Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 323-328
О взаимосвязи между количеством снега и объёмом весеннего половодья в Северном Казахстане
А.Г. Терехов
1 , Н.Н. Абаев
1, 2 , Т.А. Тиллякарим
2, 3 , Н.Т. Серикбай
2, 3 1 Институт информационных и вычислительных технологий, Алматы, Казахстан
2 РГП «Казгидромет», Алматы, Казахстан
3 Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Одобрена к печати: 21.02.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-323-328
Большой объём весеннего половодья на равнинных территориях Северного Казахстана в апреле несёт угрозы значительного экономического ущерба, что обуславливает большой практический интерес к лучшему понимаю закономерностей его формирования, особенно в долгосрочном аспекте. Объём весеннего паводка в степной зоне Казахстана контролируется двумя факторами: водным эквивалентом накопленных за холодный период твёрдых осадков и впитывающей способностью почвогрунта в период активного снеготаяния. Межгодовая вариативность количества снега в Северном Казахстане составляет примерно 10 раз, что значительно проигрывает вариативности объёмов весеннего половодья, достигающей 150 раз. Таким образом, ключевую роль в формировании весеннего половодья играет впитывающая способность почвогрунта. Эта особенность Северного Казахстана связана с относительно небольшой годовой климатической нормой осадков (менее 500 мм) и значительным зимним промерзанием почвы, достигающим 120–150 см и более. Снежный покров препятствует промерзанию почвы. В работе были рассмотрены взаимосвязи между высотой снежного покрова на 1 февраля в период 2001–2021 гг. в бассейнах четырёх рек Северного Казахстана: Тобола, Есиля, Шерубай-Нуры, Нуры — и объёмами их весеннего половодья. В качестве исходных данных использовались: средняя по бассейнам рек высота снега по данным продукта Snow Depth FEWS NET и объёмы весеннего паводка, зарегистрированные на гидропостах РГП «Казгидромет». Полученные результаты позволяют сделать вывод, что объём весеннего паводка в Северном Казахстане в целом не зависит от высоты снега. Однако при отдельном рассмотрении 21 наиболее малоснежного режима выявляется значимая обратная зависимость между средней высотой снега в речном бассейне и объёмом весеннего паводка. Линейный коэффициент корреляции Пирсона между высотой снега и объёмом весеннего паводка составил r = –0,484; значение F-критерия Фишера F = 5,81 (F = 2,93; α = 0,01). Таким образом, в условиях малоснежных зим с высотой снега на 1 февраля менее 19 см высота снежного покрова выступает погодным фактором, имеющим тесную корреляционную связь с объёмами апрельского весеннего половодья.
Ключевые слова: степная зона Казахстана, весенний паводок, высота снежного покрова, речной бассейн, промерзание почвы
Полный текстСписок литературы:
- Акиянова Ф. Ж., Фролова Н. Л., Каракулов Е. М., Кенжебаева А. Ж., Шаймерденова А. Материалы и методы оценки риска наводнений на реках Есиль и Нура в пределах пригородной зоны города Астана // Гидрометеорология и экология. 2018. Т. 90. № 3. С. 95–109.
- Кулик А. В., Гордиенко О. А., Шайфуллин М. Р. Динамика промерзания и оттаивания почвы в агролесоландшафте // Бюл. Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева. 2022. № 112. С. 160–180. DOI: 10.19047/0136-1694-2022-112-160-180.
- Осокин Н. И., Сосновский А. В., Накалов П. Р. О влиянии изменчивости параметров снежного покрова на промерзание грунта // Лёд и Снег. 2015. Т. 55. № 2. C. 60–68. DOI: 10.15356/2076-6734-2015-2-60-68.
- Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 12. Нижнее Поволжье и Западный Казахстан. Вып. 2. Урало-Эмбинский район / под ред. З. Г. Марковой. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 152 с.
- Терехов А. Г., Пак И. Т., Долгих С. А. Спутниковые наблюдения аномального весеннего паводка 2016 года в низовьях реки Аягуз в 2016 году // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 273–276. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-4-273-276.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Юничева Н. Р. Аномальный режим снежности 2019 г. и многолетние тренды в изменениях высоты снежного покрова Казахстана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 351–355. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-351-355.
- Терехов А. Г., Ивкина Н. И., Юничева Н. Р., Витковская И. С., Елтай А. Г. (2020a) Изменения снежного покрова сухих степей и полупустынь Казахстана на примере бассейна реки Эмбы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 101–113. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-2-101-113.
- Терехов А. Г., Ивкина Н. И., Абаев Н. Н., Елтай А. Г., Егембердиева З. М. (2020б) Валидация суточного продукта Snow Depth FEWS NET для бассейна реки Урал по данным метеорологических наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 31–40. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-31-40.
- Терехов А. Г., Ивкина Н. И., Абаев Н. Н., Галаева А. В., Елтай А. Г. (2020в) Реакция стока реки Урал на изменения высоты снежного покрова в ее бассейне в период 2001–2019 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 181–190. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-181-190.
- Akiyanova F. Z., Frolova N. L., Avezova A. A., Shaimerdenova A. M., Oleshko A. B. Water resources and system of the River Yesil (ISHIM) under conditions of active anthropogenous transformation and climate change // Eurasian J. Biosciences. 2019. V. 13. P. 1275–1289.
- Frolov D. Calculating scheme of ground freezing depth on the basis of data on seasonal snowfall deposition, snow cower accumulation and temperature variation // IOP Conf. Ser.: Earth and Environmental Science. 2019. V. 386. No. 1. Art. No. 012033. 7 p. DOI: 10.1088/1755-1315/386/1/012033.
- Harada Y., Tsuchiya F., Takeda K., Muneoka T. Characteristics of ground freezing and thawing under snow cover based on long-term observation // J. Japanese Society of Snow and Ice. 2009. V. 71. No. 4. P. 241–251. DOI: 10.5331/seppyo.71.4_241.
- Iwata Y., Hayashi M., Hirota T. Comparison of snowmelt infiltration under different soil freezing conditions influenced by snow cover // Vadose Zone J. 2008. V. 7. P. 79–86. DOI: 10.2136/vzj2007.0089.
- Meshyk A., Barushka M., Marozava V. Snow as a contributor to spring flooding in Belarus // Environmental Science and Pollution Research. 2021. V. 28. P. 18826–18836. DOI: 10.1007/s11356-020-09638-8.
- Pshenchinova A. S., Dzhusupbekov D. K., Opp C. Assessment of the calculated maximum spring flood of the main rivers of Central Kazakhstan // J. Geography and Environmental Management. 2020. V. 56. No. 1. P. 30–38. DOI: 10.26577//JGEM.2020.v56.i1.03.
- Spivak L., Arkhipkin O., Pankratov V., Vitkovskaya I., Sagatdinova G. Space monitoring of floods in Kazakhstan // Mathematics and Computers in Simulation. 2004. V. 67. Iss. 4–5. P. 365–370. DOI: 10.1016/j.matcom.2004.06.018.