РФФИ поддержал проект к.г.-м.н. Трегубова О. Д. «Влияние изменений климата и колебаний глубины сезонного протаивания на водный баланс малых рек криолитозоны северо-востока России»
- Подробности
- Родительская категория: ROOT
- Категория: Новости
- Опубликовано: 02.07.2018 15:17
- Автор: Ирина Григорьева
- Просмотров: 381
По итогам конкурса на лучшие научные проекты по теме «Фундаментальные проблемы изучения и освоения Российской Арктики: природная и социальная среда» («Арктика») сотрудник обособленного подразделения Лаборатории истории и экономики СВКНИИ ДВО РАН в г. Анадырь к.г.-м.н. Трегубов Олег Дмитриевич получил грант Российского фонда фундаментальных исследований №18-05-60036 «Влияние изменений климата и колебаний глубины сезонного протаивания на водный баланс малых рек криолитозоны северо-востока России»
Цель проекта: смоделировать, оценить качественно и количественно динамическое взаимодействие глубины сезонного протаивания и режима летнего питания малых рек криолитозоны в условиях меняющегося климата тихоокеанской и сибирской областей Арктики и Субарктики России.
Задачи:
1. Оценить межгодовые запасы вод надмерзлотного горизонта низменных мерзлотных ландшафтов в условиях различной обеспеченности территории осадками летом и на период промерзания талого слоя (замеры влажности и льдистости)
2. Установить динамику межгодовых и долгосрочных (25 лет) изменений глубины протаивания и льдистости сезонноталого слоя в условиях колебаний зимних и летних параметров погоды и климата (аппроксимация эмпирических данных)
3. Изучить влияние морфологии и микрорельефа склонов (наличие внепорядковых поверхностных водотоков типа деллей, полос стока, а также термокарствых западин и проч.) на строение надмерзлотного водоносного горизонта, условия аккумуляции и дренажа надмерзлотных вод в пределах водосборов. На основе выявления индикационных признаков, разработать методику картирования надмерзлотного горизонта геоморфологическими методами. Оценить специфику влияния морфологии русел водотоков первых порядков на динамику стока воды и тепла (оценка времени задержания воды в русле). (дешифрирование топографических и космических материалов)
4. Рассчитать сток с водосборных площадей талых вод льдов сезонноталого слоя и кровли многолетнемерзлых пород (ММП) в условиях различной льдистости и глубины протаивания, с учетом испарения и удерживания влаги моховой дерниной, депонирования стока озерно-болотными системами (балансовые расчеты)
5. Определить вклад конденсационных вод в летнее питание малых рек условиях различного рельефа и почвенно-растительного покрова водосборного бассейна (гидрология и гидрометрия)
6. Изучить динамику температуры и химического состава поверхностных и подземных надмерзлотных вод в пределах исследуемых территорий (круглогодичные автоматические измерения температуры, химический анализ)
7. Оценить количественно вклад различных источников питания стока водотоков 1-3 порядка и их взаимной сезонной динамики в различных ландшафтных условиях методами трассерной гидрологии
8. Разработать модель водного баланса малых рек низменных мерзлотных ландшафтов на основе механизма динамического взаимодействия изменений климата и параметров кровли многолетней мерзлоты в условиях конкретных геосистем Арктики и Субарктики (моделирование и прогноз)
Ожидаемые результаты:
1. Установление механизма обеспечения устойчивого питания рек за счет талых вод надмерзлотного водоносного горизонта в засушливые годы, в том числе за счет протаивания сезонных и многолетних льдов, вытаивания современных повторно-жильных льдов. Оценка пределов устойчивости компенсационных процессов и вероятности нарушений водного баланса рек при аномально малом или глубоком сезонном протаивании.
2. Оценка вклада в летнее питание малых рек конденсационных вод делювиальных склонов и озерно-болотных вод в условиях колебаний климата. Анализ вероятности и реконструкция сценариев аномального спуска склоновых термокарстовых озер и дренажа заболоченных водосборных площадей при термоэрозии подземных полигональных льдов на основе полевых наблюдений за динамикой криогенных процессов на ключевых водосборах.
3. Установление динамики температуры и химического состава надмерзлотных, озерных и речных вод в условиях флуктуаций климата, речного стока малых рек и мощности надмерзлотного водоносного горизонта. Прогноз изменения температурного режима и химического состава поверхностных вод, как источников водоснабжения населенных пунктов при различных сценариях изменений климата и экзогенно-криогенных процессов.
4. Разработка и испытание методики дистанционного и полевого геоморфологического картирования надмерзлотного водоносного горизонта в различных ландшафтных условиях. Для малых рек – разработка классификации по особенностям строения русла и температурного режима.
5. Моделирования химического состава вод и расчленения гидрографов стока малых рек по источникам питания с использованием процедуры многомерного анализа данных EMMA (End Member Mixing Analysis)
6. Составление уравнений водного баланса обследованных рек для летнего периода. Графическое и математическое моделирование баланса малых рек в условиях умеренного морского и континентального субарктического и арктического климатов, различных типов сезонного протаивания и льдистости кровли ММП.
7. Ретроспективный анализ стока малых рек Анадырской низменности в период 2018-1996 годов по данным фактических наблюдений климата и мониторинга СТС на площадках CALM. Сравнение ретроспективной модели с данными мониторинга Казачинского гидроузла. Прогноз изменений водного баланса малых рек для различных сценариев изменений климата, развития опасных экзогенно-криогенных процессов.
8. Краткосрочный (6 лет) и долгосрочный (25 лет) прогнозы для смежных отраслей биологических наук (гидробиология, ихтиология), хозяйствующих субъектов, в ведении которых находятся водохранилища, органов государственной власти по изменениям условий питания и качества воды малых рек, озер и искусственных водоемов Северо-Востока Арктической зоны Российской Федерации.