Влияние климатических изменений на сток рек бассейна Верхней Оби (на примере рек Чарыш и Чумыш)

Содержание

Введение

Глава 1. Факторы формирования речного стока.

1.1. Факторы формирования стока рек.

1.2. Климатические изменения и их влияние на гидрологический режим рек.

1.3. Методология.

Глава 2. Физико-географическое и гидрологическое описание объектов исследования.

2.1. Описание бассейна и гидрологического режима реки Чарыш.

2.2. Описание бассейна и гидрологического режима реки Чумыш.

Глава 3. Анализ климатических изменений в бассейне Верхней Оби.

Глава 4. Пространственно-временные особенности изменения стока рек бассейна Верхней Оби.

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Влияние климатических изменений на сток рек бассейна Верхней Оби (на примере рек Чарыш и Чумыш)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена возрастающим вниманием мировой и отечественной науки к проблеме изменения климата и его последствиям для функционирования водных экосистем. Бассейн Верхней Оби представляет собой один из крупнейших речных бассейнов Российской Федерации, где наблюдаются выраженные тенденции изменения температурного режима, характера атмосферных осадков и структуры речного стока. Изучение пространственно-временных особенностей формирования водных ресурсов в условиях климатических трансформаций имеет первостепенное значение для обеспечения устойчивого природопользования, экологической безопасности территории и разработки адаптационных стратегий водохозяйственного комплекса Алтайского края и сопредельных регионов. Реки Чарыш и Чумыш, являясь крупными притоками Оби, формируют значительную долю водных ресурсов региона и обеспечивают водоснабжение населенных пунктов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных угодий, что определяет необходимость комплексного анализа их гидрологического режима в контексте современных климатических изменений [1, c. 15].

Степень разработанности проблемы в отечественной науке характеризуется наличием значительного числа исследований по отдельным аспектам влияния климата на речной сток, выполненных специалистами Института водных и экологических проблем СО РАН, Государственного гидрологического института, Географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и Алтайского государственного университета. Вместе с тем комплексных работ, посвященных сравнительному анализу откликов гидрологического режима рек различного типа питания на климатические изменения в пределах бассейна Верхней Оби, остается недостаточно. Это определяет необходимость проведения углубленного исследования на примере рек Чарыш и Чумыш, отличающихся по физико-географическим условиям формирования стока, что позволит выявить региональную специфику гидрологических последствий климатических трансформаций.

Исследование опирается на современную концепцию антропогенного влияния на климатическую систему Земли, разработанную в рамках программ Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и адаптированную к условиям России в трудах отечественных ученых. Анализ многолетних рядов гидрометеорологических наблюдений позволяет установить статистически значимые тренды изменения климатических характеристик и выявить их влияние на формирование водных ресурсов региона. Практическая направленность работы заключается в разработке рекомендаций по учету климатических изменений при планировании водохозяйственной деятельности и природоохранных мероприятий на территории бассейна Верхней Оби.

Цель выпускной квалификационной работы – выявить закономерности влияния климатических изменений на пространственно-временную структуру стока рек Чарыш и Чумыш в бассейне Верхней Оби.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• систематизировать современные представления о факторах формирования речного стока и механизмах влияния климатических изменений на гидрологический режим рек;
• охарактеризовать физико-географические и гидрологические особенности бассейнов рек Чарыш и Чумыш как объектов исследования;
• провести анализ многолетних изменений основных климатических показателей в бассейне Верхней Оби;
• выявить статистически значимые тренды изменения годового и сезонного стока рек Чарыш и Чумыш;
• установить количественные взаимосвязи между климатическими параметрами и характеристиками речного стока;
• разработать рекомендации по учету выявленных закономерностей в практике водохозяйственного планирования и экологического мониторинга.

Объект исследования – речной сток рек Чарыш и Чумыш как компонент водных ресурсов бассейна Верхней Оби.

Предмет исследования – пространственно-временные закономерности изменения стока рек Чарыш и Чумыш под влиянием климатических факторов.

Методологическая база исследования включает теоретические основы гидрологии суши, климатологии и геоэкологии; инструментальные методы гидрометеорологического мониторинга согласно РД 52.08.566-94; статистические методы анализа временных рядов; картографический метод; методы корреляционно-регрессионного анализа взаимосвязей гидрологических и климатических показателей. Нормативно-техническая база включает Федеральный закон № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», ГОСТ Р 22.1.15-2014 по мониторингу природных чрезвычайных ситуаций, нормативные документы Росгидромета. Источниковую базу составляют данные государственного водного кадастра, информационные материалы Алтайского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, научные публикации в ведущих отечественных журналах.

Научная новизна исследования заключается в получении новых количественных оценок связей между климатическими изменениями и трансформацией гидрологического режима рек различного типа питания в пределах бассейна Верхней Оби на современном этапе.

Теоретическая значимость работы состоит в развитии представлений о региональных особенностях отклика гидрологических систем на климатические изменения в условиях континентального климата юга Западной Сибири.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования полученных результатов при разработке схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, совершенствовании системы гидрологического мониторинга Алтайского управления Росгидромета, оценке экологического состояния водных объектов и прогнозировании изменений водности рек в условиях продолжающихся климатических изменений.

Структура работы включает введение, четыре главы, заключение и список использованной литературы. В первой главе рассматриваются теоретические основы формирования речного стока, анализируются механизмы влияния климатических изменений на гидрологический режим и описывается методология исследования.

…