Искусственное ледообразование в горах

Искусственное ледообразование в годах

Ольга Снежина 15 мая 2024 года (1) пишет: «… Год за годом мегаполис теряет свой главный источник питьевой воды – горные ледники. ...Процесс проходит незаметно для алматинцев, поскольку уровень обеспечения водой сохраняется на одном и том же уровне долгие годы. Между тем для устойчивого развития города необходимо, чтобы горные реки формировались не за счет таяния ледников, а снежного покрова на них. … в начале 70-х годов ученые стали фиксировать негативные явления в горных ледниках Алматы. Каждый год их площадь стала сокращаться где-то на 1% – величина, вроде бы, на уровне погрешности, а результат – сокращение запасов воды в снежных покровах ледников почти в пять раз. В 1960-м году показатель значения (W) составлял 1200 мм, а в 1995-м – всего 270 мм. Причина учеными была установлена быстро – обвальное сокращение количества осадков за холодный период. Дело в том, что ледники представляют собой природные гигантские хранилища питьевой воды. Принцип жизнедеятельности у них прост и не меняется уже миллионы лет: если зимой снега выпало много, то поверх ледника образуется снежный покров. В теплое время снег начинает таять, и талая вода пополняет горные реки. Остатки снега уходят в запас, многолетний лед остается нетронутым, а толщина ледника увеличивается. Если снега было мало, то в теплый период, помимо снежного покрова, в расход "идут" запасы льда, и ресурсы ледника уменьшаются….

"Оборот массы ледника Туйыксу (Туюксу) в бассейне реки Киши Алматы, например, составляет около 30 лет. Это значит, что высока вероятность того, что ледниковая составляющая в стоке реки текущего года – это сохраненные в леднике осадки тридцатилетней давности", – говорит научный руководитель Центрально-Азиатского регионального гляциологического центра под эгидой ЮНЕСКО академик НАН РК Игорь Северский….

В начале 80-х произошло резкое увеличение темпов сокращения ледников, и случилось это не в результате повышения температуры воздуха летом, а сокращения количества осадков в холодный период. Это привело к обвальному уменьшению запасов снега на ледниках.

Если эта тенденция продолжится, то пик половодья на горных реках в Алматы сместится с июля-августа на апрель-май, и город станет испытывать острый дефицит воды. Помимо этого, при сохранении темпов сокращения ледников подавляющая их часть, по мнению ученых, может исчезнуть к концу текущего столетия.

Возможно, негативного сценария удастся все-таки избежать, в последние годы наметился незначительный рост снежного покрова на ледниках. Показатель значения (W) увеличился с 270 мм до 700 мм. Если эта тенденция сохранится в ближайшие тридцать лет, то значение (W) превысит 1000 мм, при котором ледник становится устойчивым. Достигнуть данных величин необходимо для того, чтобы реки пополнялись только за счет таяния снежного покрова, оставляя запасы многолетнего льда прежними. Правда, позитивные изменения напрямую зависят от климата, предсказать который сейчас вряд ли кто-то возьмется.

Ледники являются жизненно важным природным феноменом прежде всего в качестве источника питьевой воды. По мнению ученых, для Алматы и Казахстана в целом проблема водной безопасности является ключевой, с ней напрямую связаны проблемы продовольственной и экологической безопасности, возможности устойчивого развития и региональной стабильности…».

В статье «Солнечная радиация» (2) отмечено, что «…Основной источник жизни и многих природных процессов на Земле — лучистая энергия Солнца, или солнечная радиация. Величина солнечной радиации, достигающая земной поверхности, обычно выражается в калориях (или килоджоулях) на 1 см² в единицу времени. Количество солнечного тепла зависит от географической широты места, которая в свою очередь определяет угол падения солнечных лучей к поверхности Земли. Чем больше угол падения солнечных лучей, тем большее количество солнечного тепла поступает на земную поверхность. На величину притока солнечной радиации влияют длительность светового дня, состояние атмосферы (наличие водяного пара, запылённость) и мощность слоя воздуха, через который должен пройти солнечный свет… Солнечное тепло, дошедшее до земной поверхности при ясной и безоблачной погоде, называется прямой радиацией. Та часть, которая рассеивается в атмосфере, называется рассеянной радиацией… — суммарная солнечная радиация нарастает при движении с севера на юг. Например, на полуострове Ямал (70° с. ш.) в течение года на 1 см² поверхности приходится 70 ккал тепла, а на Прикаспийской низменности и в Калмыкии — более 120 ккал. Многие южные районы нашей страны получают солнечное тепло преимущественно в виде прямой солнечной радиации. …».

Снегова́я ли́ния (3) — уровень земной поверхности, выше которого накопление твёрдых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением.

Виды снеговой линии: Климатическая снеговая линия (теоретическая) — нижняя граница сохранения части выпадающих твёрдых осадков на горизонтальной незатенённой поверхности. Уровень 365 — самый низкий высотный уровень, на котором снежный покров лежит круглый год. Вычисляется интерполяцией вверх данных о продолжительности залегания снега. Истинная снеговая линия (местная) — наивысшее положение снеговой линии в конце лета на реальной поверхности. Сезонная снеговая линия (граница сезонного снега) — нижняя граница распространения снежного покрова в данный момент. Орографическая снеговая линия — нижняя граница постоянных снежников.

С подъемом вверх (4) на каждые 100 метров температура воздуха снижается на 0,6 градуса, а количество выпавших атмосферных осадков, соответственно, увеличивается. На больших высотах они выпадают в виде снега. В природе существует определенный уровень, выше которого в горах снег не тает вообще. Именно его и принято называть снеговой линией (или границей).. .. под снеговой линией подразумевается условная граница на земной поверхности, выше которой накопление атмосферных осадков в твердом виде преобладает над их таянием… Ученые выделяют несколько типов снеговой границы: теоретическую; местную; сезонную. Кроме того, в гляциологии существует такое понятие, как «уровень 365». Это минимальная граница, в пределах которой снежный покров лежит круглый год и не тает. Главная причина разной высоты снеговой границы – это географическая широта местности.

Ниже в таблице приведены округленные значения этого параметра в зависимости от широты.

Географическая широта местности

Значения высоты снеговой линии для Северного полушария (в метрах)

Значения высоты снеговой линии для Южного полушария (в метрах)

0-10

4675

4720

10-20

5475

5780

20-30

5250

5300

30-40

4900

3200

40-50

3170

1700

50-60

2500

890

60-70

1150

0

70-80

790

0

80-90

650

0

…на этот параметр влияет и среднегодовое количество атмосферных осадков, и особенности рельефа, и близость океана. Высота снеговой границы зависит и от экспозиции конкретного склона. Например, на северном (затененном) склоне хребта она будет проходить намного ниже, нежели на южном (солнечном).… снег, так или иначе, опускается вниз. То ли под действием силы всемирного тяготения, то ли под действием работы ветра. Так, легкие снежные зерна сгоняются ветром вниз по склону, где они слегка подтаивают под воздействием солнечных лучей и превращаются в так называемый фирн. Далее эта снегообразная масса продолжает двигаться вниз, меняя свою структуру. Постепенно фирн превращается в сплошной и относительно гладкий глетчерный лед. Так рождается горный ледник.

Важно отметить, что далеко не всякие горы способствуют развитию ледниковых масс. Здесь важен еще и рельеф территории. Для формирования полноценного горного ледника необходимо присутствие на склонах горы широких и глубоких котловин, в которых мог бы накапливаться фирн.

Ледниками, или глетчерами (5), называются движущиеся естественные скопления льда, возникающие на поверхности суши при постепенном уплотнении и перекристаллизации многолетних скоплений снега. …Можно также сказать, что климатическая снеговая граница - уровень, на котором число дней в году со снежным покровом достигает 365, т. е. снег лежит весь год.

Алматинцы старшего поколения с тревогой наблюдают (6), как с каждой весной, с наступлением тепла, горы все больше освобождаются от снега. Снега выпадает все меньше, температура в зимние месяцы близка к нулю, площади ледников уменьшаются, а вода стремительно уносится горными реками в долину. Что ждет нас завтра?...

… наиболее критическая ситуация должна будет сложиться в горах Джунгарского Алатау, на границе Казахстана и Китая. Здесь ледники уже сегодня сокращаются с небывалой скоростью до 0,8 процента в год по площади и до одного процента по объему льда. И такое таяние ледников приводит к опасному росту оползней и сходу селей. По мере деградации ледников возникает все больше ледниковых озер. Их прорыв влечет формирование разрушительных гляциальных селей, подобных тому, что уничтожил озеро Иссык. Это когда под Жарсайским ледником прорвалось мореное озеро, и селевой поток обрушился в высокогорный водоем, - подтверждает доктор географических наук, профессор, академик НАН РК Игорь Северский.

Ученые утверждают, что климат вообще меняется по синусоиде, когда периоды похолодания сменяются периодами потепления, и изменение климата — это явление природное, циклическое. Любопытно, что научный руководитель Института географии РАН, академик Владимир Котляков ставит под сомнение концепцию глобального потепления. - На земном шаре действует колоссальная природная машина, главные части которой – это атмосфера, океан, суша и оледенение. Главное свойство климата – это его изменчивость. Науке известно, что самое теплое время было на Земле 5,5-6 тысячи лет назад. Это был пик голоцена — послеледникового периода, в котором мы живем и сегодня. С тех пор непрерывно холодает, но на этом фоне бывают периоды и похолодания, и потепления. Например, две тысячи лет назад, во времена Римской империи было так тепло, что Ганнибал прошел через Альпы со слонами, а затем наступило холодное время, и многие перевалы покрылись снегом и льдом. Тогда как в очередную эпоху потепления дороги римского времени растаяли практически полностью, - говорит ученый в подтверждение своих данных и в противовес теории парниковых газов.

Да, сегодня запас прочности у ледников есть, но из-за того, что таяние происходит на большой площади, эксперты говорят: поднимается та самая линия, которая делит ледник на две части – одна тает, другая подвержена накоплению льда. И, как бы там ни было, ледники явно реагируют на колебания климата, деградируя и ежегодно теряя, как уже упоминалось выше, 0,7-0,8 процента площади и около одного процента своего объема.

- В теплое время лед тает, но в холодное накапливается. Однако ледники все равно уменьшаются, и сток идет с меньшей территории. Который, к слову, практически не изменился за 60 лет натурных наблюдений, хотя сами ледники — эти застывшие водохранилища, уменьшились на 50 процентов.

Одна из причин - та, что из-за переноса воздушных масс на их поверхность попадают соль со дна Аральского моря, песок из пустынь Кызылкум и Таукум, а опыты показали, что под тонким слоем угольной пыли лед тает намного быстрее. И, если однажды промышленный смог достигнет высокогорья, их таяние ускорится просто значительно, - сетует ведущий научный сотрудник Института географии и водной безопасности Александр Кокарев. По его словам, площадь открытой части ледников парка Иле-Алатау составляет сегодня 148 квадратных километров, тогда как в середине 50-х было 287 квадратных километров. Объем льда составляет чуть более пяти кубических километров, а в 50-х было 14 кубических километров. - И если нынешние климатические условия сохранятся, то к концу столетия в Заилийском Алатау останется всего лишь 10-15 процентов площади оледенения. Что в первую очередь может оказать значительное отрицательное воздействие на дикую природу, начиная с микроорганизмов и заканчивая представителями фауны. А там уже и до жизнедеятельности человека недалеко…, - заключил ученый.

Ледники Казахстана (7)— главный источник ирригации и гидроэнергетики Казахстана. Ледники — это огромный резервуар пресной воды… Районы распространения современных ледников на казахстанской земле находятся в Восточной и юго-восточных зонах — хребты Алтай, Саур, Джунгарский Алатау, Киргизский Алатау, Заилийский Алатау, Кунгей Алатау, Терскей Ала-Тоо. Во всех горах республики насчитывается 2724 ледника. Занимаемая ими площадь — 2033,3 км². Общий объём льда на этих ледниках составляет 100 км³. Это запасы пресной воды, которые в два раза превышают годовой объём стоков рек, собираемых на казахстанской земле….

Долина, в которой формируются ледники, располагается в особом поясе на земле — хионосфере, дно которого ограничено границей, называемой снежной линией. В горах Казахстана снежная линия несколько возвышается из-за сухости воздуха и континентальности климата. Снежная линия будет высокой на юге, значительно снизится к северу. Средняя высота снежной линии колеблется от 3800 м в горах Тянь-Шаня до 2600 м в горах Алтая. На южных и северных склонах одного горного хребта высота снежной линии составляет 200—400 м. Даже на одном склоне высота снежной линии на Западе и востоке может быть на сотни метров выше или ниже. В горах Алтая средняя высота снежной линии на северном склоне 2300—2800 м, на юге 2500—3000 м, в Сауре — 3300 м. Снежная линия проходит на севере Жетысуского Алатау 3300—3500 м, на южном склоне 3300—3900 м, а в северных хребтах Тянь-Шаньской горной системы, в частности на северном склоне Заилийского Алатау, на юге 3900—4200 м.

… Ледники расположены в горах неравномерно. Площадь наибольшего скопления 1369 ледников Жетысуского Алатау составляет 1000 км². Из них 996 км² лежат на северном склоне. На территории республики горной системы Тянь-Шаня ледник 1009 занимает 857 км². На Алтае Казахстана насчитывается 328 ледников, площадь оледенения которых достигает 89,6 км². На хребте Саур расположено 18 ледников. Горная часть имеет три различные основные группы типов ледников: Равнинные холмистые ледники образуются на вершине высоких гор, они распространены в Жетысуском Алатау, реже в других горах, равняются 1 % всей площади ледников. Ледники горных склонов висячие ледники крутых склонов в местах впадин, расположенные в небольших глубоких круглых снежных котлованах, разбросанных по склонам. Ледники снежного типа занимают 33 % площади ледников республики. Долинные ледники, относятся к долинным ледникам типичного альпийского типа. Они покрывают 66 % всей площади ледников.

…. Ледники Казахстана, как правило, небольшие, протяжённостью от 1-2 км до 3-4 км, площади тоже небольшие. Большинство ледников названы именами учёных, деятелей литературы и культуры, внёсших большой вклад в изучение природы Казахстана. Самый большой ледник в Казахстане — Ледник Корженевского Заилийского Алатау, длина которого составляет 14,4 км, площадь 36,8 км², толщина льда около 300 м. Толщина долинных ледников составляет 50-100 м, а ледников горных склонов-10-30 м. Большие ледники расположены в местах, где начинаются крупные реки республики. Поэтому вода ледников является источником питания горных рек. В местах истоков горных рек 85 % воды, в части выхода на равнину 35 % составляют ледниковые воды. В высоких горах Казахстана климат суровый. Зимой температура поверхности льда опускается до −10 °C. Летом, когда поверхность льда тает, температура составляет около 0°. Такой суровый климат высоких гор влияет и на места, примыкающие к ледникам. Нижняя граница многолетней мерзлоты проходит на Алтае высотой 2000 м, Сауре — 2300 м, Жетысуском Алатау — 2800 м и Тянь-Шанском хребте — 3000 м. Ледники республики в настоящее время имеют малый объём. Ледники уменьшаются на 12-20 м в год, запасы льда площадью 1000 м-на 0,05-0,1 %. Например, в среднем ледники Алтая отступают 15-20 м, Жетысуского Алатау — 30-40 м, Заилийского Алатау-до 30 м в год.

Анализ многолетних наблюдений показал (8), что оледенение в Заилийском Алатау после длительного периода убывания постепенно возрастало и достигло своего максимума в середине XIX в. С тех пор оно вновь начало сокращаться и по площади, и по массе. Уменьшается длина ледников, растет высота снеговой линии - важного гляциоклиматического показателя, ухудшается баланс массы льда и т.д. За последние 120 лет темпы их сокращения периодически менялись, увеличиваясь или уменьшаясь. За это время ледник Центральный Туюксу в Заилийском Алатау, например, сократился на 500 тысяч м² льда или на 13% от своей первоначальной площади. Это объясняется, во-первых, уходом ледника в более высокие и благоприятные зоны. Аналогичный ход изменений претерпели и другие крупные ледники Заилийского Алатау. Отступая, ледники оставили огромные морены в виде обломков горных пород и нестаявшие линзы льда толщиной до 90 м….

Ледники Казахстана в подавляющем большинстве случаев начинаются прямо от гребней хребтов. Исходя из этого можно предположить, что чем длиннее верхняя граница фирновых полей ледников и чем выше она расположена, тем крупнее должны быть ледники…. Основная опасность подвижек ледников - образование подпрудных озер, прорывы которых вызывают катастрофические паводки…. С ледниками связаны также и такие катастрофические явления, как ледяные обвалы, или ледниковые лавины. Причины этих ледяных обвалов различны: наступление ледников, резко изменение продольного профиля ложа (быстрое увеличение его крутизны или даже наличие уступа), землетрясения, прорывы внутриледниковых полостей и ледников - подпрудных озер, интенсивное летнее таяние льда.

Климатолог Мария Шахгеданова, профессор из университета Рединга (9), много лет изучает ледники Заилийского Алатау. По данным института географии Республики Казахстан, за последние 60 лет ледники Казахстана потеряли примерно 45% своей площади в результате изменения климата. В этом интервью мы поговорили с Марией Шахгедановой о том, что происходит с нашими ледниками, как адаптировать под эти изменения сельское хозяйство и что можно сделать для того, чтобы сохранить ледники:…в этом плане я хотела бы выделить горную обсерваторию Туюксу в Заилийском Алатау, работа на которой никогда не прекращалась. Можно сказать, что в принципе у нас есть неплохое представление о водных ресурсах на этой территории…. Как ни странно, при наиболее интенсивном потеплении уменьшение стока будет меньшим, потому что ледники будут таять более интенсивно, но это будет зависеть от площади сохранившихся ледников. Если площадь льда, на которой формируется сток, уменьшится ниже критического значения, то и сток уменьшится. Просто не хватит льда для того, чтобы генерировать сток… Но, когда мы говорим об этих прогнозах, очень важно понимать, что их неопределенность довольно высока…. водные ресурсы складываются из нескольких компонентов, то есть, у вас есть осадки, жидкие осадки, которые дают сток сразу —дождь, твердые осадки, накапливающиеся в качестве сезонного снежного покрова. И вот он очень быстро реагирует на изменение климата, практически мгновенно, то есть, это система быстрого реагирования. Есть ледники, реагирующие с некоторой задержкой, то есть время реакции ледника на изменение климата зависит от размера ледника, и это может быть от нескольких лет до десятка. Это система среднего реагирования. Но и кроме того, есть подземный лед, это может быть погребенный лед ледников, лед, содержащийся в каменных глетчерах, это вечная мерзлота в горах Тянь-Шаня. И этот компонент дает медленное реагирование на изменение климата. Ну и кроме того, есть подземная вода. И эти три компонента: снег, лед и лед под землей растягивают, несколько сглаживают эффект влияния климата на водные ресурсы. Конечно, остается вопрос: каков вклад каждой из этих систем? Основной — снег, во вторую очередь — лед, потом все подземные льды, которые могут поддержать сток в конце лета-начале осени….. Ледник горной долины, с языком, который открыт солнцу, будет таять быстрее, чем, допустим, каровый ледник, находящийся словно в чаше и со всех сторон прикрытый…. посмотрите на опыт западных стран, то там существуют хорошо разработанные системы по замене ледников небольшими водохранилищами. То есть, вы приходите на любую гидроэлектростанцию в Швейцарии и там вывешен плакат, который показывает, что сейчас мы забираем воду из вот этих ледников, мы спрогнозировали, что они растают, вот здесь и здесь вместо ледников будут построены водохранилища, здесь будет собираться снежный сток и потом будет уже перераспределяться в течение лета. Это система адаптации по стоку как таковому, но ведь есть и другие….

Хребет Заилийский Алатау (10) является одной из крайних северных дуг горной системы Тянь-Шаня. Он расположен на 43° с. ш., в пределах 75-78° в. д., частично в Казахстане, Кыргызстане, Китае. Хребет начинается на западе в пределах р. Чу и простирается на 280 км на восток до р. Чилик. К северу от осевого гребня хребта склоны полого спускаются к впадине реки Или и равнинам Казахстана, на юге хребет отделён от Кунгей Алатау продольными межгорными долинами двух рек — Чилик и Чонкемин. В области их истоков хребты соединяются через Чилико-Кеминский горный узел. Преобладающие высоты — 4000—4600 м, высшая точка — пик Талгар (4973—4979 м). На северном склоне расположен Ледник Городецкого. Наиболее высокая часть Заилийского Алатау в окрестности пика Талгар между истоками реки Талгар, верховьем реки Чилик и Чилико-Кеминским горным узлом называется Талгарским массивом. Хребет …Сложен главным образом гранитами, конгломератами, известняками и сланцами. …Самыми крупными и известными озёрами в Заилийском Алатау являются Большое Алматинское озеро и озеро Иссык… Климат резко континентальный. В предгорьях осадков немного, до высоты 2500 м их количество растет до 1200 мм/год, далее, к гляциально-нивальной зоне осадки стабилизируются на уровне 900—1000 мм. Осадки выпадают летом, зимой всего 30-35 %. На высотах свыше 2500 м летом могут выпадать твёрдые осадки, выше 3900 м круглогодично отрицательные температуры… Всего на 2008 год насчитывается 441 ледник общей площадью 171 км² и объёмом в 6,9 км³… Ледники достаточно сильно заморенены…. В Заилийском Алатау расположен один из опорных ледников Всемирной службы мониторинга ледников — Центральный Туюксуйский (Туюксу). На леднике Туюксу (3,3 км²)…. за последние 60 лет оледенение сократилось на 41 %....

Малая Алматинка (каз. Кіші Алматы) (11) — река в городе Алма-Ата, правый приток реки Каскелен. Берёт начало из Туюксуских ледников хребта Заилийский Алатау. Длина 125 км, площадь водосбора 710 км². Основные притоки — Сарысай (Желтый Лог), Куйгенсай (Горельник], Кимасар (Комиссаровка), Жарбулак (Казачка), Батарейка (Бедельбай), Бутаковка, Карасу-Турксиб, Есентай, Карасу, Теренкара….Малая Алматинка расположена в трёх различных ландшафтных зонах: горной, предгорной и равнинной. Русло реки в горной зоне умеренно извилистое, сложено валунно-галечниковыми отложениями, ширина 3-13 м; глубина реки от 0,15 до 0,5 м; средний многолетний годовой расход реки 0,32 м³/с, у метеорологической станции Мынжилки, 2,3 м³/с (у города Алматы)….При выходе из Малоалматинского ущелья река разделяется на 3 рукава: Есентай (Весновку), Жарбулак (Казачку) и собственно Малую Алматинку. В черте города Алматы Малая Алматинка протекает по восточной части города, берега её забетонированы. В бассейне реки имеется 46 озёр, прудов и водохранилищ общей площадью зеркала 2,5 км².

Туюксу (каз. Тұйықсу — непроточная вода, стоячая вода) (12)— центральный, долинный ледник в Казахстане, находится на северном склоне хребта Заилийского Алатау, в верховьях реки Малая Алматинка, расположен с юга на север у подножия одноимённого перевала, в центре группы ледников (Киши-Алматы), состоящей из 10 глетчеров, которые образуют подковообразный цирк….Длина открытой части равна 3,5 км, ширина в районе цирка 1,5 км, в нижней части (язык ледника) 0,3-0,4 км, площадь открытого льда 3,1 км². Средняя высота снеговой линии в период 1973—1983 годов была равна 3040 м. Открытый конец ледника спускается до 3400 м. Толщина льда Туюксу в среднем равна 50 м, с максимумом до 100 м. Объём льда по состоянию на 1983 год около 150 млн м³. Боковые морены, соединяясь с конечной мореной, создали гигантский вал высотой около 300 м, который перегородил долину реки Малая Алматинка и затруднил доступ к леднику. Значительная часть ледника 1, 4 км находится под этой мореной. В среднем на 10 м в год ледник сокращается (отступает), в результате между конечной мореной и языком ледника летом из талых вод образуется значительное озеро….С 1958 года по сегодняшний день Туюксу потерял около 57 млн кубометров льда. Если раньше он достигал в длину четырёх километров, то теперь составляет всего два км. Ледник стремительно тает, так как температура воздуха в горах ежегодно повышается в среднем на 2 градуса. Учёные полагают, что ледник Туюксу, имеющий огромное значение для всей Центральной Азии, прекратит своё существование к 2050 году…

Талгар (каз. Талғар) (13) — река в Талгарском районе Алматинской области. Длина реки — 117 км (вместе с крупнейшим из притоков), площадь водосборного бассейна — 444 км². Высота истока — 1201,7 м над уровнем моря. Высота устья — 475,6 м над уровнем моря…. Река берёт начало с Талгарского ледника, образуется слиянием рек Левый Талгар и Правый Талгар. Впадает в Капчагайское водохранилище. Долина в верхнем течении с высокими отвесными склонами, в нижнем проходит по слабо пересечённой равнине…Питание реки Талгар ледниково-снеговое и грунтовое. Среднегодовой расход воды у города Талгар 10,6 м³/с. В 1921, 1947 и 1949 годах наблюдались селевые паводки….

Ледни́к Шокальского (14)— долинный ледник в Казахстане, находится в бассейне реки Средний Талгар. Общая длина ледника составляет 4,7 км, площадь — 16,8 км². Объём льда равен 0,96 км³. Фирновая линия проходит на высоте 3900 м…. Ледник Шокальского — основной район оледенения хребта Заилийского Алатау…

В верховьях Среднего Талгара с его притоками (15) учтено 19 ледников общей площадью в 38 км². Ледник Шокальского… находится в голове Среднего Талгара, где занимает довольно широкую и разветвленную котловину. По типу его можно считать полукотловинным. Длина всего ледника приблизительно равна 5-6 км. Площадь - 16-18 км^2. Положительная разность оледенения - 540 м, отрицательная - 588 м.

Еще раз заострим внимание читателя на ключевых моментах приведенной выше информации:

Как видно со слов Снежиной О.(1) - пик половодья на горных реках в Алматы может сместиться с июля-августа на апрель-май, и город станет испытывать острый дефицит воды. … если зимой снега выпало много, то поверх ледника образуется снежный покров. В теплое время снег начинает таять, и талая вода пополняет горные реки. Остатки снега уходят в запас, многолетний лед остается нетронутым, а толщина ледника увеличивается. Если снега было мало, то в теплый период, помимо снежного покрова, в расход "идут" запасы льда, и ресурсы ледника уменьшаются.

Снегова́я ли́ния (3) — уровень земной поверхности, выше которого накопление твёрдых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением.

Для формирования (4) полноценного горного ледника необходимо присутствие на склонах горы широких и глубоких котловин, в которых мог бы накапливаться фирн. И если нынешние климатические условия сохранятся (6), то к концу столетия в Заилийском Алатау останется всего лишь 10-15 процентов площади оледенения…. в среднем ледники Алтая (7) отступают 15-20 м, Жетысуского Алатау — 30-40 м, Заилийского Алатау-до 30 м в год. … ледник Центральный Туюксу в Заилийском Алатау, например, сократился на 500 тысяч м2 льда или на 13% от своей первоначальной площади. В предгорьях (Заилийского Алатау) осадков немного (10), до высоты 2500 м их количество растет до 1200 мм/год, далее, к гляциально-нивальной зоне осадки стабилизируются на уровне 900—1000 мм. Осадки выпадают летом, зимой всего 30-35 %. На леднике Туюксу (3,3 км²)…. за последние 60 лет оледенение сократилось на 41 %.... Туюксу (12)… состоящей из 10 глетчеров, которые образуют подковообразный цирк… Длина открытой части равна 3,5 км, ширина в районе цирка 1,5 км, в нижней части (язык ледника) 0,3-0,4 км, площадь открытого льда 3,1 км². Средняя высота снеговой линии в период 1973—1983 годов была равна 3040 м. Открытый конец ледника спускается до 3400 м. Толщина льда Туюксу в среднем равна 50 м, с максимумом до 100 м. Объём льда по состоянию на 1983 год около 150 млн м³. Ледни́к Шокальского (14)— долинный ледник в Казахстане, находится в бассейне реки Средний Талгар. Общая длина ледника составляет 4,7 км, площадь — 16,8 км². Объём льда равен 0,96 км³. Фирновая линия проходит на высоте 3900 м.

Площадь ледника Туюксу можно теоретически увеличить с 3,1 кв. км до более 10 кв.км, а ледника Шокальского с 16,8 до более 23 кв.км. Для этого можно построить дамбы (17) - (см. приложения –карты 1 и 2) высотой около 3 метров и длиной около 4,5 км и 8 км. Дамба в Туюксу будет проходить по горизонтали в 3700 м, а в районе Шокальского по горизонтали в 3600 м, т.е. выше средней снеговой линии. В образовавшейся искусственной емкости (не менее 6 и 6 км2) будет накапливаться фирн с последующим переходом в лед под воздействием солнечной радиации. Желательно сделать дамбу из бетона марки 300, толщиной 50 см. В начальной стадии большая часть осадков (70%) будет накапливаться в виде снега (900х0,70=630 мм). Примерный объем рабочей массы снега будет 6 000 000 м² х 0,63 м=3,78 млн. м³. С учетом метельности в районе ледников этот объем будет выше (примерно в 1,5 раза, но будем держать его в уме). Так как в летнее время часть этого снега под воздействием солнечной радиации (в пределах 120 ккал\кв. см тепла) (2), будет превращаться в талую воду, сток которой будет идти через специальные отверстия (диаметром 30-40 см) в дамбе на высоте 30-40 см от нижнего уровня дамбы. Для осуществления наблюдения за процессами ледообразования в районе дамбы с ее верхней части (с подходом с обоих сторон) следует сделать точку наблюдения с безопасными бетонными ступенями. Точка наблюдения должна быть выше дамбы на 40 см и перила 20 см. Сколько нужно точек наблюдения (но не менее одной) – решить в рабочем порядке. Точку наблюдения можно использовать и туристам для съемок местного пейзажа. Для высокой устойчивости дамбы ее надо укрепить бетонными ребрами (около 100 пар для дамбы у Туюксу)- (см.рис.1).

Средний многолетний годовой расход реки Малая Алматинка 0,32 м³/с, у метеорологической станции Мынжилки , а у города Алма-Аты 2,3 м³/с (11). Наличие около 100 отверстий (на 4,5 км дамбы) размером 30 на 40 см позволяет обеспечить сток не менее (0,30х0,40=0,012 м2 при минимальной скорости 0,05 м\сек х100=0,6м3 /с. Из 3, 78 млн. куб. м осадков (в виде воды) может растаять и стечь -1,892 млн. куб м., а превратится в фирн и лед около 2 млн. куб. м осадков (т.е. 50% от выпавших за годовой сезон). Рабочий период физического накопления льда дамбой будет около 10-13 лет. В дальнейшем поведение льда в новых образованиях станет классическим, которое описано во многих статьях узких специалистов и натуралистов. Но видимо лед будет образовываться с обоих сторон дамбы, более интенсивно с северной. Как-бы появившийся ледник будет двигаться в сторону материнского. Так ли это будет на самом деле – практика покажет. В целом общее расположение дамб с северной стороны ледников является их исходным плюсом.

Среднегодовой расход воды реки Талгар у города Талгар 10,6 м³/с (13), данных по высокогорью –нет. Но поскольку мы затрагиваем только часть бассейна питания этой реки, связанной с ледником Шокальского, а также тем, что в районе будущей дамбы сток еще меньше в реку Средний Талгар (у Талгара), то видимо он будет в пределах 0,32-0,5 м³/с. Наличие около 170 таких отверстий (на 8 км дамбы у, как упомянуто выше позволяет обеспечить сток более 1 м³/с. Таким образом талая вода перед дамбами накапливаться не будет (при необходимости отверстия можно расширить или сузить), останется только снег, фирн и лед в разных пропорциях.

Примерная стоимость 1 кубометра бетона, уложенного и доведенного до требуемых стандартом качеств, в дамбе для Туюксу (и Шокальского) будет равна: а) стоимости бетона, б) работ по его доставке к месту назначения, в) объема спецработы (в т.ч. поддержание залитого бетона в теплом состоянии для затвердения примерно в течение 14 суток по разработанной в строительстве технологии) и) удорожания работ из-за высокогорья. Если примем цену 1 кубометра бетона марки 300 за 28 тыс. тенге (16), его доставку (или производство на месте из соответствующих компонентов) 14 тыс. тенге, объем спецработы на кубометр бетона -28 тыс. тенге, а также удорожание в размере цены бетона -28 тыс. тенге . Умножив эту сумму на объём необходимого бетона получить примерную цену дамбы: для Туюксу -(28+14+28+28) = 98х0,5х3Х4500) =661500 тыс.тенге, плюс бетонные ребра- 2х100х0.5х1х0,6=60 м3х98=5880 тыс. тенге , для дамбы у Шокальского - 1176 млн.тенге, плюс бетонные ребра¹ 2х170х0,5х1х0,6=102 м3 х98=9996 тыс.тенге. Примерно 12 м3 бетона уйдет на строительство (башни) точки наблюдения -12х98=1176 тыс.тенге. Таким образом дамба у Туюксу обойдется примерно в (661500+5880+1176=668556 тыс. тенге, если еще 5 % запланировать на непредвиденные работы и затраты, то в целом выйдет 701983,8 тыс. тенге или около 702 млн. тенге. Дамба у Шокальского –1176000 + 9996 +1176=1187172+5%=1246530,6 тыс. тенге или около 1247 млн. тенге.

Издержки на возведение данных дамб должны быть дополнительно просчитаны с токи зрения их позитивного влияния на ледниковую и водную ситуации в районе южного мегаполиса страны.

Использованная литература:

1. Водный баланс: почему в горах Алматы активно тают ледники и как их спасти,

zakon.kz›, 15 марта 2024года, Ольга Снежина

2. Солнечная радиация, foxford.ru›География›

3. Снеговая линия — Википедия, ru.wikipedia.org›, 9 июля 2023

4. Что такое снеговая линия? Высота снеговой границы на..., fb.ru›article/291091/chto-takoe-snegovaya-liniya-… , Антон Савчук, 29 января 2017 года

5. Ледники, http://files.school-collection.edu.ru›dlrstore/9d9a3f72-…

6.Казахстану угрожает стремительное таяние ледников, которое может оказаться смертельным caravan.kz›Новости›…lednikov-kotoroe-mozhet…, Ольга Шишанова, 17.03.2023 года

7. Ледники Казахстана — Википедия, ru.wikipedia.org›,2 апреля 2024 года.

8. Ледники мира. Ледники Казахстана, librero.ru›phenology/ledniki_mira_ledniki_…admin, 19.07.2012 года.

9. Что происходит с таянием ледников в Казахстане, rivers.help›n/1448, Светлана Ромашкина, 12.08.2023 года.

10. Заилийский Алатау — Википедия, ru.wikipedia.org›, 28 января 2024 года

11. Малая Алматинка — Википедия,ru.wikipedia.org›,15 сентября 2023 года.

12. Туюксу (ледник) — Википедия, ru.wikipedia.org›, 2 апреля 2024 года.

13. Талгар (река) — Википедия, ru.wikipedia.org›,20 сентября 2023 года.

14. Ледник Шокальского, Материал из Википедии — свободной энциклопедии, 2 апреля 2024 года.

15. Бассейн р. Средний Талгар, librero.ru›phenology/, admin. 19.07.2012 года.

16. Бетон М300 в Алматы по выгодной цене - купить на...

almaty.pulscen.kz›price/100201-beton/f:240_m300. MEPEN – Казахстан, 2 мая 2024 года.

17. Бесплатная топографическая карта, высота, рельеф, ru-ru.topographic-map.com›map/

Приложения:

Карта ледника Туюксу с примерным расположением и направлением дамбы

Карта ледника Шокальского с примерным расположением и направлением дамбы

Рис.1

Notes

[

←1

]

Ребра жесткости и тело дамбы будет одним монолитным образованием

Приложение 3 к статье «Искусственное ледообразование в годах»

Рис.1

Вид сбоку

3,6 3,6

3,4

5

3,2

3,0

3,0

3,0

2,8

2,6

2,4

2,2

2,0

2

1,8

1,6

1,4

1,2

1

1,0

0,8

0,6

3

1

0,4

6

1

1

0,2

2

0

Метры

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1.тело дамбы

2.смотровая площадка

3. отверстие в дамбе (через 40-50 метров)

4. бетонная лестница

5.Перила

6. ребра жесткости (а,б)- (через 40- 50 метров), длина по 1 метру, высота -60 см, ширина -50 см

Вид сверху

1,8

5

1,7

1,6

а

1,5

1,4

2

1,3

4

1,2

1,1

1

1

2

1

1,0

2

0,9

1

2

1

0,8

1

20 см

0,7

20 см

20 см

0,6

б

0,5

4

0,4

0,3

0,2

2

20 см

0,1

20 см

0

5

Метры

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Вид сбоку на ребра жесткости

3,0

3,0

2,8

2,6

2,4

2,2

2,0

20 см

1,8

1,6

1,4

1,2

1

1,0

0,8

0,6

1

0,4

0,2

а

6

б

6

0

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5