Применение геоинформационных технологий для мониторинга состояния островов Евразийского сектора Арктики

Валерия Сумина

Применение геоинформационных технологий для мониторинга состояния островов Евразийского сектора Арктики

Предмет исследования: Состояние ледников на определенное время: в промежуток с 1984 по 2016 годы. Цель. Оценка состояния оледенения на архипелагах Земля Франца- Иосифа, Северная Земля, Новая Земля с 1984 по 2016 года. Задачи: - Рассмотреть историю применения ГИС-технологии с начала развития по настоящее время; - Выделить факторы, влияющие на островное оледенение евразийского сектора Арктики; - Определить климатические особенности архипелагов: Земля Франца- Иосифа, Северная Земля, Новая Земля; - Выполнить мониторинг оледенения архипелагов с 1984 по 2016 годы: Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, Новая Земля; - Выявить динамику изменения оледенения архипелагов. Для написания данной работы было необходимо оцифровать оледенения с 1984 года по 2016 год на всех 3 архипелагах. Результаты этой работы представлены в атласе, который я прикрепляю далее.

География

Дипломы

Вуз: Российский государственный педагогический университет имени А И Герцена (РГПУ им. А И Герцена)

ID: 5a8d73ad7966e145c666c8f3

UUID: d7bfa050-f938-0135-8267-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: больше 6 лет назад

Просмотры: 231

18.72

Валерия Сумина

Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)

Комментировать 0

Рецензировать 1

Скачать - 1,8 МБ

Поделиться работой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А. И. ГЕРЦЕНА» Направление подготовки / Специальность подготовки 44.03.01– Педагогическое образование Основная (профессиональная) образовательная программам Выпускная квалификационная работа «Применение геоинформационных технологий для мониторинга состояния островов Евразийского сектора Арктики» Обучающейся 4 курса Форма обучения: очная Суминой Валерии Александровны Научный руководитель к.г.н., доцент Кошелева Елена Альбертовна Рецензент к.п.н., доцент Солонько Алексей Валентинович Санкт–Петербург 2017

2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 3 ГЛАВА I. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛЕДНИКОВ МЕТОДОМ ГИСТЕХНОЛОГИЙ.............................................................................................. §1.1 Становление ГИС-технологий в изучении ледников........................ 6 §1.2 Современное ГИС-исследование ледников........................................ 10 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I................................................................................ 14 ГЛАВА II. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛИМАТ ОСТРОВОВ АРКТИЧЕСКОГО СЕКТОРА АРКТИКИ.......... §2.1 Архипелаг Земля Франца-Иосифа....................................................... 15 §2.2Архипелаг Северная Земля .................................................................. 23 §2.3Архипелаг Новая Земля........................................................................ 25 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II.............................................................................. 28 ГЛАВА III. МОНИТОРИНГ ОЛЕДЕНЕНИЯ ОСТРОВОВ.................................................................................................... §3.1 Оледенение Земли Франца-Иосифа.................................................... 30 §3.2 Оледенение Северной Земли................................................................ 36 §3.3 Оледенение Новой Земли..................................................................... 40 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III............................................................................. 43 ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 45 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................. 48 ПРИЛОЖЕНИЕ............................................................................................. 6 20 32 51

3 ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования. В настоящее время евразийский сектор Арктики является центром внимания специалистов в различных областях, особенно российская территория. Потепление климата и связанное с ним таяние шельфовых ледников и паковых льдов, освоение шельфовой зоны, изучение состояния островов Арктики – это только малый перечень проблем и задач. Тема изучения оледенения стала очень перспективной с развитием ГИС-технологий. Применение данных космических снимков позволит в дальнейшем не просто фиксировать изменение рисунка островного оледенения, но и проводить мониторинг и прогнозирование состояния в свете имеющихся в базе данных. Степень разработанности темы исследования. Тема дипломного исследования характеризуется невысокой степенью изученности в публикациях на русском языке. Иностранные исследования в области ГИСмониторинга льдов Арктики и других регионов имеют более высокую степень отражения в литературных и Internet-источниках. Созданные базы данных разных стран переводятся на английский язык и объединяются в одну систему. Большой плюс таких систем заключается в том, что они имеют открытые доступ и любой желающий может найти необходимую информацию. В российском сегменте это более закрытая система, которая пополняется только благодаря российским исследованиям и исследованиям стран СНГ. В основном в Арктическом секторе изучается состояние морских паковых льдов, так как их легче изучить. Островные ледники имеют слабую степень изученности из-за более сложного их морфологического состояния и их расположения. Для накопления все больших знаний необходимо четко структурировать и выделить сферы деятельности всех служб, задействованных в мониторинге островов Арктики. Объект исследования: Оледенение островов Евразийского сектора Арктики, на примере крупных архипелагов.

4 Предмет исследования: Состояние ледников на определенное время: в промежуток с 1984 по 2016 годы. Цель. Оценка состояния оледенения на архипелагах Земля ФранцаИосифа, Северная Земля, Новая Земля с 1984 по 2016 года. В процессе написания ВКР нами были выделены следующие проблемы: - Низкое качество космических фотоснимков, что не позволяет проследить ежегодную тенденцию изменения ледников. Отдельная проблема связана с малодоступностью такой информации именно по российской территории. В связи с этим был выбран интервал с 1984 года по 2016 год; - Отсутствие единой концепции применения ГИС-технологии, что влияет на некую разрозненность данных. Отсутствие международного стандарта представления информации в базах данных, приводит к сложностям при обработке информации. Все выше изложенное позволило поставить следующие задачи исследования: - Рассмотреть историю применения ГИС-технологии с начала развития по настоящее время; - Выделить факторы, влияющие на островное оледенение евразийского сектора Арктики; - Определить климатические особенности архипелагов: Земля ФранцаИосифа, Северная Земля, Новая Земля; - Выполнить мониторинг оледенения архипелагов с 1984 по 2016 годы: Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, Новая Земля; - Выявить динамику изменения оледенения архипелагов. Теоретическая значимость: Собранная нами база данных об изменениях оледенения крупнейших арктических архипелагов может послужить основой для более серьезного исследования данной проблемы. Проведенное нами исследование выявило ряд проблем, которые должны быть учтены при проведении научных исследований.

5 Практическая значимость исследования: Развитие системы мониторинга оледенения необходимо для планирования разного рода мероприятий в целях рационального природопользования в данном регионе. Прогнозирование изменения площади оледенения островов может способствовать хозяйственному развитию данной территории. Кроме этого накопленный материал может быть применен как при подготовке специалистов, соответствующих специальностей, так и в более упрощенной форме – на занятиях по школьной программе и краеведческих кружках. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и картографического материала, частично вынесенного в приложение. Первая глава посвящена истории изучения оледенения с применением ГИС-технологий. Рассмотрены работы российских и зарубежных авторов. Вторая глава представляет собой физико-географическое описание основных архипелагов евразийского сектора Арктики, выбранных в качестве объекта исследования. Материалы самостоятельного исследования динамики оледенения и результаты их обработки представлены в третьей главе.

6 ГЛАВА I. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛЕДНИКОВ МЕТОДОМ ГИСТЕХНОЛОГИЙ §1.1 Становление ГИС-технологий в изучении ледников Изучение ледников началось в конце 18 века, когда швейцарский ученый геолог О.Б. Соссюр классифицировал ледники в Альпах. В этот период наука гляциология носила лишь описательный характер. Накопление массовой картографической информации о ледниках и создание баз данных с наблюдениями состояния ледников началось в СССР практически с программы научных исследований Международного геофизического года (1957-1958 годах) и развивалось параллельно с гляциологическими исследованиями [21]. Во время этой программы был собран уникальный по тем временам материал о ледниках всего мира: их распространение, положение, строение поверхности, размеры. Основными инструментами исследования были аэрофотосъемка и топографические карты. Потом же эти количественные материалы стали основой создание Каталога ледников СССР 1965 года и крупномасштабных карт полярных районов и отдельных ледников. Пока это были картосхемы без географической сетки и с условными координатами. Тогда же за некоторыми ледниковыми системами начались систематические наблюдения: баланса их массы и режима питания. В 1970-е годы начали появляться снимки с космических орбит. Они были плохого качества и только черно-белые. Сегодня используются уже цветные инфратепловые, микроволновые, радарные и спектрометрические съемки. Всевозможные космические снимки с того времени и по настоящее время со спутников разных стран можно найти на сайте – http://new.scanex.ru. Международное гляциологическое десятилетие (МГД), проходящее с 1966 по 1974 гг. в Советском Союзе имело область изучения горно-ледниковых регионов, таких как Кавказ, Алтай, Камчатка и другие.

7 Основное внимание уделялось балансу массы ледников, формированию ледникового стока и зонам льдообразования. Знания, полученные в это время, были опубликованы в 27 номерах сборниках научных статей "Гляциологических исследований". Эти труды в настоящее время переводятся в электронную версию на страницу “Гляциология” Географического портала Института географии РАН. К 1960 – 1980-м годам объем полученных знаний и методов картографирования стал очень обширным. Дистанционные исследования необходимо было систематизировать. И в этот момент большую роль получил математический метод в картографии, благодаря которому возник статистический подход. Статистика в обработке материала и систематизация позволили выявить общие закономерности и взаимодействие природных явлений и процессов ледников. В этот период было положено начало работ над Атласом снежно-ледовых ресурсов мира, в работе над которым принимало участие более 30 научно-исследовательских организаций. В 1988 году атлас вышел в тираж. В этой фундаментальной работе было сформулировано множество новых знаний о ледниках [7]: 1) Определение ледниковой системы 2) Определена структура нивально-гляциальных систем по уровням их исследования. 3) Показано 4 основных уровня ледников: глобальный, региональный, локальный и низший – отдельные ледники, снежники, наледи. 4) Выделено гляциологическое районирование ледниковых районов по широтной зональности (поясности) с областями питания ледниковых систем влагой того или иного океана. Помимо этого была разработана единая картографическая система. Это, прежде всего, единый масштаб, в диапазоне от 1:90000000 до

8 1: 50000. Была так же разработана единая система проекций, создана система карт, составляющих структуру Атласа. Атлас снежно - ледовых ресурсов мира содержит природные области двух масштабов: 1: 1,5 млн. и 1:3млн., в которые включены целые ледниковые системы – "ледниковые поля". В процессе создания Атласа стало возможным разработка оптимальных шкал карт с изолиниями; построение производных фоновых карт и траекторию перемещения ледников. Это дало возможность оценить взаимосвязи внутриледниковых процессов, определить орографическую и климатическую составляющие в процессах оледенения. Благодаря появлению в 1980 годы электронного картографирования берет свое начало история развития географического геоинформационного картографирования, возможность моделирования и анализа. На основе "Атласа снежно-ледовых ресурсов мира" создается электронный атлас с названием "Снег и лед на Земле", в котором была лишь частично изменена структура атласа снежно – ледовых ресурсов мира. В ней сохранены те же принципы представления информации, что и в традиционном атласе: региональный и тематический. В геоинформационной среде теперь можно было получить карты практически любого масштаба, поэтому карты здесь классифицируются не по масштабу. Теперь поиск карт происходит по запрашиваемым качественным характеристикам. В базе данных представлена информация четырех типов: картографическая, табличная (каталогов ледников, информация о колебаниях ледников, данные климатических и гидрологических ежегодников, банки данных по снежному покрову), текстовая и фотоматериалы. С помощью геоинформационного анализа удалось оценить изменения размеров оледенения, проанализировать климатическую составляющую в поведении ледников Евразии, исследовать пространственно – временные

9 особенности распределения снежного покрова, создать карты – схемы контуров ледников для визуализации электронных таблиц "Мирового каталога ледников". Появилась возможность накладывания слоев на карты с разными исходными данными. Наложение слоя "государственные и административные границы" позволило оценить запасы снега и льда в рамках определенных границ. Основное программное средство, которым пользуются специалисты того времени и создают базы данных – это ARC/INFO. Программное обеспечение ARC/INFO – первая ГИС, ориентированная на базу данных. В результате ее внедрения произошел настоящий переворот в цифровой картографии и в способах работы с пространственной информацией. И начался качественный переворот в ГИС – технологии.

10 §1.2 Современное исследование ледников В наше время информации о ледниках накопилось предостаточно, чтобы преобразовывать ее в разные формы. Актуальность гляциологических исследований постоянно повышается, и исследователи разных стран предлагают все новые методы накопления и хранения данных. Внедрение ГИС-технологий в изучение ледников способствовало развитию новых качественных методов сбора и хранения данных. Основываясь на описательные данные прошлых измерения, палеогеографические реконструкции лет, полевые и многолетние дистанционные наблюдения стало возможным составлять полную базу данных по ледниковым системам. Так, Институт системного анализа РАН разработал открытую базу данных "Земельные ресурсы России". База данных содержит достоверные данные о снежно-ледовых районах России и разработана на основе труда "Снежно- ледовые покровы мира". На сайте Института географии РАН (www.igras.ru) в 2008-2009 годах разработан Географический портал (www.webgeo.ru) в рамках которого существует мультимедийный атлас "Снег и лед на Земле", в котором собраны все необходимые карты для изучения ледникового покрова. Карты этого атласа я использовала в своей работе. На этом портале на странице “Гляциология” Института географии РАН создана “Аннотированная библиография русскоязычной литературы по гляциологии” в формате системы ACCESS. В ней собраны аннотации примерно 15 000 статей и книг о ледниках и ледниковых покровах, вышедших за 20 лет (1988 – 2007 гг.).Вместе они содержат информацию о более чем 72 000 ледниках по всему миру. Появился сайт "Национальный атлас России"(национальныйатлас.рф) – это большое интерактивное пособие, в котором более 30 различных карт. В нем так же есть различные гляциологические карты: горное оледенение

11 Кавказа, Камчатки, Алтая; покровное оледенения полярных островов; морских ледников; движение ледников. B современное время одним из первых комплексных программ была разработана база данных "Земельные ресурсы России", выполненная Институтом системного анализа РАН содержит данные о снежно-ледовых покровах России. В рамках международного проекта стало возможным получать информацию для оценок современного состояния оледенения, благодаря космическим снимкам, полученным при проекте GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) по измерению наземного льда из космоса. К настоящему времени уже есть почти все ледниковые комплексы, в том числе ледники Российской Арктики. Эти снимки очень высокого качества, так как съемки проходили в течение 6 лет спутником ASTER. Участие в этой программе принимают 60 специализированных учреждений [16]. Такие спутники, как “GFO” (GEOSAT Follow-On), “TOPEX-2” и “ENVISAT”и “ICESat GLAS” измеряют изменение высоты поверхности ледников. Они используются для мониторинга, чтобы показать истончение быстродвижущихся ледников. Пока мониторинг ведется только на ледниках острова Гренландии [23]. Российские исследования современного оледенения проходят с двух спутников GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Они были запущены с космодрома Плесецк 17 марта 2002 г. До сих пор они отслеживают состояние ледникового покрова Земли. В США и России архивы космических данных создаются правительством. Один из основных архивов такого рода в США – Earth Resources Obsevation Systems (EROS) Data Center (EDC) [17]. Этот архив содержит около 5 млн. аэрофотоснимков и 2 млн. изображений, полученных со спутников “Landsat”, и так же данные с NASA. Данными с этого архива может воспользоваться любой желающий [22]. В настоящее время Всемирная служба мониторинга ледников (WGMS, World Glacier Monitoring Service, www.wgms.ch) собирает информацию о

12 ледниках и об их изменениях во времени их массы, объема, площади и длины. WGMS – это подразделение Международной ассоциации науки криосферы (IACS: International Association of Cryospheric Sciences). В 2007 – 2009 гг. гляциологи России приняли участие в работах по Международному полярному году (МПГ). В Швейцарии существует WGMS – Всемирная служба мониторинга ледников, которая собирает и публикует данные в сборниках “Колебания ледников” (FоG: Fluctuation of Glaciers) и “Баланс массы ледников” (MBB: Mass Balance Bulletin). Для этой службы исследователи России и других стран собирают и систематизируют данные о ледниках и присылают их в службу WGMS [22]. Сейчас гляциологическая цифровая картография непрерывно развивается вместе с развитием информационных технологий. В своей работе я пользовалась открытым сервисом arc-gis.online для создания карт. Этот ресурс предназначен даже для начинающего пользователя. Из-за простоты интерфейса и понятных возможностях этот ресурс является одним из наиболее успешных в сети. В нем есть возможность создавать карты, приложения; решать пространственные задачи; использование 3D-сцены; выполнять анализ по данным карт [25]. Оцифрованную карту можно посмотреть в сети Интернет по ссылке – (http://arcg.is/1GyHfb). Для качественного мониторинга я анализировала данные разных лет. Территорию, занятую ледниками на островах за 1984 год было решено взять из Атласа Арктики 1985 года. Еще более ранних данных было не найти. Данные 2000 года, 2005 года, 2010 года я взяла с платформы Google Earth. Данных этих лет я оцифровала на карту 2016 года. По этим изменениям можно проследить как менялась площадь оледенения на архипелагах с 1985 по 2016 годы.

13 Мониторинг состояния S оледенения архипелагов Земля ФранцаИосифа, Новая Земля и Северная Земля включает в себя измерение данных за каждый год, их анализ и прогнозирование. То, что мониторинг снежно-ледниковых ресурсов важный процесс, стало понятным с 60-х. годов 20 века, когда Институтом географии РАН начали проводится первые исследования в этой области. Для этого есть ряд причин [22]: 1) Прогнозирование поведения ледников в заданном промежутке времени. 2) Прогнозирование стихийных бедствий ( снежных лавин, обвалов, паводков). 3) Предотвращение последствий. 4) Расчет скорости и движения ледниковых масс.

14 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I В нашей стране развитие ГИС-технологий происходило постепенно, накапливая все больше информации. Параллельно с развитием этих технологий во Международный всем мире. геофизический Международные год проекты (1957-1958), такие как: Международное гляциологическое десятилетие (1966-1974), Международный полярный год (2007-2009), GLIMS, WGMS позволяют обмениваться новыми данными, внедрять новые методы изучения ледников и делать ресурсы ГИСтехнологий более доступными. Можно отметить важнейший отрезок работы, когда ГИС-технологии помогали изучать ледники, но эту информацию еще хранили на бумажных носителях. А вот второй значительный отрезок – это использование ГИС- технологий для получения, обработки и хранения информации. Тогда упрощается поиск информации и она становится доступной. Сейчас происходит переработка информации в более новые и удобные форматы для пользования. А процессы изучения ледников ГИС-методами становится все более подробными и интегрируются с другими науками. Программа Google Earth была выбрана для работы из-за наличия в ее базе данных космических снимков Земли за разные временные отрезки. Все космические снимки (1984, 2000, 2005, 2010, 2016 гг.) имеют датировку 31 января.

15 ГЛАВА II. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛИМАТ ОСТРОВОВ АРКТИЧЕСКОГО СЕКТОРА АРКТИКИ Арктика – это физико-географическая территория, занимающая территории с площадью около 27 млн.км2, включая Северный полярный круг. Лежит в пределах шельфа морей Северного Ледовитого океана и состоит из архипелагов материкового происхождения [21]. В целом их площадь занимает 200 тыс.км2. Наибольшие размеры имеют острова Новой Земли – 83 тыс. км2. Франца-Иосифа. Самый северный и западный архипелаг – Земля Лежит севернее 80о с.ш. Восточнее и южнее 80о с.ш. находится архипелаг Северная Земля. Самый южный – это Новая Земля. Разное географическое положение архипелагов Северная Земля, Новая Земля и Земля Франца-Иосифа определяет их отличие друг от друга (Карта 1). Карта 1 – Физико-географическое положение изучаемых архипелагов Источник:[28] Горно-островную Арктику подразделяют на две физико- географические провинции [9]: 1) Провинция ледниковых щитов и арктических пустынь Западной Арктики.

16 2) Провинция ледниковых покровов и куполов Восточной Арктики. В первую провинцию входят архипелаги Земля Франца-Иосифа и Новая Земля. Архипелаги находятся под воздействием Атлантического океана, при влиянии которого на островах выделяются ледниковые щиты и покровы [24]. В провинцию Восточной Арктики входят Северная Земля, Новосибирские острова и остров Врангеля. Два последних в работе не рассматриваются. Здесь более континентальный климат со значительной деградацией ледников. Типовые ледники – ледниковые купола, разделяющиеся на отдельные ледниковые купола и горные ледники [24]. Архипелаги, расположенные севернее 70о с.ш., а это – Северная Земля, Земля Франца-Иосифа и Северный остров Новой Земли относятся к арктическому климатическому поясу, а только Южный остров Новой Земли уже к субарктическому. Однако большие климатические различия островов обусловлены влиянием Атлантического океана, Тихого океана и континентальной Азией [10]. Так при движении с запада на восток от Атлантики влияние становится более слабым и увеличивается континентальность от Азии. Примерно на 180о в.д. влияние ее ослабевает и большее влияние оказывает Тихий океан. Суровые климатические условия способствуют зональному развитию ледников. Климатические наблюдения неоднозначность и гидрометеорологических выделяется станций ряд в Арктике имеют некоторую проблем. является Сеть основой полярных мониторинга (наблюдения–оценка–прогноз) природных процессов, протекающих в океане и атмосфере арктической области, знания о которых нуждаются в совершенствовании. Создание сети в 30-е годы прошлого века связано с этапом образования Главного управления Северного морского пути для информационного обеспечения мореплавания и полетов авиации в высоких широтах.

17 В 1985 году функционировали 110 основных метеостанций. Из них на 24 проводились аэрологические, на 24 – актинометрические, на 80 – гидрологические (морские и речные) наблюдения (Карта 2). 32 полярные станции являлись корреспондентами Всемирной метеорологической организации. Кроме этого в Арктике источниками информации являлись и другие наблюдательные платформы (дрейфующие станции, экспедиционные и транспортные суда, самолеты ледовой разведки и т.д.). В 90-е годы прошлого столетия обвальное сокращение сети было вызвано дефицитом финансирования арктических Управлений гидрометеорологической службы. В настоящее время функционируют и передают информацию в автоматические станции погоды Росгидромета 52 полярные станции Мурманского, Северного, Якутского и Чукотского Управлений гидрометеорологической службы, на которых проводятся стандартные метеорологические, морские гидрологические, актинометрические, аэрологические наблюдения. В работе сети существуют серьезные проблемы. Расстояние между метеорологическими пунктами в 2–2,5 раза, а между аэрологическими – в 3– 4 раза превышают допустимые пределы, и ведомственные нормативы плотности не выдерживаются. Из-за отсутствия наблюдений в высокоширотных районах архипелагов Новая Земля, Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, островах Анжу, Де-Лонга – конфигурация сети неблагоприятна. С точки зрения критериев климатического мониторинга и долгосрочного прогноза погоды не достигается даже уровень минимальной достаточности, который в результате специальных исследований определен в 63–68 полярных станций. Почти полностью прекращены инструментальные наблюдения за уровнем моря, дрейфом льда, волнением. Актинометрические наблюдения осуществляются, в основном, по сокращенной программе.

18 Дефицит первичной информации уже привел к тому, что метеорологические прогнозы стали зачастую базироваться на данных зарубежных центров: Европейского центра среднесрочных прогнозов (ЕСМF), английского центра погоды (Брекнелл) и других, поступающих по международному обмену. Оправдываемость ледовых прогнозов снизилась из-за недостатка информации о толщине льда и фазах наступления критических ледовых процессов. Недостаточное разрешение наблюдательной системы негативно отражается на качестве гидрометеорологических и климатических прогнозов, зачастую делая прогностическую деятельность малоэффективной. Однако, в последние годы наблюдается очевидная стабилизация сети и восстановлены 5 полярных станций (Карта 3). Карта 2 – Полярные станции российского сектора Арктики в конце 20 века Источник:[28]

19 Карта 3 – Полярные станции российского сектора Арктики на 2006 год Источник:[28] В целом полярные климатические станции работают в своей полной мере, но далекое расстояние между станциями и прекращение наблюдений в 90-е годы 20 века способствует дефициту точных данных. Из этого можно заключить, что прямая зависимость климата изменения и изменения площади оледенения архипелагов в работе выявляется. не

20 §2.1 Архипелаг Земля Франца-Иосифа Самый раздробленный архипелаг, состоящий множества небольших островов, расположенных ближе всего к Северному полюсу (Карта 4). Архипелаг состоит из 192 остров с общей площадью 16 134 км2 [27]. Здесь местоположение самой северной точки Российской Федерации на острове Рудольфа. В целом архипелаг разделен двумя большими проливами: Британским каналом и Австрийским проливом. По большей части рельеф большинства островов платообразный со средними высотами 400-600 метров [5]. Карта 4 – Физико-географическое положение Земли Франца-Иосифа Источник:[30] Земля Георга – это один из западных островов, самый большой по площади остров в архипелаге 2821 км². Наивысшая точка – Ледниковый купол Брусилова с высотой 416 м над уровнем моря. Большая часть острова покрыта льдом, а побережье очень изрезано бухтами и фьордами. От Земли Александры остров отделен Кембриджским проливом. Земля Вильчека – остров в восточной части архипелага. Является вторым по площади островом Земли Франца-Иосифа с площадью равной 2055 км², наивысшая точка острова – 606 метров. Поверхность острова

21 представляет собой плоскогорье с относительными высотами 400– 550м. Остров почти полностью покрыт ледниковым покровом. Остров Грэм-Белл – самый восточный остров архипелага, площадь которого составляет 1700 км². Рельеф представлен плато и холмами. Высшая точка – 509 метров, ледниковый купол Ветреный. Наивысшая точка архипелага находится на острове Винер-Нейштадт – 620 м, а ледникового купола на Земле Вильчека – 735 м. Ледники встречаются на всех островах архипелага, некоторые покрыты ими полностью. 90% за год выпадают твердые осадки. Годовая сумма твердых осадков на побережье равна 200-250 мм, на вершинах куполов 500-520 мм. Однако аккумуляция на вершинных поверхностях куполов 400мм осадков изза сноса их ветрами. Климат Земли Франца-Иосифа суровый – умеренно холодный со сравнительно мягкой зимой с частыми циклоническими осадками и метелями и с облачным холодным сырым летом [1]. Температура самого теплого месяца чуть выше 0оС - 1,4оС в июле. В течение года преобладают ветра северного направления, которые приносят в основном твердые осадки. Не стоит забывать и о высоком альбедо поверхности ледников. Температура самого холодного месяца в году – февраля достигает -35оС [28]. В высоких частях островов и на ледниках температурные условия более суровые, осадков выпадает больше, и почти все они выпадают в твердом виде. Годовой радиационный баланс отрицательный. Период абляции продолжается с июня по август и характеризуется устойчивыми положительными температурами воздуха. Наиболее интенсивное таяние снега и льда связано с вторжениями юго-восточных циклонов, когда температура иногда поднимается до +10°С, при небольшой относительной влажности воздуха. Но большую часть теплого времени года стоит сырая облачная погода с туманами и периодическими снегопадами, что сильно снижает таяние ледников, а иногда оно и совсем прекращается.

22 В зимние месяцы (с сентября по май) господствует устойчивый циклон, приносящий снегопады с метелями. Происходит активная аккумуляция осадков и их перенос. Количество твердых осадков составляет около 200 мм. Ветровой режим отличается неустойчивостью: слабые ветры сменяются штормами [3]. Стоит отметить смягчающее воздействие Баренцева моря на климат, которое обуславливает вторжение воздушных масс с южных широт, отражающееся оттепелями на южных островах. Годовая аккумуляция на уровне 300 метров составляет 28 г/см2, а абляция около 35г/см2 . Наиболее мощное оледенение на всех островах архипелага наблюдается на юго-восточных склонах. Это связано с увеличением осадков на наветренном склоне.

23 §2.2 Архипелаг Северная Земля Это архипелаг, разделяющий Карское море с запада и море Лаптевых с востока, с юга пролив Вилькицкого отделяет от полуострова Таймыр (Карта 5). В составе выделяются 3 больших острова: о.Октябрьская Революция (13708 км²), о.Большевик (11312 км²), о.Комсомолец (9600 км²) и несколько маленьких. Это самый северный из рассматриваемых архипелагов. Разделяют острова узкие и глубокие проливы Шокальского и Красной Армии. Северо-восточные берега островов крутыми обрывами спускаются к морю. Многие из них превращены во фьорды. Юго-западные берега, наоборот, низкие и создают извилистые берега [24]. Карта 5 – Физико-географическое положение Северной Земли Источник: [30] Остров Октябрьской Революции самый большой, находится в центре архипелага. В рельефе выделяются плато с большим количеством высоких равнин. Крупные возвышенности и плато находятся в северо-восточной части острова, равнины в противоположном направлении [10]. Остров имеет очень изрезанные берега, в которых находятся многочисленные бухты и заливы. На острове очень много ледников, крупнейшие из них: Вавилова,

24 Русанова, Университетский, Карпинского, Альбанова, Дежнёва и Малютка. 963 метра – наивысшая точка острова и в целом архипелага на леднике Карпинского. Остров Большевик имеет пересеченную местность со значительными перепадами высот. Крупнейшие ледники на острове: Ленинградский, Семёнова-Тян-Шанского, Кропоткина, Мушкетова и Аэросъёмки. Самый северный остров архипелага называется Комсомолец. Самый большой по площади ледник на острове – ледник Академии Наук, высота над уровнем моря которого составляет примерно 749 м. Рельеф на островах преимущественно платообразный, сменяющийся иногда на холмы и равнины. На островах Большевик и Октябрьская Революция, наиболее крупные вершины покрыты ледниковыми куполами – до 950 метров на первом и до 780 метров на втором. На островах очень часты навеянные ледники и фирновые поля, также ледники малоподвижны из-за малой энергии оледенения [21]. Климат островов более континентальный арктический. Самая главная климатическая особенность – это высокоширотное положение и близость к основным барическим центрам. Исландская депрессия, а именно Баренцево-Карская ложбина, которая приносит пониженное давление с Запада и Барические центры – антициклоны арктический и сибирский. Антициклональный режим погоды устанавливается в марте – апреле. Зимой они объединяются и максимально понижают температуру воздуха до -36°С в январе на побережье. Циклоны проникают на архипелаг с двух сторон: со стороны Карского моря и с Атлантического океана. Они приносят пасмурную погоду, осадки и потепление. Средняя температура воздуха в августе +2,6°С. На вершинах щитов и куполов температура воздуха в течение всего года не поднимается выше 0°С. На прибрежных равнинах бесснежный период продолжается 2 – 2,5 месяца. На побережье годовая сумма осадков составляет 100-150 мм, а выше на ледниковых покровах не превышает 400 мм.

25 §2.3 Архипелаг Новая Земля Новая Земля – архипелаг, состоящий из двух островов Северного и Южного, разделенные проливом Маточкин Шар (Карта 6). Расположен он на границе между Баренцевом морем с северо-запада и Карским морем с юго-востока. Новая Земля – это самый южный архипелаг из рассматриваемых. Архипелаг растянулся с севера на юг почти на 1000 км. Береговая линия изрезана и образует многочисленные бухты и фьорды, которые часто скованы льдами. Карта 6 – Физико-географическое положение Новой Земли Источник: [30] Северный остров имеет площадь приблизительно 49 000 км² и занимает 2 место после острова Сахалин, принадлежащие Российской Федерации. В тектоническом отношении остров является продолжением Уральских гор. Наивысшая безымянная точка острова – 1547 метров. Это остров самый отдалённый из архипелага от Уральских гор. Почти половину площади острова занимают ледники. Крупнейший ледник состоит из многих ледников, но границу между ними невозможно провести. Таким образом, считается, что это один сплошной ледниковый

26 массив, который является третьим по площади в мире и самым большим в России. Есть еще отдельные ледники относительно небольших площадей. Южный остров имеет площадь 33 275 км² и занимает 3 место по площади после Северного. Наивысшая точка острова гора Первоусмотренная (1291 м.). На острове оледенение не значительно, встречаются отдельные ледники небольших площадей на северной части. В центральной части острова и на юге оледенение отсутствует. Относительно ландшафта островов можно поделить на 2 части – западную и восточную. Эти части очень условны и вероятно, границу следует проводить по водоразделу Новоземельского хребта, протянувшегося на двух островах. Западная часть находится под воздействием атлантических воздушных масс и теплых течений Баренцева моря, Западно- Новоземельского в частности. Климат Новой Земли определяется положением островов между морями – теплым Баренцевым и холодным Карским и интенсивной циклонической деятельностью. Восточная, более равнинная часть находится под воздействием Карской провинции. Здесь не происходит новых климатических явлений, а усиливается суровость процессов, характерных для этой местности. Прежде всего, температуры воздуха ниже из-за холодного глубинного полярного течения, очень редки потепления температуры, так как почти не вторгаются теплые воздушные массы. Льды в Карском море в основном однолетние и оказывают сильный охлаждающий эффект на Новую Землю круглогодично. Когда над Новой Землей встречаются западные и восточные воздушные массы образуется фронт. Это создает местный климат, который характеризуется сильными ветрами, которые называются новоземельская бора. Иногда новоземельская бора достигает ураганной силы и приобретает характер фёнов. Климат района арктический морской, осадки (500–800 мм в год) поступают из Северной Атлантики [4].

27 Из вышеописанного становится ясным, что западная сторона Новой Земли имеет более благоприятный климат из-за влияния Баренцева моря. Температура самого теплого месяца в году – августа (на мысе Желания) – +2о С. В марте – самый холодный месяц в году температура в среднем составляет -18оС. Типичным признаком Новой Земли является годовая облачность и летние туманы, когда воздух близок к насыщению. Лето холодное, очень ветряное с частыми переменами погоды и высокой относительной влажностью воздуха. Летом выпадает большая часть осадков, причем 70% из них твердые.

28 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II Изучаемые архипелаги отличаются друг от друга географическим положением и климатическими факторами с особенными характерами ледникового покрова. Земля Франца-Иосифа и Северная Земля находятся севернее 70о с.ш. и относятся к арктическому климатическому поясу. В то же время архипелаги относятся к разным провинциям. Земля Франца-Иосифа относится к провинции ледниковых щитов и арктических пустынь Западной Арктики. Основное влияние на климат Земли Франца Иосифа оказывает Атлантический океан. На климат Северной Земли влияет континентальная Азия и Тихий океан и архипелаг относится к провинции Восточной Арктики. Северный остров Новой Земли относится к арктическому климатическому климату, а Южный к субарктическому. И находится в провинции ледниковых щитов и арктических пустынь Западной Арктики под влиянием Атлантического океана. Главные физико-географические и климатические факторы, влияющие на ледники:  широтное положение  влияние Атлантического океана  влияние континентальной Азии и Тихого океана  рельеф (экспозиция склонов)  осадки  воздушные массы  температура воздуха Из-за неравномерных климатических наблюдений и низкой степенью заинтересованности Арктической областью в разные годы, не является возможным провести климатический мониторинг, ввиду отсутствия данных.

29 Прямая зависимость изменения климата и изменения площади оледенения не выявлена. В том случае, если бы была база данных с постоянно обновляющимися климатическими данными, то можно было составить климатограмы. По климатограммам можно проследить как меняется площадь ледников и по каким причинам это происходит.

30 ГЛАВА III. МОНИТОРИНГ ОЛЕДЕНЕНИЯ ОСТРОВОВ По определению П. А. Шумского [22], ледники — это движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности. При накоплении твердых осадков (аккумуляция) ледники растут. Чем больше твердых осадков выпадает за год, тем больше «нарастает» ледник. Накопление может происходить неравномерно в зависимости от направления ветров и подстилающей поверхности. На наветренных склонах накопление осадков всегда проходит интенсивнее, а на подветренных наоборот медленнее. В отрицательных формах рельефа из-за переноса осадков накапливается больше твердых осадков, чем на плато. В процессе замерзания талой воды в толще ледника, снег в порах сначала уплотняется в ледяные зерна (фирн), а потом уплотняется в лед [20]. Иногда сразу в лед вследствие заполнения всех пор между снежинками замерзающей там талой водой. Абляция - таяние осадков со стоком и испарение ледника. Интенсивность абляции зависит от теплового баланса поверхности ледника, при выхолаживании относительно теплого потока воздуха в холодный ледник и повышенного альбедо [20]. Из-за деформации льда, трещинам и сколам ледники под силой собственной тяжести начинают скользить и двигаться вниз по рельефу. При достижении ледником побережья к процессу абляции добавляется еще процесс абразии. Это таяние и размыв фронтов ледников морской или озерной водой. Из-за волновых движений моря и относительно теплой температуры воды ледники поддаются таянию. Ледники не только двигаются по суше, но и «сползают» в море, скалываются и образуют самостоятельные айсберги. При этом существует процесс абляции, когда лёд тает по термическим факторам [26].

31 Там, где аккумуляция превышает абляцию, возникают разные зоны льдообразования. Слои аккумуляции и абляции разделяет граница питания, в которой прирост твердых осадков равен их таянию. Избыток льда в области питания восполняет потери ледниковой массы в области абляции [21]. На островах Арктики можно охарактеризовать следующие типы ледников: горные и покровные. Ледниковые покровы имеют вид купола, которые растекаются от вершины к основанию [23]. Это оледенение не зависит от рельефа подстилающей поверхности. В таком случае есть вероятность образования выводного ледника. Выводной ледник, в свою очередь при движении и сносе подстилающей поверхности, образовывает ледниковые долины. Когда несколько куполов сливаются, то получается единообразный ледниковый покров [1]. Иногда при достижении выводным ледником моря, у ледника может не быть области абляции, а потеря льда будет происходить лишь из-за откола айсбергов.

32 §3.1 Оледенение Земли Франца-Иосифа Архипелаг состоит из почти 200 островов разных по площади, расположенный северной части Баренцева моря. Из-за высокоширотного положения архипелага большая часть охвачена льдом 85%, что составляет 13724,4 км2 (Данные на 1984г.). Земля Франца-Иосифа в Из всех рассматриваемых архипелагов, процентном соотношении является самым заледенелым. Наиболее распространенный тип ледникового покрова – покровный тип, состоящий из щитов и куполов. На некоторых островах ледниками занята вся площадь территории острова. Например, на островах Луиджи – 229,7 км2 и Райнера – 127,6 км2. (Данные на 1984 год). Кренке Н.А. и Гросвальд М.Г. [19] проследили закономерность ассиметричного распространения ледников архипелага. Общая площадь ледников с южно-восточной экспозицией (иногда просто южной, иногда просто с восточной) почти вдвое больше общей площади ледников с противоположным направлением. Но, ледники с южно-восточной экспозицией подвергаются большей абляции, то неясна причина асимметрии. Очевидно, господствующие круглогодично сильные преобладанием северной составляющей переваливают снег ветры с со склонов северо-западной экспозиции в противоположное направление [18]. Таким образом, происходит компенсация абляции переносом твердых осадков. В 1984 году на архипелаге 85% территории было занято ледниками (Приложение 1.1). Это значение получилось при оцифровке ледников по данным атласа Арктики. При этом область абляции была чуть больше половины от этого значения. До 2000 года общая площадь ледников на архипелаге сократилась на 5% и составила примерно 12948,2 км2 (Приложение 1.2). Промежуточных данных между 1984 и 2000 гг. нет, и отследить поведение ледников не представляется возможным.

33 Например на Земле Вильчека ледник на 1984 год был равен 2013,8 км2, а к 2000 году стал равен приблизительно1935,3 км2 (Таблица 1). Сокращение ледниковой массы составило 3,8% (Картосхема 1). Картосхема 1 – Изменение площади оледенения на Земле Вильчека Источник: Карта составлена автором Таблица 1 Изменение площади оледенения на Земле Вильчека Год Км2 1984 2013,8 2000 1935,3 2005 1907 2010 1886,9 2016 1778,8 На острове Притчетта ледник сократился почти в 2 раза за 16 лет с 66,4 км2 до 39,3 км2. В последующих годах сокращение не превышает 19% от предыдущего года. Далее к 2005 году ледники теряют еще 1% от своей массы (Приложение 1.3). Например, ледник на острове Фредена, не меняющий свою массу с 1984 по 2000 года, в 2005 году уменьшился с 38 км2 до 34 км2, потерял соответственно 10% массы.

34 До 2010 года общая площадь оледенения архипелага сократилась на 188,7 км2. Больше всего ледниковой массы потерял ледник на острове Циглера. В 2005 году его S составляла 319,2 км2, а уже к 2010 году 310,5 км2. Потеря площади оледенения составила 3%. А на острове Фредена ледник по сравнению с предыдущим годом теряет всего еще 1% площади (Приложение 1.4). В итоге, за изучаемый промежуток времени с 1984 по 2016 года в целом ледниковый покров на Земле Франца-Иосифа сократился на 10% (Приложение 1.5). С 1984 года до 2016 года S оледенения сократилась на 1507, 7 км2 (Таблица 2). Это самый большой процент уменьшения S ледников из всех трех архипелагов. Таблица 2 Изменение площади оледенения архипелага Земля Франца-Иосифа Год Км2 1984 2000 2005 2010 2016 13724,4 12948,2 12741,8 12553,1 12216,7 При этом большая часть ледников на островах сокращалась постепенно (Картосхема 2). Например на такие ледники, как на острове Джексона (Таблица 3). Таблица 3 Сокращение ледникового покрова на о. Джексон Год Км2 1984 445,7 2000 439,9 2005 2010 435,5 429,8 2016 423,7

35 Картосхема 2 –Изменение площади оледенения на острове Джексон Источник: Карта составлена автором Площадь ледников на острове Беккера за все это время не изменялась, их площадь составляет 17,1 км2. Также на острове Брюса ледники не меняли площадь – 160,3 км2. Можно предположить, что эти ледники меняли свою массу, но не по горизонтальному профилю, а по вертикальному, который не повлиял на площадь ледников. Из всех ледников архипелага выделяется ледник на острове ВинерНейштадт. Этот ледник увеличил свою площадь (Таблица 4). Таблица 4 Сокращение ледникового покрова на о. Винер-Нейштадт Год Км2 1984 186,9 2000 193,4 2005 199,4 2010 199 2016 200,4

36 §3.2 Оледенение Северной Земли На Северной Земле ледниковые купола и выводные ледники покрывают 47% всей площади архипелага. Для Северной Земли площадь, занятая активными ледниками (это ледники с высокой скоростью аккумуляции и абляции), равна 3400 км2. Вся площадь оледенения равна 16000 км2, то есть общая площадь, занятая активными ледниками, составляет менее 20% от всей площади оледенения. Северная Земля по площади оледенения и запасам воды, законсервированной в ледниках, стоит на втором месте после Новой Земли: ледники (18321,7 км2) занимают примерно половину всей площади (37000 км2) островов [19]. Подавляющее большинство их относится к покровному типу и представлено сложными ледниковыми щитами и ледниковыми куполами с выводными ледниками по периферии. Граница питания повышается от 300-370 метров на о.Комсомолец, до 600 метров на самом южном острове Большевик [15]. В этом же направлении растет высота фирновой линии от 500 до 900 м. Причина изменения высоты – увеличение к югу летних температур, несмотря на некоторое возрастание количества твердых осадков. Более 25% площади оледенения относится к зоне ледяного питания, холодная фирновая зона занимает около 10% площади. Она полностью отсутствует на острове Большевик. Граница зоны ледяного питания колеблется на разных куполах от 50 до 350 м [11]. Характерная черта этого архипелага заключается в большом количестве ледников на каждом из островов. На острове Комсомолец – 4 ледника, на острове Октябрьская Революция – 6 ледников, на острове Большевик – 7 ледников. Острова Шмидта и Пионер имеют по 1 леднику. Ледник на острове Шмидта не меняет свою площадь с 1984 года, она равняется 420 км2. Возможно, из за низкого качества съемки изменения не заметны на снимках.

37 За 32 года наблюдений за ледниковым покровом на Северной Земле, S ледников уменьшилась на 1735,4 км2. В 1984 году площадь составляла приблизительно 18321,7 км2, а к 2016 году уже составила 16586,3 км2 (Таблица 1). В конечном счете к 2016 году ледник деградировал на 9,5% от площади 1984 года. Таблица 1 Изменение площади оледенения архипелага Северная Земля. Год Км2 1984 18321,7 2000 17266,7 2005 17011,6 2010 16629 2016 16586,3 В 1984 году ледники (Приложение 2.1) на Северной Земле занимали 18321,7 км2, что составляло почти половину архипелага (48,7%). Самый большой по площади ледник Академии Наук на острове Комсомолец – 5800 км2. За весь изучаемый промежуток времени потерял площадь = 241 км2. Очевидный пример деградации ледниковой площади – ледник Отдельный (Таблица 2) . Этот ледник активно деградировал и с 1984 года (150 км2) по 2000 год (137 км2) на 13 км2 (Картосхема 1). Картосхема 1 – Изменение площади оледенения на острове Комсомолец ледник Отдельный Источник: Карта составлена автором

38 Таблица 2 Изменение площади ледник Отдельный на Северной Земле Год Км2 1984 150 2000 137 2005 136,8 2010 133,1 2016 132 К 2000 году ледники потеряли почти 3% своей массы и общая площадь оледенения архипелага составила 45,9% (Приложение 2.2). Ледник Непонятный на острове Комсомолец вообще исчез с космических снимков. Его площадь в 1984 году была 45 км2, а позднее его площадь была равна 0. Ледник Академии Наук истончился на 126 км2. За этот временной промежуток данный ледник потерял больше всего S. Наоборот ведет себя ледник Вавилова на острове Октябрьской революции, площадь его возрастает (Картосхема 2). С 1984 года она составляла 1693,6 км2, к 2000 году она уже была 1793,2 км2 (Таблица 3). Видимо, это выводной ледник, который двигается вниз по рельефу по направлению к морю. Картосхема 2 – Изменение площади оледенения на острове Октябрьская революция ледник Вавилова Источник: Карта составлена автором

39 Таблица 3 Увеличение ледника Вавилова на о. Октябрьская Революция Год Км2 1984 1693,6 2000 1793,2 2005 1818,6 2010 1865 2016 1892,9 К 2005 году ледники в сумме деградируют на 1% (Приложение 2.3) и до 2010 года еще на 1% то есть можно предположить, что деградация ледниковых массивов замедлилась. К 2005 году площадь ледников составила 45,2%, а в 2010 году оледенение было 44,2% (Приложение 2.4). Ледник Альбанова на острове Октябрьской революции в 2005 году имел площадь равную 424,6 км2, а к 2010 году площадь уменьшилась почти в двое – 219 км2. К 2016 году S оледенения была равной 44,1% (Приложение 2.5). К этому времени ледник Альбанова увеличился в площади до 395 км2. То есть, в 2010 году факторы благоприятствующие деградации ледника сказались на S оледенения.

40 §3.3 Оледенение Новой Земли Ледниковая система архипелага Новая Земля по запасам воды (8100 км3) занимает первое место в Российской Арктике. С середины 20 века климатические условия на Новой Земле не способствуют развитию оледенения, а наоборот поддерживают сокращение ледникового покрова. В 1984 году ледниками было занято 29,4% от общей площади архипелага, а к 2016 году уже 28,5%. Из общей площади оледенения 80% приходится на ледниковые щиты на Северном острове до 75 параллели. Южнее ледниковые щиты сменяются полупокровным, сетчатым (долинными ледниками), а к югу от Маточкиного шара начинаются снежнофирновые поля в понижениях рельефа. На побережьях к морям приближаются выводные ледники, которые потом сползают и откалываются в отдельные айсберги [12]. Сравнивая космические снимки 1984 года и 2016 года видно, что некоторые ледники наоборот отошли от побережий. Морфология ледников здесь зависит от рельефа поверхности островов [14]. Верхняя часть ледникового щита – холодная фирновая зона, нижняя часть – зона ледяного питания и абляции. Береговая линия у обоих островов очень изрезана, здесь много фьордов и далеко выступающих в море участков суши. Некоторые фьорды скованные льдом или в них спускаются выводные ледники. В южной части Южного острова нет условий для образования настоящих ледников, но много навеянных снежно-ледовых образований в долинах рек и ручьев, у обрывов морских и речных террас. Такие ледники есть и на Северном острове. Они лежат ниже климатической снеговой

41 границы и своим существованием целиком обязаны метелевому переносу снега. Картосхема 1 – Изменение площади оледенения на острове Северном Источник: Карта составлена автором Таблица 1 Изменение площади оледенения на острове Северном Год Км2 1984 22553 2000 22328 2005 22306,9 2010 22225,8 2016 22191 На архипелаге Новая Земля к началу исследований на 1984 год 29,4% от общей территории островов были покрыты льдом (Приложение 3.1). При этом на Северный остров приходится 92,3% от всего оледенения, а на Южный всего 7,7%. К 2000 году площадь оледенения сократилась еще на 0,5% и составила 23996 км2 – это 28,9% от общей площади (Приложение 3.2). Для архипелага характерен маленький процент уменьшения оледенения на протяжении всего времени изучения. С 2005 года оледенение уменьшалось на 0,1% каждые 5 лет (Приложение 3.3). Следует отметить, что деградация оледенения на Южном острове проходит интенсивнее (Картосхема 2). С 2000 года по 2005 год площадь ледника сократилась на целых 53,9 км2, а на Северном за те же временные рамки всего на 21,1 км2 (Картосхема 1).

42 На 2010 год (Приложение 3.4) видно, что ледники продолжают уменьшаться в своей площади, но очень медленно. Общая S ледников сократилась на 111,3 км2. К 2016 году площадь оледенения была равна 23726 км2 – это 28% от площади архипелага (Приложение 3.5). Архипелаг за 32 года в сумме потерял 1,4% своей массы, а это 690 км 2 (Таблица 3). При этом Северный остров уменьшился на 362 км2, а Южный на 328 км2. В некоторые года процесс деградации оледенения проходил интенсивнее на Северном остове, иногда на Южном. Но к 2016 году разница в потере S оледенения не велика и составляет всего 34 км2. Таблица 2 Изменение площади оледенения на острове Южном Год Км2 1984 1863 2000 1668 2005 1614,1 2010 1583,9 2016 1535 Картосхема 2 – Изменение площади оледенения на острове Южном Источник: Карта составлена автором Таблица 3 Изменение площади оледенения архипелага Новая Земля Год Км2 1984 24416 2000 23996 2005 23921 2010 2016 23809,7 23726

43 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III Данные, полученные при мониторинге всех архипелагов можно проанализировать и сделать следующие выводы: 1) Самый покрытый ледниками архипелаг в процентном соотношении на 1984 год – это Земля Франца-Иосифа 85 %, на 2016 год – 75 %. 2) Второй в % соотношении – Северная Земля со значениями в 1984 году – 47,7 %, а в 2016 году – 44, 1 %. 3) Новая Земля оказалась самой менее покрытой ледниками – 29,4% в 1984 году, 28,5% в 2016 году. 4) Больше всего площадь оледенения изменилась на Земле ФранцаИосифа на 10%. 5) Если считать в км2 , то большую часть с 1984 по 2016 года потерял архипелаг Северная Земля – 1735,7 км2. 6) Второй выходит Земля Франца-Иосифа со значением в 1507,7 км2. 7) Новая Земля потеряла всего 690 км2. 8) Интенсивнее всего деградация ледников на Северной Земле (на 1055 км2), Земле Франца-Иосифа (на 776,2 км2) и Новой Земле (на 420 км2 ) была с 1984 года по 2000 год. 9) Медленнее сокращение площадь оледенения было с 2010 по 2016 года для Северной Земли (на 42,7 км2); для Земли Франца-Иосифа (на 187 км2) в промежуток с 2005 по 2010 года; а на Новой Земле с 2000 по 2005 года (на 75 км2). 10) За 32 года измерений площадь оледенения на трех архипелагах сократилась на 6,9% ( 3933,1 км2).

44 Уменьшение площади оледенения с 1984 по 2016 года на архипелагах (км2). Архипелаг/год 1984-2000 2000-2005 2005-2010 2010-2016 Северная Земля 1050 255,1 382,6 42,7 Земля Франца- 776,2 206,4 188,7 336,3 420 75 111,3 83,7 Иосифа Новая Земля

45 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В настоящее время евразийский сектор Арктики является центром внимания специалистов в различных областях, особенно российская территория. В своем исследования мы затронули только одну из малых проблем: состояние островного оледенения в промежуток с 1984 по 2016 года. Задачи, поставленные в начале исследования, как нам кажется, были реализованы. В качестве объекта исследования были выбраны наиболее типичные архипелаги Арктики – Новая Земля, Земля Франца-Иосифа, Северная Земля .Космические снимки этих территорий имеют наиболее хорошее разрешение и затрагивают временной промежуток, показывающий динамику оледенения. Из главы Iследует отметить высокую значимость применения ГИСтехнологий как одного из методов изучения ледникового покрова. В совокупности с постоянными полевыми наблюдениями и все новыми ГИСтехнологиями – Арктика представляет собой очень перспективную малоизученную территорию. Это говорит о том, что актуальность моей работы велика. Из главы II можно сделать вывод, что физико-географическое положение в совокупности с климатом влияют на ледниковые покровы архипелагов. Но возникает сложность в изучении значимости отдельных факторов из-за отсутствия данных. Определенно, значение этих факторов велико, но достоверного фактического подтверждения на выбранный временной интервал нет. За изучаемый промежуток времени ледниковый покров был подвижен и сокращался на всех архипелагах. Были и исключения на некоторых островах, когда ледники наоборот увеличивали свою площадь. За 32 года измерений площадь оледенения на трех архипелагах сократилась на 6,9% (3933,1 км2).

46 Площадь оледенения на островах Арктического сектора с 1984 по 2016 год в км2: Год Северная Земля Новая Земля Земля ФранцаИосифа 1984 18321,7 2000 17266,7 2005 17011,6 2010 16629 2016 16586,3 24416 13724,4 23996 12948,2 23921 12741,8 23809,7 12553,1 23726 12216,7 Основные выводы: 1) Интенсивнее всего деградация ледников на Северной Земле (на 1055 км2), Земле Франца-Иосифа (на 776,2 км2) и Новой Земле (на 420 км2) была с 1984 года по 2000 год. 2) Медленнее сокращение площади оледенения было с 2010 по 2016 года для Северной Земли (на 42,7 км2); для Земли Франца-Иосифа (на 187 км2) в промежуток с 2005 по 2010 года; а на Новой Земле с 2000 по 2005 года (на 75 км2). 3) Больше всего площадь оледенения изменилась на Земле ФранцаИосифа на 10%. 4) Если считать в км2, то большую часть с 1984 по 2016 года потерял архипелаг Северная Земля – 1735,7 км2. Данные, полученные в нашей работе можно применять и в педагогической деятельности. Карты являются хорошим современным иллюстративным материалом для применения на уроках географии. В зависимости от возраста учащихся на примере этих карт можно разрабатывать занятия и проблемные задания, в которых они смогут сами создавать свои карты на различные темы. В дальнейшем работа может быть проведена над остальными островами и архипелагами Арктики для пополнения базы данных. Кроме этого, при получении достоверных данных о климатических изменениях,

47 происходящих на территории исследования, можно будет более детально выявить влияние климатических факторов на изменение площади островного оледенения и вести мониторинг в режиме реального времени.

48 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ [1] Алексеев Г.В., Захаров В.Ф., Иванов Н.Е., Кузьмина С.И. Взаимосвязь межгодовых изменений морского ледяного покрова и температуры воздуха в Северном полушарии / Г.В. Алексеев – 2004. – N 99. – С. 62. [2] Барбаш Расчеты В.Р., некоторых помощью ЭВМ / Бочарова Р.Г., Давидович Н.В., Кренке А.Н., характеристик таяния и его тепловых ресурсов с В.Р. Барбаш // Материалы гляциологических исследований, – 1982. N 40. – С. 43. [3] Берри Б.Л., Закономерности природных ритмов и прогноз климатических изменений / Б.Л. Берри . – М.: Изд-во МГУ. – 1987. –104 с. [4] Бузин И.В., Глазовский А. Ф. Айсберги ледника Шокальского, Новая Земля / Бузин // Материалы гляциологических исследований. – N 99. – 2004. – С.39. [5] Виноградов О.Н., Псарева Т.С., Каталог ледников СССР. / О. Н. Виноградов // Л.: Гидрометеорологическое изд-во. – 1965. – 76 с. [6] Войтковский К.Ф. Основы гляциологии. / К.Ф. Войтковский – М. : Наука, 1999. – 256 с. [7] Войтковский К. Ф. , Алейников А. А. , Комплексный мониторинг горного ледника Володичева Н. А., / К.Ф. Войтковский // Материалы гляциологических исследований. М.: Изд-во МГУ. – 2000. – N 89 – С. 51–57. [8] Голубев В.Н., Гребенников П.Б. Комплексный мониторинг горного ледника / В.Н. Голубев // Материалы гляциологических исследований. – М.: Изд-во МГУ. – 2006. – N 101. – С.49–54. [9] Горбацкий Г.В. Физико-географическое районирование Арктики / Г.В. Горбацкий // Часть 2: Полоса окраинных морей с островами. – М.: Издво МГУ. – 1970.

49 [10] Давыдова М.И., Тушинский Г.К. Физическая география СССР. / М.И. Давыдова // Учебное пособие для студентов географических факультетов институтов. – М.: «Просвещение» – 1976. [11] Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б. «Ледники» / Л.Д. Долгушин – М.: Мысль. – 1989. – 447 с. [12] Ефремов И. Ю. , Володичева Н. А. , Золотарев Е. А. Применение численного моделирования для описания движения снежных лавин / И.Ю. Ефремов // Материалы гляциологических исследований. – М.: Изд-во МГУ. – 1990. – N 69. – С. 19–24. [13] Калесник С.В., Очерки гляциологии / С.В. Калесник. – М.: Учпедгиз – 1963. – 182 с. [14] Кессель С.А., Соколова В.Е. Шельфовые льды и ледяные острова в Арктике / С.А. Кессель – 1999. – 50 с. [15] Котляков В. М. Снежный покров и ледники Земли / В.М. Котляков // Сочинения. Книга 2. М.: Наука. – 2004. – 447 с. [16] Котляков В. М., Глазовский А. Ф., Носенко Г. А. Первый опыт обработки космических снимков ледниковых районов России по проекту ГЛИМС / В.М. Котляков // Материалы гляциологических исследований. М.: Наука. 2003. – N 94. – С. 194–202. [17] Книжников Ю.Ф. , Золотарев Е.А. , Кравцова В.И. , Харьковец Е.А. Дистанционный мониторинг горных ледников: Изменения технологии за последние 50 лет (На примере Эльбруса) / Ю.Ф. Книжников // Материалы гляциологических исследований. – 2000. – № 89. – С. 58–64. [18] Кренке А.Н., Массообмен в ледниковых системах на территории СССР / А.Н. Кренке. Л.: Гидрометеоиздат. – 1982. – 288 с. [19] Кренке А.Н., Ананичева М.Д., Демченко П.Ф., Ледники и ледниковые системы / А.Н. Кренке // Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. Росгидромет, – 2012. – 319 с. M.:

50 [20] Пармурзин Ю.П., Карпов Г.В. Словарь по физической географии / Ю.П. Пармузин // Учебное издание. М.: Просвещение, – 1994. - 367 с [21] Раковская Э.М., Давыдова М.И. Физическая география России / Э.М. Раковская // Часть 1. Общий обзор. Европейская часть и островная Арктика. М.: Владос. – 2001. – 292 с. [22] Рыбак О.О., Математические модели континентальных ледниковых щитов / О.О. Рыбак // Архитектура моделей, Криосфера Земли, – 2008. – 12-23с. [23] Сократов С. А., Трошкина Е. С Развитие структурно- стратиграфических исследований снежного покрова / С.А. Сократов // Материалы гляциологических исследований. – 2009. – N 107. – С. 103–109. [24] Трешников А.Ф, Короткевич Е.С, Кручинин Е.А, Марков В.Ф Атлас Арктики / А.Ф. Тешников. М.: ГУГК. – 1987г. [25] Хэберли В., Хельцле данных для оценки основных М. Опыт использования кадастровых гляциологических характеристик и воздействий региональных изменений климата на горные ледники. / В. Хэберли //Материалы гляциологических исследований. – 1997 – с.116–124. Электронные ресурсы: [26] Звонников, Н.А. Характеристика ледников России [Электронный ресурс] / Н.А. Звонников // Geolike. – Режим доступа: http://geolike.ru/page/gl_7494.htm (дата обращения 16.04.2017). [27] Институт географии РАН / Проект фундаментальных исследований // Портал "География". Электронная Земля. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.webgeo.ru (дата обращения 27.03.2017). [28] Побединский Г.Г. Национальный атлас РФ/ [Электронный ресурс] / Г.Г. Побединский Режим доступа: http://национальныйатлас.рф/ (дата обращения 10.04.2017).

51 ПРИЛОЖЕНИЕ Источник: Все диаграммы выполнены автором на основе базы данных Приложение 1 Оледенение Земли Франца-Иосифа 1984 год 15% Ледники Суша, свободная ото льда 85% Рисунок 1 2000 год 20% Ледники 80% Рисунок 2 Суша, свободная ото льда

52 2005 год 21% Ледники 79% Суша, свободная ото льда Рисунок 3 2010 год 22% Ледники 78% Рисунок 4 Суша, свободная ото льда

53 2016 год 25% Ледники 75% Суша,свободная ото льда Рисунок 5 Приложение 2 Оледенение Северной Земли 1984 год Ледники 51% 49% Суша,свободная ото льда Рисунок 1

54 2000 год Ледники 54% 46% Суша,свободная ото льда Рисунок 2 2005 год Ледники 55% 45% Суша, свободная ото льда Рисунок 3

55 2010 год Ледники 56% 44% Суша, свободная ото льда Рисунок 4 2016 год Ледники 56% 44% Рисунок 5 Суша, свободная ото льда

56 Приложение 3 Оледенение Новой Земли 1984 год 29,4% Ледники Суша, свободная ото льда 70,6% Рисунок 1 2000 год 28,9% Ледники 71,1% Суша, свободная ото льда Рисунок 2

57 2005 год 28,8% Ледники 71,2% Суша, свободная ото льда Рисунок 3 2010 год 28,6% Ледники 71,4% Суша,свободная ото льда Рисунок 4

58 2016 год 28,5% Ледники Суша, свободная ото льда 71,5% Рисунок 5

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Валерия Сумина

Оцифрованные архипелаги Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля в промежуток с 1984 года по 2016 год.

больше 6 лет назад

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв