СЕЗОННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ ВАРЗОБ (ТАДЖИКИСТАН)

НАУКА О ЗЕМЛЕ УДК 551.577.51

СЕЗОННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ ВАРЗОБ

САБУРОВА ГУРДОФАРИД НАКИМОВНА

Соискатель биологического факультета ТНУ, Душанбе, Таджикистан НОРМАТОВ ИНОМ ШЕРОВИЧ

профессор, заведующий кафедрой метеорологии и климатологии ТНУ,

Душанбе, Таджикистан

Аннотация. Представлены результаты мониторинга метеорологических условий бассейна реки Варзоб с использованием данных метеостанции Гушары (1359 м н. у. м). Показано, что изменение температуры в среднем течении реки Варзоб за период 1946 -2021 гг. характеризуется возрастающим трендом, а атмосферные осадки сохраняют почти постоянное значение. Это не связано с влиянием внешней воздушной массы, а скорее всего локальными метеорологическими явлениями благодаря образованию большой разницы теплой дневной и холодной ночной температуры в ущелье Гушары и генерации конденсационных процессов и выпадения осадков.

Ключевые слова: Бассейн реки Варзоб; метеостанция Гушары; орография; воздушная масса; атмосферные осадки; температура; корреляция

Бассейн реки Кафирниган расположен в Центральной Азии, между 37° и 39° северной широты и 68° и 70° восточной долготы. Это один из северо-западных притоков Амударьи и трансграничная река между Таджикистаном и Узбекистаном. Климат бассейна реки Каферниган континентальный с преобладанием западных ветров, с очень высокой локальной контрастностью из-за географического рельефа. Бассейн реки Каферниган занимает на большинстве территорий горный климат, для которого характерны умеренные зимы в гористой расчлененной местности, холодные зимы в горных районах и летние сезоны с относительно большими годовыми колебаниями температуры [1].

Прогнозируется, что будущие изменения среднегодовой температуры над Центральной Азией будут выше по сравнению со средним глобальным значением, с увеличением более чем на 5 °C к концу столетия и до 6,5 °C в летние месяцы в соответствии с RCP 8.5 [2,3]. Прогнозируемые изменения количества осадков не имеют четкой тенденции. Некоторые исследования по бассейну Амударьи указывают на неопределенную или небольшую тенденцию к увеличению. Например, небольшое увеличение от 3 до 4% к 2050 году в верховьях бассейна реки Амударья [4].

В [5] проведена оценка воздействия изменения климата на наличие воды в речных бассейнах Исфара, Каферниган, Тупалангдарья (Тупаланг) и Зеравшан с использованием эколого-гидрологической модели SWIM, разработанной GCM (глобальные климатические модели) с поправкой на предвзятость в соответствии с двумя сценариями RCP (репрезентативный путь концентрации) до конца столетия.

Самым южным пилотным водосбором является Мургаб, берущий начало в высокогорье Афганистана и впадающий в пустыню Каракумы. Этот водосбор имеет самый сухой и жаркий климат среди изучаемых нами речных водосборов. Основные характеристики водосборов представлены в Таблице 1.

Сезонное распределение осадков также имеет некоторые региональные аспекты в зависимости от водосбора. На водосборе реки Мургаб наибольшее количество осадков выпадает в феврале - марте, а на остальных водосборах - в весенние месяцы.

Таблица 1

Основные характеристики изучаемых водосборов

Бассейн реки Пло щадь, км2 Сред. Высота, м Ср. год. атмосферн ые осадки, мм Ср. год. Температур а, оС Расход воды, м-Vc

Исфара 3200 2266 440 6.4 14.0

Зеравшан 1020 0 2943 451 3.8 155.8

Тупаланг 2630 1786 405 7.1 23.5

Кафирниг ан 3216 2673 677 5.3 95.5

Мургаб 3596 3 1694 308 12.8 51.2

Высота и географический аспект оказывают существенное влияние на гидрологический цикл и условия водосборов рек. Например, река Каферниган берет свое начало на Гиссарском хребте, где граничит с Зеравшаном, но водосборный бассейн Каферниган имеет южное направление, что обуславливает более высокую температуру и количество осадков. Кафирниган имеет ниво-ледниковый режим стока. Зеравшанский водосбор имеет северное расположение, сравнительно меньше осадков, более низкую среднюю температуру и гляцио-нивальный режим речного стока [5].

Согласно климатическим сценариям пяти моделей К1М1Р, среднегодовая температура (Т) увеличивается во всех водосборах по обоим сценариям RCP с 1,2 °С в ближайшем будущем до 5,7°С в отдаленном будущем, при этом изменения в рамках RCP 8.5 будут более значительными по сравнению с RCP 4.5 (Таблица 2).

Таблица 2

Изменения среднегодовой температуры и осадков на пяти речных водосборах за периоды 2011-2040, 2041-2070 и 2070-2100 относительно периода 1981-2010 гг. в рамках РТК 4.5 и

РТК 8.5

Бассейн RC P AT, oC AP, %

2011 -2040 2041 -2070 2070 -2100 2011 -2040 2041 -2070 2070 -2100

Исфара RC P 4.5 1.2 2.4 3.1 0.9 1.8 1.9

Зеравшан RC P 4.5 1.2 2.4 3.1 0.6 0.3 -0.4

Тупаланг RC P 4.5 1.2 2.4 3.0 0.5 -0.3 -1.7

Кафернига н RC P 4.5 1.2 2.5 3.2 1.3 0.8 -0.1

Мургаб RC P 4.5 1.2 2.3 3.0 -1.0 -5.9 -8.3

Исфара RC P 8.5 1.5 3.4 5.6 -3.6 -1.3 -2.0

Зеравшан RC P 8.5 1.5 3.3 5.5 -5.8 -2.8 -4.0

Тупаланг RC P 8.5 1.5 3.2 5.3 -7.0 -3.7 -4.6

Кафернига н RC P 8.5 1.6 3.5 5.7 -5.3 -1.9 -2.9

Мургаб RC P 8.5 1.5 3.3 5.5 -12.8 -10.1 -15.1

Прогнозируемые изменения годового количества осадков качественно различаются между выбранными речными бассейнами, как и температура, с некоторым увеличением в северных и уменьшением в южных и центральных водосборах. Для самого южного водосбора - Мургаба - по обоим ЯСР прогнозируется явный отрицательный тренд годовых осадков до 15,1 % по ЯСР 8,5 в отдаленной перспективе. Для остальных водосборов центральной части исследуемого региона прогнозируются лишь незначительные изменения (Таблица 3).

В целом наибольшие сокращения ожидаются для водосборов центральной части в июле и сентябре в среднесрочной перспективе и в июне-июле в отдаленной перспективе при РТК 8,5, а также для Мургаба в летние месяцы.

Результаты [5] основанные на GCMs, показывают повышение среднегодовой температуры во всех изучаемых водосборах до конца столетия, которое подтверждается и другими исследованиями [6,7]. Повышение температуры приводит к уменьшению снегонакопления в холодное время года и повышенное испарение летом. В некоторых регионах подобные изменения могут быть выгодны для сельскохозяйственного производства за счет удлинения вегетационного периода [8]. С другой стороны, увеличение потенциальной эвапотранспирации в результате повышения температуры при том же уровне фактической эвапотранспирации, ограниченной наличием воды, может привести к увеличению потребности в воде в регионе.

Ранее [9] изучением динамики метеорологических характеристик бассейна реки Майхура за период 1962 - 2022 гг. было обнаружено повышение температуры бассейна и появление экстремумов в динамиках температуры и атмосферных осадков. Это переход монотонного уменьшения и повышения атмосферных осадков и температуры соответственно на более интенсивное изменение, которое предполагалось о влияние изменения климата на микроклимат бассейна реки Майхура в частности и бассейна реки Варзоб в целом.

Река Варзоб является одной из главных притоков реки Каферниган и водные ресурсы, формируемые в бассейне, вносит существенный вклад в водности реки Каферниган. Это в свою очередь, зависит от метеорологических условий бассейна реки Варзоб. Последовательный мониторинг метеорологических условий бассейна реки Варзоб и ее притоков важен также с точки зрения оповещения и нейтрализации чрезвычайных природных явлений, бассейн, который благодаря орографическим особенностям часто подвержен риску наводнений и схода снежных лавин.

Цель работы заключается в мониторинге метеорологических условий бассейна реки Варзоб, изучение сезонного распределения атмосферных осадков по данным метеорологической станции Хушери за период 1964 - 2022 гг.

Методы исследований. Были использованы среднемесячные значения атмосферных осадков за период 1946-2021 гг. метеорологической станции Хушери (1359 м н.у.м.). Для оценки взаимосвязи значений атмосферных осадков с температурой на метеорологической станции Хушери бассейна реки Варзоб использовалась корреляция Пирсона.

Результаты и обсуждение. На рис.1 представлена динамика изменения температуры и атмосферных осадков в ущелье Гушары.

Рис.1.Динамика температуры и осадков по данным метеостанции Гушары

за период 1946 - 2021 гг Как следует из рис.1 изменение температуры за период 1946 - 2021 гг характеризуется возрастающим трендом при этом атмосферные осадки сохраняют почти постоянное значение. Это в более наглядной форме видно также из рис.2.

Рис.2. Динамика атмосферных осадков в ущелье Гушары по отношению к многолетнему

значению

В работе [9] было показано, что по данным метеорологической станции Майхура атмосферные осадки проявляли убывающий характер изменения. Основываясь на результаты работы [9] можно утверждать, что постоянство атмосферных осадков в ущелье Гушары не связано с влиянием внешней воздушной массы. Скорее всего локальные метеорологические явления, а именно образование большой разницы теплой дневной и холодной ночной температуры в ущелье Гушары становиться причиной генерации конденсационных процессов и выпадения осадков. В дневное время происходит обильное испарение с формирование достаточной влажности и влияние гор, узкое и ущелье с крутыми, зачастую отвесными

бортами, сказывается также в наличии высотной климатической зональности, образовании горно-долинной циркуляции, способствующей перераспределению влаги внутри горной системы.

III 1"

Рис.3. Сезонное распределение атмосферных осадков и температуры по данным метеостанции Гушары в среднем течении реки Варзоб Выводы. Показано, что за период 1946-2021 гг. в ущелье Гушары бассейна реки Варзоб

атмосферные осадки сохраняют почти постоянное значение и среднегодовая температура

характеризуется возрастающим трендом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гулахмадов Н.А., Чен Я. Анализ многолетних трендов температуры в бассейне реки Кафирниган в Таджикистане // Науч. - тех. вестник Брянского госуниверситета. 2023. №2. С. 189 - 203. doi: 10.22281/2413 -9920-2023 -09-02-189-203.

2. Reyer C.P., Otto I.M., Adams S., Albrecht T., Baarsch F., Cartsburg M., Coumou D., Eden A., Ludi E., Marcus R., Mengel M., Mosello B., Robinson A., Schleussner C.F., Serdeczny O., Stagl J. Climate change impacts in Central Asia and their implications for development // Reg. Environ. Change. 2015. V. 17. P. 1639-1650. https://doi.org/10.1007/s10113-015-0893-z.

3. White C.J., Tanton T.W., Rycroft D.W. The impact of climate change on the water resources of the Amu Darya Basin in Central Asia // Water Resour. Manag. 2014. V. 28 (15). P. 5267-5281. https://doi .org/10.1007/s11269-014-0716-X.

4. Hagg W., Hoelzle M., Wagner S., Mayr E., Klose Z. Glacier and runoff changes in the Rukhk catchment, upper Amu-Darya basin until 2050 // Glob. Planet. Change. 2013. V. 110. P. 62-73. https://doi .org/10.1016/j.gloplacha.2013.05.005.

5. Didovets I., Lobanova A., Krysanova V., Menz Ch., Babagalieva Zh., Aliya Nurbatsina A., Gavrilenko N., Khamidov V., Umirbekov A., Qodirov S., Muhyyew D., Hattermann F.F. Central Asian rivers under climate change: Impacts assessment in eight representative catchments // Journal of Hydrology: Regional Studies. 2021. V. 34. 100779.

6. Gan R., Luo Y., Zuo Q., Sun L. Effects of projected climate change on the glacier and runoff generation in the Naryn River Basin, Central Asia // J. Hydrol. 2015. V. 523. P. 240-251. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.01.057.

7. Ozturk T., Turp M.T., Türkes M., Kurnaz M.L. Projected changes in temperature and precipitation climatology of Central Asia CORDEX Region 8 by using RegCM4.3.5 // Atmos. Res. 2017. V.183. P. 296-307. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2016.09.008.

8. Lobanova A., Didovets I., Menz C., Umirbekov A., Babagalieva Zh., Hattermann F., Krysanova V., 2021. Rapid assessment of climate risks for irrigated agriculture in two river basins in the Aral Sea Basin // Agric. Water Management. 2021. V.243. P. 113-124. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106381.

9. Норматов И.Ш., Сабурова Г.Н., Муминов А.О., Авази Мирзо. Пространственно - высотное распределение атмосферных осадков в бассейне реки Варзоб // Вестник ТНУ, сер. естественных наук. 2023. №3. С. 128-136.