9
Лёд и Снег · 2015 · № 2 (130)
УДК 55189 5515837 doi:1015356/2076-6734-2015-2-9-20
Калибровка математической модели динамики ледника Марух, Западный Кавказ
© 2015 г. О.О. Рыбак
1-3
, Е.А. Рыбак
1, 2
, С.С. Кутузов
4
, И.И. Лаврентьев
4
, П.А. Морозова
4
1
Институт природнотехнических систем РАН, Сочи;
2
Сочинский научноисследовательский центр РАН;
3
Earth System Sciences and Department of Geography, Vrije Universiteit Brussel, Брюссель;
4
Институт географии РАН, Москва
orybak@vub.ac.be
Calibration of a mathematical model of Marukh Glacier, Western Caucasus
О.О. Rybak
1-3
, Е.А. Rybak
1,2
, S.S. Kutuzov
4
, I.I. Lavrentiev
4
, P.А. Morozova
4
1
Institute of Natural and Technical Systems, Russian Academy of Sciences, Sochi;
2
Scientific Research Center, Russian Academy of Sciences, Sochi;
3
Earth System Sciences & Departement Geografie, Vrije Universiteit Brussel;
4
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow
Статья принята к печати 10 февраля 2015 г.
Баланс массы, горный ледник, деформация льда, Кавказ, климат, математическая модель, осадки, приземная температура воздуха, течение льда.
Caucasus, climate, ice deformation, ice flow, mass balance, mathematical model, mountain glacier, precipitation, surface air temperature.
Рассматривается трёхмерная математическая модель динамики ледника Марух на Западном Кавказе. Описываются блочная структура модели
и взаимодействие между блоками. Ключевые параметры модели калибруются на основе данных полевых радиолокационных, топо- и гравиметри-
ческих исследований, а также с использованием результатов наблюдений за приземной температурой воздуха и количеством осадков на ближай-
шей к леднику метеорологической станции Клухорский перевал. Определены значения параметров, при которых расхождения расчётной и наблю-
дённой скоростей течения льда и нормированного удельного баланса массы ледника минимальны. Данную модель предполагается в дальнейшем
использовать для прогностических расчётов эволюции ледников Кавказа в условиях меняющегося климата.
Considered in the paper, three-dimentsional mathematical model of dynamics of Marukh Glacier, Western Caucasus. Block structure of the model and inter-
action between blocs is described. Key model parameters are calibrated using feld radio-echo-sounding, topographic and gravimetrical measurements, as
well as observations on surface air temperature and precipitation amount at Klukhorsky Pereval meteostation, closest to the glacier. We determine meanings
of parameters favourable to minimum deviations between calculated and observed fow velocities and normalized sur face mass balance. The model is sup-
posed to be used in future for prognostic calculations of Caucasus glacier evolution in changing climatic conditions.
Введение
Проблема сокращения площади горных лед
ников в течение ХХ – начале ХХI в имеет не
сколько аспектов Горные ледники, повидимому,
наиболее уязвимая часть криосферы с точки зре
ния реакции на изменение климатических усло
вий Их сокращение приводит к относительно
быстрому, хотя и не столь значительному по срав
нению с другими источниками, росту среднего
уровня Мирового океана [17] Горные ледники ре
гулируют речной сток: до трети его годовой вели
чины в горных и предгорных регионах приходится
на ледниковый сток, доля которого в тёплый пе
риод года может увеличиваться до 70% [4] Ледни
ковый сток поступает в реки в вегетационный пе
риод, когда потребность в воде особенно велика,
поэтому сокращение горного оледенения влияет
на экономику горных и предгорных регионов На
конец, сокращение горного оледенения затраги
вает и такую важную отрасль, как туризм [8]
Согласно последним оценкам [3, 12], площадь
ледников на северном склоне Большого Кавказа
в ХХ в сократилась более чем наполовину В ус
ловиях изменяющегося климата тенденция к со
кращению горного оледенения в этом регионе,
вероятно, сохранится В то же время надёжные
прогностические оценки эволюции горных лед
ников невозможны без применения математиче
ских моделей, а также исследований региональ
ного климата и собственно динамики горных
ледников В последние несколько десятилетий
модели горных ледников достаточно быстро эво
люционируют: они постоянно совершенствуются
и усложняются, что обусловлено как развитием
теории и методов моделирования, так и ростом
производительности вычислительной техники