киловатт-часа электроэнергии, вырабатываемой дизелем, превышает 0,30 киловатт-часа. С экономической точки зрения, продолжающийся рост цен на топливо для отопления домов заставит владельцев домов и предприятий перейти на более дешевые источники тепла, такие как электричество, вырабатываемое на более дешевой гидроэнергетике. Со временем эти преобразования в сочетании с экономическим ростом позволят задействовать текущие гидроэнергетические мощности существующих гидроэлектростанций Джуно.Сначала мощность и генерация, используемые «прерывистыми» потребителями, такими как линии Hecla Greens Creek Mine и Princess Cruise, будут сокращены, чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии для удовлетворения растущего спроса на электрическое отопление для твердых плательщиков налогов. Вопрос не в том, если, а в том, когда в Джуно в конечном итоге закончатся разрабатываемые в настоящее время гидроэнергетические ресурсы. Когда это происходит, это зависит от экономического развития, цены на нефть и стоимости альтернативных источников топлива. Электричество в настоящее время и с повышением цен на нефть станет предпочтительным заменителем дизельного топлива для отопления домов.
Рисунок 5. Годовой график розничных цен на мазут. http://www.eia.gov
Повышение цен на топливо для отопления домов — палка о двух концах с двумя негативными последствиями. Когда цены на топливо для отопления домов растут, где-то на континууме цен создается переломный момент. Переломный момент в экономике определяется как этап кризиса в процессе, когда происходят значительные изменения. В случае переломного момента, когда Джуно переходит от преобразования нефти к электрическому теплу, это может быть быстрое повышение цен на топливо для отопления домов до 7 долларов.00 или 8,00 долларов за галлон (или, возможно, меньше), в результате чего уменьшается количество мазута для отопления домов и возникает большой всплеск спроса на электроэнергию, поскольку умные домохозяйства сокращают расходы на отопление своих домов. Переломные моменты естественно возникают на всех рынках и в любой экономике, где замещение начинается медленно, а затем за относительно короткий период времени происходит массовый сдвиг. Например, распространение сотовых телефонов в Америке перешло от несуществующего к широкомасштабному использованию, когда стоимость владения и тарифы на местную и междугородную сотовую связь упали ниже того, что обычно взимается за стационарные телефоны.
Если Джуно заранее не спланирует и не поддержит рост поставок гидроэлектроэнергии и наступит переломный момент, это может иметь дорогостоящие последствия для экономики Джуно и располагаемых доходов домохозяйств. Прерывистые плательщики в первую очередь пострадают от потери избыточной мощности гидроэнергетики. После того, как отключаемая мощность будет израсходована за счет перехода с нефти на электрическую, необходимо будет дополнить дополнительную генерацию дизельной генерацией при высоких затратах на топливо. В то время как добавленные затраты на производство дизельного топлива будут разбавлены структурой гидроэнергетики и стоимостью поставки, дизельная генерация добавит небольшие, но дополнительные затраты для плательщиков налогов Джуно за счет корректировки стоимости топлива.
План действийДжуно по борьбе с изменением климата рассматривает этот вопрос в резюме. Задача сообщества состоит в том, чтобы разумно использовать чистую энергию, чтобы максимально расширить существующие гидроэлектростанции, ограничив необходимость использования резервных дизель-генераторов. План действий Джуно по борьбе с изменением климата включает следующую стратегию и действия:
Стратегия RE3-A.
Разработать энергетический план для Джуно, чтобы обеспечить достаточное количество возобновляемых источников энергии для будущего роста, который сокращает / устраняет выбросы парниковых газов.
В рамках этой стратегии План действий CBJ по изменению климата предусматривает следующую краткосрочную стратегию:
Разработайте энергетический план для сообщества, чтобы определить и оценить экономику возобновляемых источников энергии (включая гидроэлектростанцию, биомассу, солнечную, приливную и ветровую), которые смогут удовлетворить потребности сообщества в будущем. Энергетический план должен быть достаточно гибким, чтобы реагировать на меняющиеся условия, и необходимо будет изучить весь спектр потенциала возобновляемых источников энергии и относительных затрат
Рассмотреть возможность использования других потенциальных источников гидроэлектроэнергии для удовлетворения будущих потребностей, таких как Фаза 2 Lake Dorothy и Sweetheart Lake.
Выполнять рекомендации Энергетического плана по выявлению и развитию местных возобновляемых источников энергии.
Рисунок 6. Загадка планирования коммунальных предприятий (слайд, презентация AELP 2010, презентация Rural Energy Conference)
- [1] Source- Alaska Power & Telephone, электроснабжение Скагуэя и Хейнса
- [2] AEL&P Тарифная рекомендация № 413-1 Регулирующая комиссия Аляски 12 декабря 2012 г.
- [3] Окончательный проект SEIRP, стр. 3-25
- [4] Окончательный проект SEIRP стр. 15-2
Российские самолеты сеют облака как бушующие лесные пожары возле Сибирской электростанции
ЯКУТИЯ, 19 июля (Рейтер). Российские самолеты сеют облака, чтобы обрушить дождь на огромные лесные пожары, бушующие в сибирском районе Якутии, которые в одном месте распространились в опасной близости от власти сообщили в понедельник.
Во время сильной жары по всей России вспыхнули пожары, охватившие более 1,5 миллиона гектаров земли в Якутии, наиболее пострадавшем регионе. В воскресенье официальные лица сказали людям оставаться в помещениях и держать окна закрытыми из-за дыма.
Столица региона Якутск, который иногда называют самым холодным городом на планете, был вынужден приостановить полеты в своем аэропорту из-за плохой видимости, а также было остановлено движение по реке Лене, пересекающей Сибирь.
Пожары вспыхивают на территории российских лесов ежегодно, но в последние годы они стали более интенсивными из-за необычно высоких температур в северной сибирской тундре.Якутия сама находится в тисках жары.
Менее чем за два месяца пожары в регионе выбросили около 150 мегатонн эквивалента углекислого газа, что близко к годовым выбросам ископаемого топлива Венесуэлы в 2017 году, по данным Службы мониторинга атмосферы Copernicus (CAMS), входящей в Европейский Союз. программа наблюдения.
Пожарный работает на тушении лесного пожара в районе села Магарас в Якутии, Россия, 17 июля 2021 года. REUTERS / Роман Кутуков TPX ОБРАЗЫ ДНЯ
Подробнее
В понедельник Бериев Бе-200 Самолет-амфибия, прилетевший из другого сибирского региона, присоединился к массированным усилиям по локализации пожара, в которых приняли участие более 2000 пожарных на земле.
По данным Министерства окружающей среды и лесного хозяйства области, в понедельник на площади более 885 тысяч гектаров произошло около 123 пожаров.
Пожарные приложили особые усилия для локализации одного пожара на площади 41 300 га, говорится в сообщении.
«Со стороны реки Вилюй есть естественная водная преграда, но пожар потенциально опасен для … Светлинской ГЭС», — говорится в сообщении.
Небольшие пожары возникли в менее удаленных частях страны.
Более 6 500 пожарных боролись за тушение пожаров по всей стране.По сообщению ТАСС, в Карелии, регионе, граничащем с Финляндией, власти эвакуировали более 600 человек из деревень из-за пожаров.
Репортаж Reuters TV; письмо Тома Балмфорта; Под редакцией Майка Коллетта-Уайта
Наши стандарты: принципы доверия Thomson Reuters.
Создайте карту реки
Все, что вам нужно для выполнения этого руководства, — это ArcGIS Pro и немного времени. К концу вы создадите простую, привлекательную карту от начала до конца.Я предполагаю, что у меня есть некоторые знания о том, как использовать ArcGIS Pro, но я также включил ссылки на документацию, чтобы помочь вам разобраться в любых незнакомых частях.
Вы узнаете, как сделать эту карту реки Лены в Сибири:
Если вы любите приключения, попробуйте плыть по другой реке, используя свой собственный дизайн. В любом случае, это руководство должно предоставить вам повторяемый процесс создания простых и красивых карт.
ШАГ 1. НАСТРОЙКА КАРТЫ
Легко увлечься и сразу перейти к созданию символов, но всегда лучше начинать с важных решений карты: проекции, масштаба и протяженности.
1. Создайте новую карту и найдите свою реку.
2. Измените систему координат проекции вашей карты. Я выбрал WGS 1984 Arctic Polar Stereographic. Не знаете, какую проекцию использовать? Попробуйте пройти урок «Выбери правильную проекцию».
3.При желании измените базовую карту, чтобы было легче видеть вашу реку. Я использовал базу Северного Ледовитого океана из Living Atlas.
4. Вставьте макет и измените его размер в Свойства макета > Параметры страницы .
Вы можете настроить эти измерения позже.
Я сделал свой макет 50 на 5 дюймов, потому что собирался опубликовать карту в Instagram. Я хотел, чтобы люди выполняли горизонтальную прокрутку вдоль реки, и способ добиться этого в этом приложении — создать несколько квадратных изображений и опубликовать их все сразу.
Я сделал макет в 10 раз длиннее, чем его ширина, а потом разрезал его на 10 квадратов. Всегда полезно подумать о носителях вашего конечного продукта, прежде чем составлять карту.
5. Добавьте фрейм карты в компоновку и дважды щелкните его, чтобы открыть панель Формат фрейма карты . Установите его размер и положение в соответствии с макетом.
6. Активируйте рамку карты, увеличьте масштаб и панорамируйте до тех пор, пока ваша река не будет хорошо расположена на вашем макете.
СОВЕТ 1: Нажмите и удерживайте кнопку 1 для навигации по макету, а не по карте!
СОВЕТ 2: Поверните карту с помощью клавиш A и D . Или вы можете открыть Свойства карты > Общие для более точной настройки.
СОВЕТ 3: Вы можете точно установить масштаб внизу карты. Я установил свой 1: 1 миллион.
СОВЕТ 4: После того, как вы определились с масштабом, поворотом и положением карты, сделайте закладку, чтобы вы могли легко вернуться к ней.
Теперь, когда вы определились с экстентом с использованием вида компоновки, вам необходимо найти его на виде карты.
7. Не отключая фрейм карты, вставьте примечание многоугольной карты.
8. Откройте панель Create Features и нарисуйте новый полигональный объект, который немного больше макета.
Это покажется странным, потому что края не будут видны. Но вы хотите, чтобы этот многоугольник был больше, чем выбранный вами макет, чтобы у вас было немного места для маневра позже, на случай, если вы решите немного изменить его расположение.
СОВЕТ: В качестве альтернативы можно нарисовать прямоугольник того же размера, что и макет, и создать вокруг него буфер.
9. Сохраните изменения и щелкните Layout , чтобы деактивировать фрейм карты.
На экстент карты влияют проекция, масштаб и поворот.Вы должны принять все эти решения вместе, прежде чем определять область карты.
ШАГ 2: НАЙТИ ДАННЫЕ
Все данные, необходимые для этой карты, находятся в одном слое, размещенном в ArcGIS Online.
1. Вернитесь к просмотру карты. Там должен появиться прямоугольник ваших новых заметок на карте.
2. Увеличьте масштаб до прямоугольника. Вам не нужно видеть все целиком. Вы собираетесь добавить очень большой глобальный набор данных, и если вы слишком сильно уменьшите масштаб, рисование займет слишком много времени.
3. Добавьте пакет слоев World Water Bodies. Найдите его на панели Каталог > вкладка Портал > вкладка Весь портал . Распаковка может занять несколько минут.
4. Используйте инструмент Clip , чтобы выделить только те элементы водного объекта, которые находятся внутри вашего прямоугольника.
СОВЕТ : На вкладке Среды установите Выходную систему координат на ту же систему, что и на вашей карте.В противном случае результат может иметь неправильную форму.
5. На панели Содержание удалите базовую карту и слой World Water Bodies. Отключите слой Polygon Notes, чтобы на вашей карте были видны только обрезанные водоемы.
Знание своего экстента до добавления данных означает, что вы можете сразу же вырезать его и сэкономить время, работая только с теми данными, которые вам нужны.
ШАГ 3: ОБОЗНАЧЕНИЕ
Затем вы найдете несколько красивых водяных символов и примените один из них к своей реке.Поскольку вы наносите на карту арктическую реку, вы измените ее так, чтобы она выглядела как лед.
1. В All Portal найдите и добавьте Акварель. stylx (любезно предоставлено Джоном Нельсоном).
Если вас попросят обновить стиль, чтобы он соответствовал текущей версии ArcGIS Pro, щелкните Да .
2. Для слоя с обрезанными водными объектами откройте галерею символов и выберите первый символ акварельного многоугольника.
3.На панели символов щелкните Свойства , чтобы отредактировать этот символ. Щелкните среднюю вкладку ( слоев, ).
Чтобы мой символ выглядел как лед, я уменьшил его до заливки акварельной картинкой и изменил его оттенок Tint на белый.
Теперь водоемы не видны на белом фоне карты.
4. В Свойства карты измените цвет фона на темно-зеленый.На самом деле не имеет значения, какой именно, это не будет окончательным цветом.
Теперь вы можете увидеть ледяную реку.
Вам понадобится доступ к этому слою пользовательского символа льда, поэтому вы сохраните его в стиле.
5. На панели Символы нажмите кнопку бургера в верхней части панели и выберите Сохранить символ в стиле .
6. Назовите новый символ Ice и сохраните его в стиле Избранное .
7. Перейти на раскладку. Река снова невидима. Выбранный ранее цвет фона применяется только к виду карты. Вам также необходимо установить его здесь.
8. Откройте панель рамки карты формата . (Подсказка: дважды щелкните фрейм карты на панели Содержание .)
9. Здесь вы можете изменить цвет фона, но если вместо этого вы нажмете кнопку Symbol , вы можете создать причудливый градиентный фон.
Я сделал линейный непрерывный градиент между двумя темно-зелеными цветами: # 2A2A15 и # 2B3A1D.
Эффект довольно тонкий. Большинство людей этого не заметят, но я думаю, что эти эффекты наиболее эффективны.
Теперь вы готовы закончить карту, добавив пару надписей.
ШАГ 4: ЭТИКЕТКА
Когда вы добавляете на карту всего несколько фрагментов текста, вы можете потратить время на то, чтобы сделать их действительно красивыми.
1. Вернитесь к просмотру карты и вставьте текстовые примечания к карте 1: 250,000.
2. Откройте панель Create Features и добавьте несколько функций Text Notes Large .
СОВЕТ 1: Если вас раздражает работа на наклонной карте, переключитесь на инструмент Explore и используйте клавиши A и D для поворота. Это не повлияет на ваш макет.
СОВЕТ 2: Попробуйте изменить форму текста, чтобы он соответствовал изгибу реки.
3. Выделите каждый фрагмент текста и отформатируйте его на панели Атрибуты . Нажмите кнопку Symbol для просмотра дополнительных свойств шрифта.
Вы можете заполнить буквы тем же акварельным символом, который вы использовали для реки.
4. На панели Форматировать текстовый символ щелкните Текстовый символ и Другие многоугольные символы .
5. Выберите символ Ice , который вы сохранили ранее в своем стиле Избранное .
Карта готова! Вернитесь к макету, экспортируйте и поделитесь! Если вы хотите сравнить какие-либо свойства вашей карты или символа с теми, которые я установил, вы можете проверить мой пакет проекта.
Я думаю, что детали и форма этой реки лучше освещены, если их представить просто.Река такая красивая сама по себе, что мне не хотелось добавлять что-либо, что могло бы ее отвлечь. Градиентный фон и акварельный символ добавляют карте текстуры и разнообразия, не загромождая ее.
Набор данных World Water Bodies охватывает весь мир, а символы акварели можно настраивать бесчисленными способами. Попробуйте составить карту своей любимой реки. Не стесняйтесь поделиться им в разделе комментариев ниже!
Вы также можете ознакомиться с этими историческими картами реки Лена, которые, как мне кажется, разделяют дух простоты.
Любите наносить на карту реки? Тогда ваш следующий шаг — прочитать статью Эйлин Бакли о картировании местности Оби. Я опробовала его на Лене и обнаружила множество красивых узоров, которых раньше не могла видеть.
Об авторе
Хизер Смит
Хизер — картограф и художник, которая сочетает обе практики, чтобы выразить и понять пейзажи.Она пишет и редактирует уроки для веб-сайта Learn ArcGIS. Другие ее работы можно найти на сайте www.heathergabrielsmith.ca
.История
Подробнее в этом разделе
Узнайте больше о нашей истории в электрическом музее и образовательном центре Манитобы в Виннипеге.
История электротехнической промышленности в Манитобе началась более века назад, когда в Виннипеге зародилось уличное освещение и железнодорожный транспорт.
Вскоре, когда новизна нового источника энергии уступила место необходимости, другие крупные общины в провинции захотели воспользоваться преимуществами, которые принесет электричество. Им было оказано электрическое обслуживание, но зачастую по очень высокой цене.
Несколько дальновидных людей увидели огромные преимущества крупных генерирующих мощностей. Среди них был ряд граждан, настроенных на благо общества, которые считали, что электричество должно быть доступно потребителю по минимально возможной цене.
Сегодня мы являемся крупным энергетическим предприятием, предлагающим самые низкие тарифы на электроэнергию в Канаде. Мы эксплуатируем 15 гидроэлектростанций на реках Саскачеван, Виннипег, Бернтвуд, Лори и Нельсон, 2 тепловые и 4 дизельные электростанции.
Основные моменты нашей истории
Компания развивалась с течением времени — читайте о самом начале электрификации Манитобы. Просмотрите пару публикаций, созданных нашими экономистами на протяжении десятилетий.
- История электроэнергетики в Манитобе (PDF, 5.3 МБ) освещает некоторые вехи в электротехнической промышленности Манитобы, а также развитие Manitoba Hydro и некоторые важные события в истории коммунального предприятия.
- «Старомодное Рождество» (PDF, 12,7 МБ) было создано компанией City Hydro в 1940-х годах. Узнайте больше о еде, играх и украшениях давно минувшей эпохи.
- Through The Cooking Glass (PDF, 1,5 МБ) был создан домашними экономистами Winnipeg Hydro и Manitoba Hydro в 1960-х годах.
- Приходите готовить с нами (PDF, 1.6 МБ) был создан экономистом по дому Manitoba Power Commission до того, как компания объединилась с Manitoba Hydro в 1961 году.
Соединение сообществ с 1920 по 1961 год
1894 — Главная улица Виннипега, через 2 года после первого электрического трамвая.
1906 — Празднование первой доставки электроэнергии из Пинавы в Виннипег.
1926 — Единственная электрическая плита, выставленная на продажу в городе, находится на этой парадной платформе Карман.
1923 — Сотрудники и их семьи живут в городе рядом с Грейт-Фолс.
1936 — Рабочие устанавливают первый столб электричества в городе Бельмонт.
1945 — Участие энергетической комиссии Манитобы в Параде Победы.
В конце этого 41-летнего периода Энергетическая комиссия Манитобы и Гидроэлектростанция Манитобы были объединены в компанию Manitoba Hydro, и 523 сообщества были подключены к энергосистеме провинции.
Электрификация Манитобы
Электрическая система Виннипега соединилась с его первым поселением 16 августа 1920 года с передачей электроэнергии в Портидж-ла-Прери.
- — Портаж-ла-Прери;
- — Карман, Миннедоса, Морден, Роланд, Вирден;
- — Элм-Крик, Оквилл;
- — сайдинг Newton;
- — Хоумвуд, Майами, Миртл, Роузбэнк, Сперлинг;
- — Хай Блеф;
- — Альтамон, Кардинал, Кристал-Сити, Ривер Сайпресс, Дарлингфорд, Гленборо, Голландия, Ла-Ривьер, Маниту, Нотр-Дам, Пилот-Курган, Ратвелл, Сомерсет, Лебединое озеро, Трехерн;
- — Винклер;
- — Бальдур, Буассевен, Картрайт, Элкхорн, Килларни, Мелита, Пипстоун, Рестон, Ваванеса;
- — Река Эрроу, Бинскарт, Бертл, Брэндон, Крэндалл, Фоксваррен, Гилберт-Плейнс, Гимли, Грандвью, Холмфилд, Миниота, Старбак, Св.Лазар, пляж Виннипега;
- — Брадвардин, Хардинг, Кентон, Ленор, Напинка, Теулон, Сен-Клод;
- — Гладстон;
- — Эли;
- — Остин, МакГрегор, Нинга;
- — Альтона, Доминион-Сити, Грэм Сайдинг, Гретна, Хорндин, Летелье, Моррис, Оук Лейк, Слива Кули, Розенфельд, Св.Евсташ;
- — Александр, Белмонт, Беула, Декер, Данреа, Элджин, Фэрфакс, Грисволд, Хамиота, Изабелла, Маргарет, Минто, Нинетт, Шол-Лейк, Сент-Франсуа Ксавье, Сент-Джозеф;
- — Эльма, Уайтмут;
- — Балморал, Брюссель, Кардейл, Клируотер, Ист-Селкирк, Гарсон, Гонор, Гантон, Лоретт, Мариаполис, Мазер, МакКоннелл, Ньюдейл, Окберн, Ок-Ривер, Россберн, Св.Альфонс, Ste. Анна, Сен-Жан-Батист, Штайнбах, Стратклер, Тиндаль, Виста;
- — Ангусвилл, Липа, Карберри, Кэрролл, Калросс, Дуглас, Фаннистель, Форрест, Хартни, Хейвуд, Мэнсон, Маколи, Несбитт, Нивервиль, Оттерберн, Сент-Адольф, Сент. Агата, Сен-Мало, Сен-Пьер-Жоли, Сильвертон, Сурис, Торнхилл;
- — Рассел;
- — Birnie, Eden, Franklin, Kelwood, Laurier, Makinak, McCreary, Ocher River, Riding Mountain, Ste.Rose du Lac;
- — Реки;
- — Обиньи, Дофин, Непава, Ste. Элизабет, Андерхилл;
- — Фортье, Гринуэй, Харгрейв, Макдональд, старшие семь сестер;
- — Анола, Арборг, Арден, Арно, Бетани, Блуменорт Юг, Брукдейл, Брункильд, Кэмп Мортон, Кэри, Чатер, Кландебой, Кланвильям, Дюфрост, Дугальд, Эльфинстон, Эльва, Эриксонора, Гироу , Иль-де-Шен, Джастис, Кейн, Киз, Ла-Брокери, Ла-Рошель, Ла-Саль, Лоу-Фарм, Мензи, Мурпарк, Нилин, Нетли, Окленд, Оберон, Огилви, Петерсфилд, Пирсон, Плума, Поплар-Пойнт, Рапид-Сити, Ричер , Ривертон, Сэнди-Лейк, Сэнфорд, Сидней, Св.Леон, Веллвуд, Вестборн, Уитлендс, Уиллен;
- — Арнес, Кордова, Кракнелл, Делорейн, Дельта, Дропмор, Грегг, Грантал, Хейзелридж, Хнауса, Инджелоу, Инглис, Калейда, Комарно, Лилетон, Магнуссон, Нью Ботвелл, Окбанк, Окфел Блафф, Рейн , Shellmouth, Sifton, Sinclair, Springstein, Stonewall, Stony Mountain, Valley River;
- — Багот, Бивер, Бересфорд, Карлори, Хортиц, Клеверлиф, Дакота, Эдвин, Фрейзервуд, Гудлендс, Грейсвилл, Харт, Инвуд, Кемней, Лаудер, Лена, Маркетт, Медора, Мелеб, Мактавиш, Окнер , Осборн, Поуп, Первс, Реаберн, Розенорт, Рунтуэйт, Силвер-Плейнс, Снежинка, Св.Лупицин, Тилстон, Treesbank, Wakopa, Waskada, Whitewater, Woodbay;
- — Брод-Вэлли, Чатфилд, Данноттар, Фишер-Бранч, Мельбурн, Ментмор, Плезант-Пойнт, Попларфилд;
- — Амарант, Аргайл, Ашерн, Эшвилл, Баннерман, Бед, Билд, Брумхилл, Калиенто, Кемпер, Дэнд, Дипдейл, Дело, Истдейл, Эндклифф, Эриксдейл, Этельберт, Фолкнер, Фирдейл, Вилка, Гарден, Ривер Гарленд, Гнаденталь, Грэхемдейл, Гросс-Айл, Гипсамвилл, Хелстон, Хильбр, Озеро Фрэнсис, Лангрут, Ландсир, Лавиния, Лундар, Магнит, Макарофф, Маршан, Мэйфельд, Менезино, Молин, Мусорн, Малвихилл, Пайн-Крик, Пайн, Река, Река Rorketon, Roseisle, Rosser, Ste.Амели, Сен-Лоран, Сен-Мартен, Сарто, Шевлин, Шортдейл, Спирхилл, Стипрок, Стивенфилд, Стюартберн, Тенби, Толстой, Ту-Крик, Вита, Вальдерзее, Уоррен, Виннипегозис, Вудлендс;
- — Алонса, Бельвью, Блюменфельд, Южный Хортиц, Кукс-Крик, Кромер, Дирхорн, Домен, Фреденсрух, Хальбштадт, Хаскетт, Хохфельд, Катриме, Киркелла, Лак-дю-Бонне, Ледвин, Либро, Мидоус, , Нойенберг, Норгейт, Остервик, Тополь Парк, Риджент, Рейнланд, Розенгарт, Россендейл, Салтель, Скарт, Шанценфельд, Южный перекресток, Спраг, Стоктон, Теренс, Уно, Вассар, Видир, Вампум, Вуднорт, Вудсайд;
- — Барнсли, Блюменорт, Батлер, Коултер, Дофин-Бич, Эбор, Эварт, Финдли, Гранд-Клэр, Хилтон, Келло, Ледивуд, Лейкленд, Метли, Маунтин-Роуд, Горный склон, Нойхорст, Ольга, Полония, Розенорт, Сан-Клара, Шенвизе, Сольсгирт;
- — Бекония, Бенито, Бёрдтейл, Боусман, Денкросс, Дурбан, Ист-Брейнтри, Гленкэрн, Гранд-Бич, Гранд-Марэ, Грин-Оук, Гринвальд, Озеро Галл, Хадашвилл, Харроуби, Кенвилл, Лавенхэм, Лидиатт, Малонтон, Макманн, Миллвуд, Минитонас, Норк-Крик, Охер-Бич, Оверстоунвилл, Пауэрвью, Рэкхем, Родос, Роза, Роза Розо, Росс, Св.Джордж, Сент-Уэнс, Сенкив, Сильвер, Сильвервуд, Стед, Лебединая река, Тальберг, Вэлли-Вью, Венло, Вивиан;
- — Берч-Ривер, Кларкли, Коуэн, Дюфрен, Фишинг-Ривер, Гринридж, Остров Хекла, Лидо-Пляж, Марко, Молсон, Пратт, Палисандр, Сэнди-Лейк-Бич, Тутс-помощники, Украина, Виктория-Бич, Вудмор, Уорби ;
- — Альберт-Бич, Беллсайт, Ганновер, Кампервиль, Эринвью, Кронсгарт, Мафекинг, Метигош-Бич, Нарцисс, Новра, Ридер, Ренни, Св.Амбруаз, Сэнди Хук, Вудридж;
- — Ассинибойя, Бруклендс, Каррик, Чарльзвуд, Восточный Килдонан, Ист-Сент-Пол, Форт-Гарри, Лони-Бич, Северный Килдонан, Старый Килдонан, Рив, Сент-Витал, Транскона, Смокинг, Западный Килдонан, Вест-Стрит . Павел;
- — Бердз-Хилл, Эмерсон, Фалькон-Лейк, Гленли, Локпорт, Сьюэлл, Западное Хок-Лейк;
- — Босежур, Иордания;
- — Па;
- — Cranberry Portage, Glass Siding, Hazelglen, Melrose, Thompson;
- — Черчилль.
Развитие электроэнергетики Манитобы
WESR. Лестничная бригада компании работает на троллейбусе.
Персонал становится свидетелем первой передачи энергии в Портидж-ла-Прери.
Головной офис полевых операций на строительной площадке Kettle GS.
Рабочие в исследовательском палаточном городке на берегу реки Нельсон.
Рабочие проходят через заснеженный исследовательский палаточный лагерь Kettle GS.
Домашний гусь развлекает рабочих в их летнем палаточном городке.
Пуэнт-дю-Буа
Pointe du Bois — старейшая действующая электростанция Манитобы. Он был построен в 1911 году городом Виннипег за 3,25 миллиона долларов.
Воспроизвести видео: «Пуант-дю-Буа».(2:36)Эволюция Manitoba Hydro
Начиная с Winnipeg Gas Company, поставщика газа для освещения, в Манитобе с конца 1800-х годов до 2002 года, когда Manitoba Hydro стала единственным поставщиком электроэнергии, возникло множество газовых, электроэнергетических и транспортных компаний.
- — Виннипегская газовая компания;
- — Компания Manitoba Electric & Gas Light;
- — Winnipeg Gas Company слилась с Manitoba Electric & Gas Light Company;
- — Железнодорожная компания Виннипег-стрит;
- — Северо-Западная электрическая светотехническая и энергетическая компания (Лтд.) (NWEL & P.Co.);
- — ООО «Северо-Западная электрическая компания»;
- — Brandon Electric Light Company Ltd. (дата образования неизвестна) построила паровую станцию в Брэндоне;
- — Виннипегская железнодорожная компания на электрической улице (WESR.Co.);
- — Железнодорожная компания Виннипег-стрит, приобретенная WESR.Co .;
- — Компания Manitoba Electric & Gas Light, приобретенная WESR.Co .;
- — Железнодорожная компания Виннипег-Селкирк и озера Виннипег;
- — Северо-Западная электрическая компания, ООО, приобретена WESR.Co .;
- — Виннипег Дженерал Пауэр Компани;
- — Winnipeg General Power Company слилась с WESR.Co. и стала компанией Winnipeg Electric Railway Company (WERCo.);
- — Компания Suburban Rapid Transit стала дочерней компанией WERCo.;
- — Железнодорожная компания Виннипег Селкирк и Лейк Виннипег стала дочерней компанией WERCo;
- — Городской светоэнергетический отдел;
- — Виннипегская речная железнодорожная компания, финансируемая WERCo., Аффилированная с Виннипегской речной энергетической компанией;
- — Winnipeg River Power Company стала ассоциированной компанией WERCo;
- — Энергетическая компания Миннедоса (дата образования неизвестна) построила гидроэлектростанцию Миннедоса;
- — Энергетическая комиссия Манитобы (MPC);
- — Manitoba Power Company, дочерняя компания WERCo.приобрела Winnipeg River Railway Company и Winnipeg River Power Company;
- — Канадская газовая и электрическая корпорация Брэндона образована в результате слияния компаний Brandon Electric Light Company Ltd. и Brandon Gas & Power Company Limited;
- — WERCo. изменено название на Winnipeg Electric Company (WECo.);
- — Северо-Западная энергетическая компания;
- — Северо-Западная энергетическая компания слилась с WECo.;
- — Канадская газовая и электрическая корпорация Брэндона приобретена MPC;
- — План консолидации и реорганизации Виннипегской электрической компании реорганизовал WECo. и связанные с ней компании (Northwestern Power Company, Suburban Rapid Transit Company, Winnipeg Selkirk & Lake Winnipeg Railway Company);
- — Закон о развитии гидроэнергетического совета Манитобы принят в законодательном органе Манитобы;
- — Гидроэлектростанция Манитобы (MHEB);
- — Компания National Utilities Corporation Limited приобретена MPC;
- — WECo.передала свои газовые и транзитные активы недавно зарегистрированным компаниям Greater Winnipeg Gas и Greater Winnipeg Transit Company;
- — MHEB объединяется с WECo .;
- — Гидроэлектрическая система города Виннипег (City Hydro) стала единственным поставщиком электроэнергии в городе Виннипег;
- — Энергетическая комиссия Манитобы (MPC) стала единственным дистрибьютором электроэнергии в пригороде Виннипега и всей Манитобе;
- — Электроэнергетическая компания Pas, приобретенная MPC;
- — Система распределения Cranberry Portage, приобретенная MPC;
- — Электрораспределительная система города Селкирк;
- — Manitoba Hydro;
- — Гидроэлектростанция города Виннипег (City Hydro) стала Winnipeg Hydro;
- — Электростанции Лори-Ривер, принадлежащие Sherritt Gordon Mines Limited, поглощены Manitoba Hydro;
- — Manitoba Hydro приобрела Centra Gas у West Coast Energy Inc.