Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Снежно-ледовые ресурсы в Андах Южной Америки

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Снежно-ледовые ресурсы в Андах Южной Америки"

На правах рукописи УДК 551.322 (8)

КАДОМЦЕВА Татьяна Геннадьевна СНШО-ЛЕДОВЫЕ РЕСУРСУ В АНДАХ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ

11.00.07 - гидрологии суши, водные ресурсы, гидрохимия

Азторефера т диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1992

На правах рукописи Ш $51. 312. (!)

. КАДОМЦЕВА Татьяна Геннадьевна СНЕШО-ВДОШЕ РЕСУРСЫ в АНДАХ ШНОЙ АШИПСИ

11.00.07 - гидрология- суши, водные - ресурсы, гидрохимия

Автореферат.

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук .

Москва -

1992

• Работа выполнена в отделе гляциологии Института географии Российской Академии наук.

Научный руководитель - академик

В.М.Нотляков

Официальные оппоненты: доктор географических наук

Е.С.Трошкина . кандидат географических наук Г.Я.Карасик

Ведущая организация - Институт географии Академии наук

Ресггублики Казахстан

Защита оостоится 16 января 1993 г. в 10 часов на

заседании специализированного совета Д.003.19.03 при Институте, географии РАН.

Адрео: 103017 Москва, Старомонетный пер., 29, Институт географии РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просьба направлять по указанному адресу учёному секретарю Совета.

Автореферат разослан " /¿, " декабря__1992 г.

Учёный секретарь

специализированного совета, /

. к.'г.н. Г.М.Николаева

-1т

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Изучение глобальных изменений природной среды и их прогноз в будущем - важнейшая проблема современной географии. Составной частью этой проблемы является исследование роли снега и льда в эволюции природной среды и, в первую очередь, клишта. В связи о этим актуальна оценка современного состояния снежно-ледовых ресурсов для материков и крупнейсих горных систем земного шара, в особенности там, где они до сих пор изучены недостаточно. К таким.гляциологически слабо изученным территориям относятся Анды Юяной Америки.'

Анды представляют уникальную горную систему материкового масштаба, протянувшуюся почти на 9000 км с севера на юг. Около 2/3 их территории лежит в экваториальных л тропических широтах, при этил оледенение и снежный покров в той или иной степени развиты во всех климатических поясах. Окончательная площадь оледенения в Андах до сих пор не названа. Она возрастает по мере исследований и на сегодняшний день оценивается в 33100 + 10% км*\ Систематические наблюдения за режимом и колебаниями ледников в Андах отсутствуют, комплексные гляциологические наблюдения проводились на единичных ледниках.'В связи с этим круг работ, посачщеннкх исследованиям отдельных ледников и ледниковых систем, анализу климатических условий их существования, крайне ограничен. Среди них мы назовем наиболее значительные: Атлас ледников Южного полушарие ( Мегсег , 1967) обобщивший всю имевшуюся к тому времени информацию о местоположении, размерах и морфологических-типах ледников к югу от экватора; монографию о снеяном покрове и оледенении Чили ( Ы1Ьоиьг,у , 1956); каталоги ледников Аргентины

( flertone , i960, 1972; Corte, Espizua » 1981) и описательную монографию о ледниках Эквадора ( Hastenrath , 1981). Недостатком фактических данных объясняется отсутствие работ, посвященных общий проблемам массообмена крупных ледников и ледниковых систем.

Особого внимания.заслуживают работы отечественных ученых; В.Ü.Котлякова (1968), Н.А.ГолодковскоЙ (1968), И.А.Лосевой (1968), Л.И.Глебовой и др. (1982, 198*0, Л.Д.Долгушина и Г.Б.Осиповой (1989). На сегодняшний день по этим работам, выполненным на основе обобщения и анализа литературных и картографических материалов, можно получить наиболее полное представление о.характере оледенения Южной Америки.

Существующих фактических данных явно недостаточно для изучения закономерностей массообмена в ледниковых системах и оценок ледникового стока в Андах, поэтому возникает задача ja счета этих характеристик косвенными методами.

Еще xysce обстоит дело с изученностью сненного покрова, наблюдения за которым не Ехрдяг в программу метеостанций. Снегомерные работы, проводимые противолавинными и гидрологическими службами Аргентины и Чыи, ограничены небольшими плоыадями, короткими и часто нерегулярными рядами наблюдений и иг могут дать представления о фоновых величинах снегонакопления. Данные снегосъемок, проводимых'рядон электротехнических компаний, практически не публикуются и существуют в виде технических отчетов. Сведения, содераащиеся в литературе, носят эпизодический характер и зачастую откосятся к аномальным годам. В связи с эт::ы в мировой лктуратуре отсутствуют какие-либо оценки средних много-

летних онегозапасов и пространственно-временного распределения снежного покрова.

. Целью настоящего исследования является получение количественных характеристик масоообмена ледниковых систем и сезонных снзгозапасов' в Андах, выявление основных пространственно-временных закономерностей их существования и режима и оценка снежно-ледовых ресурсов этой гляциологически слабо изученной горной системы.

Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач:

1. Расчет вертикальных градиентов температуры воздуха в Андах и оценка термических условий холодного периода в разьых широтно-кликатяческих зонах.

2. Расчет основных характеристик снежного покрова в Андах при отсутствии достаточного количества данных непосредственных наблюдений.

3. Создание для исследуемой территории серии карт фоновых характеристик снежного покрова.

4. Расчет характеристик внешнего массообмена ледниковых систем при отсутствии данных наблюдений за режимом ледников.

5. Разработка метода расчета абляции-аккумуляции на границе питания ледников низких широт.

6. Создание для Анд карт летних температур в ледниковой зоне к характеристик внесшего массообмена. ледниковых систем.

7. Комплексный анализ и обобщение всей имеющейся фактической и новой расчетной информации для оценки сне~.но-дедовкх ресурсов Южной Америки.

Предметом защиты служат выявленные закономерности распределения и. режима снеяного покрова, пространственной неоднородности массообмена в ледниковых системах, оценка снежных и ледовых ресурсов в Андах, путей обобщения и анализа всей фактической м полученной с помощью косвенных расчетов новой информации на основе стандартных метеорологических данных.

Методика исследования. При решении поставленных задач использовались следующие методы: косвенных расчетов, сравнительно-географического анализа, районирования, гляциоклиматические, картографические, статистические методы обобщения исходной и полученной информации.

Район исследований охватывает горную систему материкового масштаба - Анды, объектом исследований являются снеяный покров и ледниковые системы.

Научная новизна работы заключается в том, что здесь представлена первая попытка целостной характеристики снежно-ледовых ресурсов большой и слабо изученной горной системы. Недостаточное количество, в иногда полное отсутствие данных наблюдений за снехным покровом и массообменом ледников предопределили единство подхода к их оценке и использование главным образом методов косвенных расчетов.

Наиболее ванные новые научные результаты, полученные в ходе исследования, следующие:

1. Разработаны методические основы определения временных границ холодного периода в горных районах. '

2. С помощью Епервые рассчитанных градиентов температуры воздуха в Андах определена продолжительность холодного периода

на разных . высотах по всем широтно-климатичеоким зонам, а также построены карты летних температур в ледниковой зоне.

3. Разработаны методические основы применения теплобалансовнх расчетов для оценок абляции-аккумуляции на границе питания ледников и рассчитаны их величины в тропических и экваториальных широтах.

4. На основе рассчитанных характеристик внешнего массообме-на ледников во всех тиротно-клтатических зонах впервые составлены карты их значений на границе питания ледников Юаной Америки.

5. Установлены закономерности пространственной неоднородности массообмена в ледниковых системах и их зависимость от орокли-матических факторов;рассчитан объем ледникового стз:;а.

6. Рассчитаны характеристики режима снежного покрова и впервые для Анд составлены карты их фоновых значений. Эти карты позволили выявить основные закономерности распределения и режима снежного покрова, дать оценку сезонных снегозапасов и их изменчивости.

Все карты построены на основе полученной новой информации впервые для этого региона и не имеют аналогов в мировой литературе..

Практическая значимость работы. Настоящая работа выполнена в связи с созданием Атласа снежно-ледовых ресурсов мира, для которого на территорию Юяной Америки автором составлено 6 карт. Эти карты были использованы при гляциологическом районировани:1 материка, при картографировании снеаного покрова на земном иаре, применялись при построении гидрологических и лавинн«х карт на Южную Америку. Новая информация, полученная автором, и составлен-

- s -' .

ные карты могут быть использованы при учете и оценке водных ресурсов Южной Америки, при прогнозах гляциоклииатических изменений. Земли и в глобальных моделях клилата, при экологических оценках состояния материка, при рекреационном освоении гор, а также при планировании дальнейших исследований ледников и снежного покрова.

Апробация работы и публикация. Основные результаты по теме исследований доложены и обсуздены на рабочих совещаниях секции гляциологии в Звенигороде (1982), Тероколе (1933), на научно-практической конференции памяти Н.Н.Пальгова в Алма-Ате (1939), на международном симпозиуме по взаимодействию оледенения, океана и атмосферы в Ленинграде (1990), на заседании научного семинара лаборатории гляциологии Регионального Центра научных и технологических исследований ( 'CHICYT ) з г.Мендоза (Аргентина), а также на научном семинаре отдела гляциологии Института географии РАН. ■

По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы, отражающих ее основное содержание; 6 карт приняты для публикации Редколлегией Атласа сньлсно-ледовых ресурсов мира.

Объем и структура работы. Диссертация состоит ¿з введения, • трех гл?в и заключения, излокеньых на страницах текста,

20 рисунков, Ю таблиц и списка литературы, включающего /fry названия.

Работа выполнена под руководством академика В.М.Котлякова,

/

которому автор приносит искреннюю благодарность. Автор Еырахает

свою признательность к.г.н. И.М.Лебедевой, к.г.н. Н.В.Давидович,

1

профессору А.Н.Крешсе и к.г.к. Ю.П.Супруненко за плодотворнее

консультации и помощь в работе, а также к.г.н. Н.Н.Дрейер, являющейся координатором всех работ по Атласу океасно-ледовых ресурсов мира, й ходе работа над которым выполнено это исследование.

Содержание работы Во Введении рассматривается современное состояние изученности оледенения и онежного покрова Анд, обосновывается цель и ставятся задач;! исследования, определен предает защиты.

Глава I. 0Р0КЖ1АИГЧ5ЕКИЕ ФАЯГОШ ФОНДИРОВАНИЯ СНЕШОГЭ . • ПОКРОЕА И ОЛВДЕНШШ В АЦДАХ Существование снеяно-ледовых ресурсов в Андах обусловлено оовместным воздействием шротно-климатяческях условий, особенностей .общей циркуляции атмосферы и рельефа, при этом не всегда однозначно мокно выделить какой-либо доминирующий фактор. Анды состоят преимущественно из параллельных меридиональных хребтов, мезду которыми леяат внутренние плато и плоскогорья. Самый низкий участок-К арибскиеАнды (менее 2000 м). К северу от '2° с.ш., веерообразно расширяясь, протягиваются СевероЗападные Анды, высотой 3000-3500 м. Оледенение предоставлено небольшими каровыми и висячими ледниками а массивах Кордпльера-де-Мерида и Сьерра-НгЕада-де-Санта-Марта. В Э к в а-ториальных Андах, со средними высотами 3000-4000 и, ледники б основном существуют на вулканических конусах выше 5000 м. Наиболее значимые области оледенения вТрсякчес-к и х Андах сосредоточены в Кордильере Бланка, Кордильере Уайаи и Кордильере Рзаль, со средними высотами 4000-5000 м.

Преобладают небольшие горно-доллнные и висячие ледники, ледники

о

конических вериин и небольшие фирновые поля. К югу от 29 го.и.,

вЧидийско-Аргентинских' Андах, большая часть оледенения сосредоточена в их самой высокой части (более 5000 м) между 32° и 35° ю.ш. Распространены висячие, вершинные и горно-долинные ледники, длиной 8-20 ки. Много каменных глетчеров |и забронированных ледников. Юянее 35-36°ю.ш. Анды резко снижаются до 2000-3000 и. Наиболее характерны ледники вулканических конусов, каровые и висячие. В относительно невысоких (2000-3500 а) П а т а-гонскихАндах и Кордильере Дарвин на Огненной Земле оледенение достигает своего максимального развития: между Чб°30* и 51° ю.ш. Патвгонские ледниковые плато вместе о окрестными горно-долинными ледниками покрывают более 20 тыс.кв.км. Главное ледниковое поле Огненной Земли, расположенное в западной части Кордильеры Дарвин, вместе о горно-долинными ледниками вани-меют более 3500 кв.км.

Циркуляция атмосферы над Южной Америкой определяется географическим положением материка"и еуо конфигурацией. Большая часть территории ленит в экваториальных и тропических широтах. Резкая климатическая граница 'проходит по 30° ю.ш. - южному краю тропической зоны. К северу от нее климат формируется под воздействием пассатов Северного иДОкного полушарий. Тип климата в этих широтах определяется сезонностью и количеством выпадающих осадков, являга-дихся главным образом конвективными и мелкомасштабными. Суточные колебания температуры воздуха намного превышают межсезонные. Южнее 30° ю.ш., в субтропических и умеренных широтах, существенны сезонные изменения климатических показателей, а системы осадков являются циклоническими и крупномасштабными. В атмосферной вдкуля-

ции этих широт . господствует западный перенос воздушных, масс с

■ *

активной. циклонической деятельностью на полярном фронте. В тро-

. пическшс и экваториальных широтах преобладающий влагоперенос направлен с востока, из бассейна Амазонки, Этим обусловлена асимметрия увлажненности Анд: севернее-30° ю.ш. наибольшее количество осадков выпадает на восточных склонах гор, южнее - на западных.

Вытянутые меридионально Анды пересекают шесть географических поясов: субэкваториальный Северного полушария, экваториальный, субэкваториальный Южного полушария, тропический, субтропический и умеренный.

Условия формирования снежного покрова и оледенения в большой степени определяются термическими условиями и продолжительностью холодного периода, которая увеличивается с высотой, но в разных типах климата по-разному. Нами установлено, что положение средней зимней изотермы +8°С (при отсутствии термической сезонности - среднегодовой) отмечает высоту; на которой начинают появляться отдельные дни с отрицательными температурами. Положение аналогичной изотермы +2°С-совпадает с высотным пределом появления устойчивых отрицательных температур. В умеренном поясе эта высота совпадает с уровнем моря, резко повышаясь в тропических и экваториальных широтах.

Главная особенность энва ториального попса -отсутствие сезонности. Равномерный годовой ход температур и осадков сохраняется на всех высотах. Количество осадков составляет 6000-7000 мм/год. Развитие оледенения и снежного покрова, несмотря на постоянно низкие температуры не больших высотах, ограничено, поскольку до уровня с благоприятным термическим ренимом поднимаются лишь отдельные горные пики и площадь этого высотного пояса' невелика.

В субэкваториальных поясах сезонность обус-'ловлёна попеременным господством влажных экваториальных.и сухих

- ID -

тропических воздушных масс. Сезонная разница температур не превышает 2-3°С. Количество осадков составляет 3000-4000 мм/год. Снежный покров и оледенение не получают широкого развития по тем же причинам, что и в экваториальном поясе.

Для .троп и .ч е с к о г о климата, формирующегося под воздействием юго-восточного пассата, характерным сухие воздушные иассы и малое количество осадков. Условия увлажнения особенно неблагоприятны на западных склонах Анд и межгорных плато, закрытых от восточных влагонесущих воздушных потоков. Годовое количество оса, ков убывает с севера на юг от 800 до 100 мы, причем до 95/S от их суммы приходится на лею. Существенны межгодовые вариации в режиме увлажнения. Температурные различия между сезонами не превышают 6-8°, в то время как суточньв амплитуды достигают 40° ( Troli , 1968). Развитие снежного покрова и оледенения сдерживается общей сухостью климата, усугубляемой орографическими барьерами. Ледники и снежный покров существуют там, куда долетает влага из бассейна Амазонки: в высокогорье Кордильер Бланка, Реаль, Уайаш и на восточных хребтах.

В Андах субтропического пояса сезонные колебания температур намного превышают суточные, а'максимум осадков приходится на зиму. Между 30° и 35° ю.ш. количество осадков возрастает от 150-200 до I500-2C00 мм, но так же как и в тропиках существенны межгодовые вариации в режиме увлажнения. В этой

области сухих субтропиков сосредоточена большая часть олеДе-

/

нения субтропического пояса, чему способствуют большие высоты.

Южнее 35°, в условиях влажного субтропического клшата, проибходит увеличение общего количества осадков - до 3500-4000 мм и понижение зимних температур воздуха. Однако ледников здесь немного, поскольку в этом же направлении Анды резко снижаются.

В то же время существенно возрастает площади, занятые сезонным снежным пЬкровом,и величина.снегоаапасов.

В умеренной поясе аападнце ветры и полярные циклоны приносят в Анды более 8000 мм осадков, Это зона умеренного океанического влажного климата о равномерный увлажнением в течение всего года. Обилие осадков и широтное понижение температурного фона создают в умеренном пояое благоприятные ~ условия для развития мощного горно-покровного оледенения и значительных сезонных снегоаапасов. На востоке, на обширных полупустынных плато Патагонии,

закрытых от влажных Тихоокеанских воздушных потоков, устойчивый

«

снежный покров не образуется.

Климатические условия формирования снежного покрова и существо. ваши» ледников хорошо иллюстрирует положение снеговой линии. Так,в экваториальных широтах она лежит на высотах 4700-4900 к, понижаясь на наиболее увлажненных оклонах до 4400 и. В тропических широтах снеговая линия поднимается с 4900^-5100 м в Кордильере Бланка и КордильереРеаль до 6300-6500 u у вхного тропика. В субтропическом поясе, с севера на № высота снеговой линии уменьшается с 58005500 м до 2000-1500 и, и до 700-500 м в Патагсноккх Андах л на Огненной Земле.

Глава 2, СНЕШШЙ ПОКРСВ .

Проанализировать основные закономерности пространственно-временного режима снежного покрова и дать ресурсную оценку снегоза-пасов стало возможным на основе построенных нами карт фоновых характергзтик_снежного покрова - средних многолетних максимальных снегозапасов, дат их накопления и числа дней со снежным покровом. Учитывая ограниченность, а иногда полное отсутствие по ряду районов, фактических данных, расчеты характеристик снежного пок-

рова в основной проводились косвенно, по методике М.И.Геткера (1982), основанной на зависимости величины средних максимальных снегозатасов и числа дней со снежным покровом от годовых сумм твердых,осадков и продолжительности холодного периода. При рас- . четах норм максимальных снегозапасов использовалась данные о величинах аккумуляции-абляции на границе питания ледников, полученные автором при работе над картой массообмена в ледниковых системах. Именно к ледниковым системам приурочен пояс максимальной снежности горных территорий. Помимо этогс детально анализировались границы высотных ландшафтных поясов, поскольку пространственное распределение снежного покрова тесно связано с ландшафтной структурой местности. В Андах как единой горной системе материко- . вого масштаба ведущими факторами формирования и режима снежного покрова, определяющими тайке фоновые величины снегонакопления и изменчивость снегозапасов, служат . географическая широта и общая циркуляция атмосферы. В пределах разных широтно-климатических зон к ним добавляются высота над уровнем моря и ориентация макросклонов по отношению к влэгонесущим воздушным потокам.

К северу от 30° ю.ш. снежный покров занимает небольшие площади. В экваториальном поясе, с отсутствием сезонности, снежный покров существует круглогодично выше снеговой линии. Суточный ритм природы, в том числе и осадков, вызывает суточный ритм, и в режиме снегонакопления. Величины снегозапасов .в ледниковой зоне прев шают 9500-10000 мм, но формируются на очень ограниченных площадях,

В субэкваториальном поясе сезонный снежный'покров формируется в течение продолжительного влажного сезона и сходит в сухой. Об этом свидетельствует несовпадение максимумов _осадков;и стока рек, доля снегового питания которых составляет в высокогорье 40$ (Кара-

сик, 1983). Максимальные снегозанасы составляют 6500-95С0 мм в водном эквиваленте.

В тропиках, на тех хребтах, куда доходят вланные восточные ветры - Кордильера Бланка, Кордильера Уайш, Кордильера Реаль -в конир влажного сезона выше снеговой линии максимальные снегозапа-сы превышают 1000 ш. Данные по ледниковому куполу Келькайа в Восточной Кордильере (14° ю.ш., 70°50' з.д.) подтверждают это: за 9 лет выше 5000 м средняя, годовая аккумуляция составила 1170 мм ( Thompson , 1980). Учитывая роль метелевого переноса, в верхоэьях горно-долинных ледников монно ожидать гораздо больших величин снегоюкопления. В абляции снега большая роль принадлежит испарению.

В Центральных Андах, в условиях исключительной сухости, снег. ный покров не формируется дане на тех еысот-эх, где весь год устойчиво держатся отрицательные температуры. .

К югу от 30° ю.ш. сезонный снежный покров занимает значительные площади (рис.1). С севера на юг енлхаютад границы его формирования и устойчивого залегания, увеличивается фоновое число дней со снек-ным покровом и величины сезонных снегоззпасов, понижается уровень . -их равных значений. Осадки поступают с запада, поэтому границы сезонного снега на западны:: склонах нияе, "ем на восточных,- продолжительность залегания на одних и тех se высотах больше нз западных склонах, а максимум в снегонакоплении сдвинут к востоку.

На севере згой области, в сухих субтропиках, нормы максимальных снегоззпасов составляют ICCO-I500 им нз высотах 3500-4000 и. Это зона максимальной устойчивости снежного покрова, выше он интенсивно сносится сильными ветрами. Продолжительность залегания снега разномерно увеличивается с быс.о?о;>, в среднем на I0-II дней/ 100 м подъема.

Рис. I. Снежный пскроз в Андах субтропического и умеренного псяссэ. А - среднее" многолетнее-'-число дкей со скенньм покровам: а - границ?, сеэскксгс снега; О - число дней. Б - средние максимальные скегозапасв: а - гра.нипе сезонного скыз; б - я?лпч-лнг; сцегозаЛарфр $ «к саЪЯ ЪШ■

Южнее 35° ю.ш. нормы максимальных снзгозапасов составляют 2000 мм на высотах порядка 2500-3000 м,возрастая до 3000 ми в пригребневых частях, а продолжительность залегания снежного покрова увеличивается - на 16-19 дней/100 м подъема.

Зоной максимальной снежндсти в Андах являются Патагония и Огненная Земля.' К югу от 46° ю.ш. наблюдается.очень быстрый рост снегозапасов с высотой. На западных склонах нормы снегозапа-сов возрастают от менее чем 50 мк на поберенье до 6000 мм и более на высотах порядка 1000-1500 м в области Патагонских ледниковых полей и в Кордильере Дарвин. Градиенты увеличения снегозапасов с высотой могут превышать 500-550 мм/100 и подъема, а продолжительность их залегания возрастает на 33-34 дня/100 м.

С увеличением длительности холодного периода и возрастанием общего количества осадков, даты накопления максимальных снегозапасов сдвигаются на более поздние сроки. В субтропических Андах на высотах 2000-3000 м максимум снегонакопления происходит в августе-сентябре, выше 4000 м - в конце октября-ноябре. В Патагонии максимальное снегонакопление приходится.на январь, что соответствует июлю Северного полушария.

Во время научной командировки в Региональный Центр научтах и технологических исследований в г.Мендоза (Аргентина) автору были предоставлены для работы материалы наблюдений за снежным покровом с 1952 по 1967 ..г., проводимых рядом электротехнических компаний Аргентины по сети снегопунктов в долинах крупных рек, а тацже данные намерений толщины и плотности снежного покрова на метеостанциях Сан-Карлос де Барилоче и Пуитз Аренас. Рассчитанные на:/и величины средних максимальных снегозапасов близко совпадают с осредненными фактическими данными.

Полученные данные позволили оценить межгодовую изменчивость поля снегозапэсов. Изменчивость уменьшается по мере возрастания' норм снегозапасов и стабильности залегания снежного покрова. Наибольшие значения коэффициентов вариации С* а 0,8-1,0 соответствуют области сухих субтропиков, причем обусловлено это не только меньшими, по сравнению с более юхными районами, нормами снегозапасов, но в большей степени существенными межгодовыми вариациями в режиме увлажнения, затухающими к югу. Наименьшая изменчивость снегозапасов характерна для Патагонских Анд и Огненной Земли: здесь коэффициенты вариации уменьшаются до 0,15-0,20. В ' соответствии с ростом норм снегозапасов их изменчивость уменьшается также и с высотой. Эта закономерность проотупаот даже в области сухих субтропиков, где крайне высока изменчивость увлажнения. Так,в райске горного узла Аконкагуа (33° г.ш.) С* . уменьшается от 0,9 - 1,0 в нижних частях гор до 0,5 - 0,65 на высотах 3500-4000 м. Этому помимо прочего способствует усиление •

с высотой стабильности температурного режима зимы. Относительно небольшая изменчивость характерна для величин снегозапасов в Андах умеренного пояса к югу от 42° ю. ш. - Су на высотах 2000-2500 и составляют 0,3-0,4. При этом коэффициент вариации снегоев-пасоз на западном поберехье почти в два раза превышает таковой на восточных малоснежных равнинах.

Глава 3. МАССООБМЕН В ЛЕДНИКОВЫХ СИСТЕМАХ

Сведения о режима ледников в Андах крайне скудны и разрозненны, поэтому наиболее существенные пространственные закономерности внесшего массообмена в ледниковых системах были выявлены на основе впервые построенных полей приведенных летних температур, высоты границы питания, температура воздуха на этом ¿•ровне и ве-

личин аккумуляции-абляции на границе питания ледников (рис. 2).

Высота границы питания служит Е^жнейшим интегральным гля-циоклимэтическим показателем и отражает условия существования ледников.В Андах она поднимается от 500 и на юге, в Патагонии и на Огненной Земле, до 6000 м"в тропиках. Далее ее высота постепенно снижается до 4500-5000 м в экваториальных широтах. Иоле высоты грэницы питания структурно распадается на две большие части, гранига между которыми обусловлена сменой источника питания ледников атмосферными осадками. В обеих частях поля хорошо заметен подъем Границы питания по мере удаления от источника увлажнения.

Сопоставление поля высот границы питания о полями интенсивности оледенения и высот рельефа позволяет разделить влияние климатического и орографического факторов оледенения. За исключением субтропического пояса, где решающим оказывается орографический фактор, в Андах в развитии оледенения доминируют климатические •условия. »

Недостаточная изученность массообмена ледников определила необходимость оценок его составляющих по метеорологическим характеристикам и полям. При помощи рассчитанных значений вертикального градиента температуры было построено поле приведенных к высоте 3000 м средних летних температур воздуха. Это поле отражает горизонтальные изменения условий абляции и выявляет их вклад в формирование поля высот границы питания.

Максимальная летняя температура на этой . рысоте +17° С отмечается в ¿.аиболее экранированной и засушливой части Анд на 20° ю.ш., в тропиках, в то время как в области климатического екватора - 5° с.ш. - средняя температура трех самых теплых месяцев составляет ■Р13° +14°С. В-умеренных широтах на высоте 3000 м средняя темпе-

i ■ í

Рис. 2. Характеристики режима ледниксв ? Анязх. А - леткле температурь: рсгдухг.: з - на высоте сОССм кзд у.ы.; о - на границе питания ледннксг. Б - реки?.: "елнгксг: п - р-юота гран/цы питания (Гявйова и др., I9S4) ;

6 - величина аккуыулщт-ябляцуи на границе гк:<иип/1,

ратура лета почти везде отрицательна: с севера на юг она понижается от +1°С до -8°С.

Сравнение полей высоты границы питания и приведенных летних температур позволяет оценить роль температурного фактора в формировании ледниковых систем: совпадение изолиний и направления градиентов двух полей, свидетельствуют о связи между ними. Чем больше расхождение, тем меньше связь. На большей части территории Анд подобие в пространственном размещении этих полей практически отсутствует. Их градиенты часто имеют противоположную направленность, т.е. рост высоты границы питания происходит на фоне понижения температур лета, обусловливаясь^главным образом, удалением от источников влаги, И хотя на материковом уровне наиболее высокое положение, граница питания занимает в области наиболее высоких летних температур - в тропиках, а ниже всего опускается в Патагонии, где •холодное лето, объясняется это, в первую,очередь, условиями увлажнения. Из сказанного вытекает, что'из двух климатических Факторов - температуры-п осадков _ последний играет более важную, роль в формировании ледниковых систем в Андах, что хорошо подтверждается гораздо больший подобием полей высоты границы питания и аккумуляции.

Исключение составляет область сухих субтропиков, где совпадает не только рисунок изохион и изотерм, но и направление их градиентов. По всей видимости, при решающей роли орографического фактора в существовании этих ледников, низкие температуры лета 'на больших высотах способствуют их сохранности.

Наиболее информативной характеристикой в гляциологических расчетах слуг::лт температура воздуха на высота границы пптсния. По ней в климатических поясах с выраженной сезонностью .мс:-:ет Сыть

рассчитана величина годовой абляции.

Самые низкие летние температуры в ледниковой- зоне отмечаются на высоко расположенных единичных ледниках в экстрааридных условиях Центральных Аяд - до -7? -9°С. Абляция в этих условиях, по всей видимости, возможна только за очет испарения. Довольна высокие температуры лета на границе питания леднинов южнее 35° ю.ш., т.е. во влэаных субтропиках и в умеренном поясе - до +?°С. В то же время, в экваториальных широтах максимальные температуры.в ледниковой зоне составляют +3° +5°С. Но если в Патагонских Андах столь высокие температуры на границе питания наблюдаются в течение короткого летнего периода, то в экваториальных широтах они о небольшими вариациями держатся а течение всего года.

В умеренных и субтропических широтах, где сильны сезонные рит-кы природы, характеристики внешнего массообмена на границе питания ледников рассчитывались традиционным методом Ходакова-Кренке по .эмпирической формуле.связи мехду абляцией и летней температурой Еозяуха. В экваториальных и тропических широтах.,.где суточные ритмы намного сильнее межсезонных, абляция и разная ей аккумуляция были рассчитаны посредством расчета составляющих теплового баланса по методике, разработанной автором совместно о И.М.Лебедевой.

'.Поле аккумуляции-абляции состоит из двух больших частей, граница между которыми обусловлена сменой источника увлажнения. Градиенты аккумуляции направлены навстречу потокам влаги: к северу от 30° ю.ш. влагоперенос идет с востока, градиенты'увеличения аккумуляции с запада нз восток; югшее 30° влагоперенос идет с запада, градиенты увеличения аккумуляции - с востока на запад. В северной части поля на этом фоне проявляется уменьшение величин^

аккумуляции-абляции с севера на юг» от экваториальных широт к тропическим. Южнее 30° широтные изменения в их значению: подавлены влиянием влагопереноса.

В условиях экваториального дошмата аюумуляция-абляция на границе питания ледников может достигать. ROO г/см^. Этому способствуют большое количество осадков и постоянные термические условия в течение всего года.

В субэкваториальном поясе велячинм аккумуляцип-эбляции состав? 2 ляют 650-950 г/см . В тропиках они изменяются от _500 г/см /'на

хорошо увлажняемых в дождливый период наветренных склонах до

2

150 г/см на западных склонах Анд, а иежгорных плато.

Величины аккумуляции-абляциж на границе питания ледников в области сухих субтропиков возрастают от 50 г/см^ на подве:?реш'ых склонах до 150-200 г/см^ на западных склонах, обращенных в сторону влагонесущнх воздушных потоков.

К югу от 35° ю.ш., с наветренной стороны Анд, значения фоново-

р

го поля аккумуляции-абляции превышают 400 г/см , уменьшаясь на

о

восточных склонах до 200 г/см . B¡ умеренном поясе, где оледенение достигает своего максимального' развития, аккумуляция-абляция

на границе питания увеличивается с востока на запад от 2Q0 до ? р

500 г/см и превышает 600 г/см в фирновой области Пзтагонских плато и на ледниках Кордильеры Дарвин на Огненной Зеьле.

По аккумуляции ~ на границе питания, при условии стационарности ледниковых систем, можно оценить величину ледникового стока как суммарную абляцию с ледников, в среднем равную аккумуляции-абляц^ на высоте границы питания. Полученные нами оценки являются приближенными, но,учитывая их отсутствие в мировой литературе^ они представляет определённы»: интерес: .

Климатический пояс'

Экваториальный

Субэкваториальный »

Тропический

Субтропический

Умеренный

в том числе: Патагония Огненная Земля

Площадь^олздене- Объем леднлкс

ния, кы 80 63,36 3563 767 25280

вого стока,к: 1,12 0,567 10,38 0,618. 168,62

21600 IA-3,6-

3500 24,5

Для тех ледниковых систем, где существуют данные о мощности ледников, было рассчитано время оборота их uaccti. Так, в экваториальных широтах оно составляет.от 2 до 8 лет. В ледниковых систе- • мах Кордильеры Бланка, Кордильеры Уайзш и Раура в тропиках это время равно 90 годам, на ледниковом куполе Келькайа - Около 100 . " На ледниках в сухих субтропических Андах оно составляет 55-60 лет, а для ледниковых систем Патагонии и Огненной Земли - 75-50 лет.

Заключение. Глэеныи итогом впервые выполненного ис-ледованип снежно-ледовых ресурсов в Андах можно считать выявление и анализ основных закономерностей распределения и режима снежного покрова ' и пространственной неоднородности массообмена в ледниковых системах, их зависимости от ороклиыатинесккх факторов. Стремление выделить наиболее существенные черты режима снежно-ледовых образований

/

обусловило масштаб исследований г изучение снежного покроза на основа полей фоновых многолетних характеристик, а ледниковых систем - на основе полей аккумуляции-абляции на границе питания лед-' ников. Результаты этих исследований отрэяены на впервые ссставясиних картах.

/

' Большая часть количественных характеристик была получена с помощью косвенных расчетов, поэтому другим важный результатом исследования можно считать разработанные автором методические основы определения временных границ холодного периода в горных районах, а также ирименения'теплобалансовых расчетов для оценки величин аккумуляции-абляции тропических и экваториальных ледников (в соавторстве).

Проведенные расчеты показывают, что суммарный объем ледникового стока в Андах равен примерно 181,3 км3, что составляет всего 1,7$ полного стока Южной Америки, который равен I038I км3. 93$ суммарного ледникового отока образуется в умеренном поясе: 92% в Патагонских Андах и ва Огненной Земле и 1% ва остальной территории.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Кадомцова Т.Г. О градиентах теш1ерат.?ры воздуха в высоко- .

горье Южной Америки. - ЛГИ, в.40, 1981, c.III-115.

2. Кадомцева Т.Г. Снежный покров з.Андах. - ЛГИ, в.60, 1987,

с.Иб-125.

3. Кадомцева Т.Г., Лебедева И.И. Особенности климата и абляции

ледников внутритропйческих Анд. - МГН, B.7i, 1991, с.99-107. Kadomtseva T.G. Some characteristics of the external glacier mass balance of South America.- IaSH Publ.no 208, 1991, P. 367 - 376. •