Ice and SnowIce and SnowЛед и снег2076-67342412-3765The Russian Academy of Sciences65927910.31857/S2076673424020092Snow cover and avalanchesСнежный покров и снежные лавиныResearch ArticleIonic composition of snow cover on the territory of Siberia and the Far EastИонный состав снежного покрова на территории Сибири и Дальнего ВостокаSaltykovA. V.СалтыковА. В.
Russian Federation
saltykovav@yandex.ruBalykinS. N.БалыкинС. Н.
Russian Federation
saltykovav@yandex.ruBalykinD. N.БалыкинД. Н.
Russian Federation
saltykovav@yandex.ruGorbachevI. V.ГорбачевИ. В.
Russian Federation
saltykovav@yandex.ruInstitute for water and environmental problems SB RASИнститут водных и экологических проблем СО РАНCenter for Operation of Space Ground Based Infrastructure NII PMФилиал АО «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры» – «НИИ ПМ им. академика В. И. Кузнецова»1504202464226227220022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/2076-6734/article/view/659279

Long-term (from 2007 to 2022) observations of the dynamics of acidity, mineralization and ionic composition of snow cover in remote mountainous and lowland landscapes of Northern Asia were carried out. As a result, spatiotemporal changes in the molar concentration of basic (Ca2+, Mg2+, HCO3-, Cl- and SO42-) and nitrogen-containing (NH4+, NO3- and NO2-) ions were analyzed. It turned out that during the entire observation period, bicarbonate ions prevailed in all monitoring regions, even near the sea coasts, where there is an intensive intake of sulfate and chloride ions into the atmosphere. Until 2012, the molar concentration of these three anions was characterized by higher values, which decreased 3–8 times in subsequent years, this is especially noticeable for bicarbonate ions and to a lesser extent for chloride ions. The molar concentration of nitrogen-containing ions in the snow cover of Northern Asia was at a low level (especially nitrite ions). Ammonium ions were predominant throughout the observation period (especially in mountainous landscapes) and only in some years – nitrate ions.

Представлены результаты многолетних (с 2007 по 2021 г.) исследований ионного состава снежного покрова в труднодоступных равнинных и горных ландшафтах Сибири (Кетско-Тымская и Центрально-Якутская низменности, Северо-Западный и Северо-Восточный Алтай, Западный Саян, Алданское нагорье) и Дальнего Востока России (Становой хребет, Турана-Буреинский горный массив, Сунтар-Хаята и Сихотэ-Алинь).

ionsglobal background concentrationssnow coverhigh mountainsswampstaigaSiberiaRussian Far Eastионыглобальные фоновые концентрацииснежный покроввысокогорьеболотатайгаСибирьДальний ВостокПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian FederationFUFZ-2021-0003Alekin O. A. Osnovy gidrohimii. Fundamentals of hydrochemistry. Leningrad: Hydrometeoizdat, 1953: 297 p. [In Russian].Алекин О. А. Основы гидрохимии. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1953. 297 с.Alekseev V. R. Snow cover as an indicator of cumulative land pollution. Led i Sneg. Ice and Snow. 2013, 53 (1): 127–140. [In Russian].Алексеев В. Р. Снежный покров как индикатор кумулятивного загрязнения земель // Лёд и Снег. 2013. Т. 53. № 1. С. 127–140.Arhipov S. A., Vdovin V. V., Mizerov B. V., Nikolaev V. A. Zapadno-Sibirskaya ravnina. The West Siberian plain. Moscow: Nauka, 1970: 279 p. [In Russian].Архипов С. А., Вдовин В. В., Мизеров Б. В., Николаев В. А. Западно-Сибирская равнина. М.: Наука, 1970. 279 с.Asfandiyarova L. R., Panchenko A. A., Yunusova G. V., Yamlihanova E. A. Environmental analysis of contaminants in the air basin of an industrial city (the case of nitrogen oxides in Sterlitamak, Bashkortostan). Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Tyumen State University Herald. 2013. 4: 182–188. [In Russian].Асфандиярова Л. Р., Панченко А. А., Юнусова Г. В., Ямлиханова Е. А. Экологический анализ содержания загрязняющих веществ в воздушном бассейне промышленного города (на примере оксидов азота в г. Стерлитамак Республики Башкортостан) // Вест. Тюменского гос. ун-та. 2013. № 2. С. 182– 188.Vasilevich M. I., Beznosikov V. A., Kondratenok B. M. Chemical composition of snow cover in the taiga zone of the Komi Republic. Vodnye resursy. Water Resources. 2011, 38 (4): 494–506. [In Russian].Василевич М. И., Безносиков В. А., Кондратенок Б. М. Химический состав снежного покрова на территории таежной зоны Республики Коми // Водные ресурсы. 2011. Т. 38. № 4. С. 494–506.Vasilenko V. N., Nazarov I. M., Fridman Sh. D. Monitoring zagryazneniya snezhnogo pokrova. Monitoring of snow cover pollution. Leningrad: Hydrometeoizdat, 1985: 181 p. [In Russian]Василенко В. Н., Назаров И. М., Фридман Ш. Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 181 с.Vojtov I. V., Samusenko A. M., Vysochenko A. V., Kapilevich Zh. A. Nauchno-metodicheskie osnovy organizacii i vedeniya Nacional’noj sistemy monitoringa okruzhayushchej sredy Respubliki Belarus’ (osnovnye polozheniya tekhnicheskogo proekta NSMOS). Scientific and methodological foundations of the organization and maintenance of the National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus (the main provisions of the technical project of the NSMOS). Minsk: BelRC “Ecology”, 2000: 228 p. [In Russian].Войтов И. В., Самусенко А. М., Высоченко А. В., Капилевич Ж. А. Научно-методические основы организации и ведения Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь (основные положения технического проекта НСМОС). Минск: БелНИЦ «Экология», 2000. 228 с.Voronova O. S., Zima A. L., Kladov V. L., Cherepanova E. V. Abnormal fires in Siberia in the summer of 2019. Issledovanie Zemli iz kosmosa. Exploring the Earth from space. 2020, 1: 70–82. [In Russian].Воронова О. С., Зима А. Л., Кладов В. Л., Черепанова Е. В. Аномальные пожары на территории Сибири летом 2019 г. // Исследование Земли из космоса. 2020. № 1. С. 70–82.Glazovskij N. F., Zlobina A. I., Uchvalov V. P. The chemical composition of the snow cover of some areas of the Verkhneoksky basin. Regional’nyj ekologicheskij monitoring. Regional environmental monitoring. Moscow: Nauka, 1983: 67–86. [In Russian].Глазовский Н. Ф., Злобина А. И., Учвалов В. П. Химический состав снежного покрова некоторых районов Верхнеокского бассейна // Региональный экологический мониторинг. М.: Наука, 1983. С. 67–86.Goryunova N. V., Shevchenko V. P., Novigatskij A. N. Geochemistry of snow cover in the Arctic. Kriogennye resursy polyarnyh regionov. Cryogenic resources of polar regions. Naryan-Mar, 2007, 1: 204–206. [In Russian].Горюнова Н. В., Шевченко В. П., Новигатский А. Н. Геохимия снежного покрова в Арктике // Криогенные ресурсы полярных регионов. Нарьян-Мар, 2007. Т. 1. С. 204–206.Guseva T. V., Molchanova Ya.P., Zaika E. A., Vinichenko V. N., Averochkin E. M. Gidrohimicheskie pokazateli sostoyaniya okruzhayushchej sredy: spravochnye materialy. Hydrochemical indicators of the state of the environment: reference materials. Moscow: International Socio-Ecological Union, 2000: 148 p. [In Russian].Гусева Т. В., Молчанова Я. П., Заика Е. А., Виниченко В. Н., Аверочкин Е. М. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы. М: Междунар. социально-экологический союз, 2000. 148 с.Eremin V. N., Reshetnikov M. V., Grebenyuk L. V., Sokolov E. S. The structure features of geochemical field of snow cover in the city of Saratov. Izvestiya Saratovskogo universiteta. Seriya: Nauki o Zemle. Izvestiya of Saratov University. Earth Sciences. 2015, 15 (2): 36–40. [In Russian].Еремин В. Н., Решетников М. В., Гребенюк Л. В., Соколов Е. С. Особенности структуры геохимического поля снегового покрова на территории города Саратова // Изв. Саратовского ун-та. Сер.: Науки о Земле. 2015. Т. 15. Вып. 2. С. 36–40.Ivanova G. A., Ivanov V. A. The dynamics of forest fires in the forest areas of Central Siberia. Interekspo GEO-Sibir’. Interexpo GEO-Siberia. 2023, 4 (2): 43–48. [In Russian].Иванова Г. А., Иванов В. А. Динамика лесных пожаров на территории лесных районов Средней Сибири // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2023. Т. 4. № 2. С. 43–48.Ignatenko O. V., Ryabov A. V. The content and distribution of sulfate ions in the snow cover on the territory of Bratsk and Bratsk district. Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki. Proceedings of the Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences. 2021, 1: 238–243. [In Russian].Игнатенко О. В., Рябов А. В. Содержание и распределение сульфат-ионов в снежном покрове на территории г. Братска и Братского района // Тр. Братского гос. ун-та. Сер.: Естественные и инженерные науки. 2021. Т. 1. С. 238–243.Isakov A. A., Anikin P. P., Elohov A. S., Kurbatov G. A. On the characteristics of smoke from forest and peat fires in Central Russia in the summer of 2010. Optika atmosfery i okeana. Optics of the atmosphere and ocean. 2011, 24 (6): 478–482. [In Russian].Исаков А. А., Аникин П. П., Елохов А. С., Курбатов Г. А. О характеристиках дымов лесных и торфяных пожаров в Центральной России летом 2010 г. // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 6. С. 478–482.Karamysheva D. V. Determination of pollution of agricultural soil on physical and chemical characteristics of snow cover. Mezhdunarodnyj studencheskij nauchnyj vestnik. European Student Scientific Journal. 2017, 2: 109–114. [In Russian].Карамышева Д. В. Определение загрязнения почв сельскохозяйственного назначения по физико-химическим характеристикам снежного покрова // Междунар. студенческий науч. вестник. 2017. № 2. С. 109–114.Kononova N. K. The influence of atmospheric circulation on the formation of snow cover in the northeast of Siberia. Led i Sneg. Ice and Snow. 2012, 52 (1): 38–53. [In Russian].Кононова Н. К. Влияние циркуляции атмосферы на формирование снежного покрова на северо-востоке Сибири // Лёд и Снег. 2012. Т. 52. № 1. С. 38–53.Korshunova N. N., Davletshin S. G., Arzhanova N. M. Variability of snow cover characteristics over the territory of Russia. Fundamental’naya i prikladnaya klimatologiya. Fundamental and Applied Climatology. 2021, 7 (1): 80–100. [In Russian].Коршунова Н. Н., Давлетшин С. Г., Аржанова Н. М. Изменчивость характеристик снежного покрова на территории России // Фундаментальная и прикладная климатология. 2021. Т. 7. № 1. С. 80–100.Kucenogij K. P., Valendik E. N., Bufetov N. S., Baryshev V. B. Forest fire emissions in Central Siberia. Interekspo GEO-Sibir’. Interexpo GEO-Siberia. 2012, 2 (3): 87–91. [In Russian].Куценогий К. П., Валендик Э. Н., Буфетов Н. С., Барышев В. Б. Эмиссии лесного пожара в Центральной Сибири // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2012. Т. 2. № 3. С. 87–91.Latysheva I. V., Vologzhina S. Zh., Loshchenko K. A. Circulating factors of forest fires in Siberia and the Far East in the summer of 2019 and 2021. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. Proc. of Irkutsk State University. 2021, 38: 54–70. [In Russian].Латышева И. В., Вологжина С. Ж., Лощенко К. А. Циркуляционные факторы возникновения лесных пожаров на территории Сибири и Дальнего Востока летом 2019 и 2021 гг. // Изв. Иркутского гос. ун-та. 2021. Т. 38. С. 54–70.Losev K. S., Gorshkov V. G., Kondrat’ev K. Ya., Kotlyakov V. M., Zalihanov M. I., Danilov-Danil’yan V.I., Gavrilov I. T., Golubev G. N., Revyakin V. S., Grakovich V. F. Problemy ekologii Rossii. Problems of Ecology of Russia. M.: VINITI, 1993: 348 p. [In Russian].Лосев К. С., Горшков В. Г., Кондратьев К. Я., Котляков В. М., Залиханов М. И., Данилов-Данильян В.И., Гаврилов И. Т., Голубев Г. Н., Ревякин В. С., Гракович В. Ф. Проблемы экологии России. М.: ВИНИТИ, 1993. 348 с.Makarov V. N. Geohimicheskij monitoring atmosfernyh osadkov v Central’noj Yakutii. Geochemical monitoring of atmospheric precipitation in Central Yakutia. Yakutsk: Permafrost Institute SB RAS, 2007: 88 p. [In Russian].Макаров В. Н. Геохимический мониторинг атмосферных осадков в Центральной Якутии. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 2007. 88 с.Maksyutova E. V. Characteristics of the snow cover of the forest-steppe in Cis-Baikal Area. Led i Sneg. Ice and Snow. 2012, 52 (1): 54–61. [In Russian].Максютова Е. В. Характеристика снежного покрова лесостепи Предбайкалья // Лёд и Снег. 2012. Т. 52. № 1. С. 54–61.Maksyutova E. V. Long-term fluctuations of snow cover thickness and maximum snow storage in Cis-Baikal Area. Led i Sneg. Ice and Snow. 2013, 53 (2): 40–47. [In Russian].Максютова Е. В. Многолетние колебания толщины снежного покрова и максимальных снегозапасов на территории Предбайкалья // Лёд и Снег. 2013. Т. 53. № 2. С. 40–47.Metodicheskie rekomendacii po ocenke stepeni zagryazneniya atmosfernogo vozduha naselennyh punktov metallami po ih soderzhaniyu v snezhnom pokrove i pochve. Methodological recommendations for assessing the degree of atmospheric air pollution of settlements with metals based on their content in snow cover and soil. Moscow: IMGRE, 1990: 15 p. [In Russian].Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. М.: ИМГРЭ, 1990. 15 с.Mikushin V. V., Kaplinskij A. E., Sutorihin I. A., Puzanov A. V. Assessment of aerosol pollution of the atmosphere in the inhabited areas of the Altai Region and the Altai Republic using snow cover monitoring data. Ekologiya urbanizirovannyh territorij. Ecology of Urban Areas. 2006, 2: 87–93. [In Russian].Микушин В. В., Каплинский А. Е., Суторихин И. А., Пузанов А. В. Оценка аэрозольного загрязнения атмосферы заселенных пунктов Алтайского края и Республики Алтай по данным мониторинга снежного покрова // Экология урбанизированных территорий. 2006. № 2. С. 87–93.Morar’ N. N. The role of atmospheric components in the formation of condensation nuclei. Meteorologiya i gidrologiya. Russian Meteorology and Hydrology. 2003, 9: 50–52. [in Russian]Морарь Н. Н. Роль компонентов атмосферы в формировании ядер конденсации // Метеорология и гидрология. 2003. № 9. С. 50–52.Morar’ N.N., Chertishcheva O. A. The reasons for the non-monotonic pH trend of meltwater during settling. Meteorologiya i gidrologiya. Russian Meteorology and Hydrology. 2007, 5: 81–87. [In Russian].Морарь Н. Н., Чертищева О. А. Причины немонотонного тренда pH талых вод при отстаивании // Метеорология и гидрология. 2007. № 5. С. 81–87.Moskovchenko D. V., Aref’ev S.P., Moskovchenko M. D., Yurtaev A. A. Spatial and temporal analysis of wildfires in the forest tundra of Western Siberia. Sibirskij ekologicheskij zhurnal. Siberian Ecological Journ. 2020, 2: 243–255. [In Russian].Московченко Д. В., Арефьев С. П., Московченко М. Д., Юртаев А. А. Пространственно-временной анализ природных пожаров в лесотундре Западной Сибири // Сибирский экологич. журнал. 2020. № 2. С. 243–255.Ponomarev E. I. Classification of fires in Siberia according to Terra/MODIS data based on their radiation power index. Issledovanie Zemli iz kosmosa. Exploring the Earth from space. 2014, (3): 56–64. [In Russian].Пономарев Е. И. Классификация пожаров в Сибири по данным Terra/MODIS на основе показателя их радиационной мощности // Исследование Земли из космоса. 2014. № 3. С. 56–64.Potapova S. A., Makarov V. N. Assessment of the migration of chlorine ions from snow to soils and lakes in Central Yakutia. Nauchnyj al’manah. Scientific Almanac. 2017, 3–3 (29): 456–459. [In Russian].Потапова С. А., Макаров В. Н. Оценка миграции хлор-иона из снега в грунты и озера в Центральной Якутии // Научный альманах. 2017. № 3–3 (29). С. 456–459.Puzanov A. V., Baboshkina S. V., Rozhdestvenskaya T. A., Balykin S. N., Balykin D. N., Saltykov A. V., Troshkova I. A., Dvurechenskaya S. Ya. Influence of the biogeochemical situation of the lake Teletskoe catchment (North-Easten Altai) on the content of the major ions and fein the tributaries waters. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2022, 333 (2): 111–122. [In Russian].Пузанов А. В., Бабошкина С. В., Рождественская Т. А., Балыкин С. Н., Балыкин Д. Н., Салтыков А. В., Трошкова И. А., Двуреченская С. Я. Влияние биогеохимической обстановки водосборного бассейна озера Телецкое (Северо-Восточный Алтай) на содержание главных ионов и Fe в водах его притоков // Изв. Томского политехнич. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 2. С. 111–122.Savichev O. G., Ivanov A. O. Atmospheric losses in the Middle Ob river basin and their influence on a hydrochemical runoff of the river. Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya. Regional Research of Russia. 2010, 1: 63–70. [In Russian].Савичев О. Г., Иванов А. О. Атмосферные выпадения в бассейне Средней Оби и их влияние на гидрохимический сток рек // Изв. РАН. Сер. геогр. 2010. № 1. С. 63–70.Stupnikova N. A., Salihova T. V. The ecological state of snow cover in Petropavlovsk-Kamchatsky. Prirodnye resursy, ih sovremennoe sostoyanie, ohrana, promyslovoe i tekhnicheskoe ispol’zovanie. Natural resources, their current state, protection, commercial and technical use. 2016, 54–58. [In Russian].Ступникова Н. А., Салихова Т. В. Экологическое состояние снежного покрова в г. Петропавловске-Камчатском // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование. 2016. С. 54–58.Suhinin A. I. Monitoring of catastrophic fires in the forests of Siberia. Reshetnevskie chteniya. Reshetnev readings. 2010, 1: 202–203. [In Russian].Сухинин А. И. Мониторинг катастрофических пожаров в лесах Сибири // Решетневские чтения. 2010. Т. 1. С. 202–203.Tanasienko A. A., Chumbaev A. S. Feature of snowmelt runoff waters in the cis-Salair region in an extremely snow-rich hydrological year. Sibirskij ekologicheskij zhurnal. Contemporary Problems of Ecology. 2008, 15 (6): 907–919. [In Russian].Танасиенко А. А., Чумбаев А. С. Особенности стока талых вод в Предсалаирье в чрезвычайно многоснежный гидрологический год // Сибирский экологич. журнал. 2008. Т. 15, № 6. С. 907–919.Tentyukov M. P. Features of the snow cover pollution formation: frosty condensation of man-coused emission (by the example of petroleum production regions in Bol’shezemel’skaya tundra). Kriosfera Zemli. Earth’s Cryosphere. 2007, 11 (4): 31–41. [In Russian].Тентюков М. П. Особенности формирования загрязнения снежного покрова: морозное конденсирование техногенных эмиссий (на примере районов нефтедобычи в Большеземельской тундре) // Криосфера Земли. 2007. Т. 11. № 4. С. 31–41.Trofimov S. S. Soil ecology and soil resources of the Kemerovo region. Novosibirsk: Nauka, 1975: 299 p. [In Russian].Трофимов С. С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. Новосибирск: Наука, 1975. 299 с.Trofimova I. E., Balybina A. S. Monitoring of soil temperature and snow cover thickness in the Irkutsk region. Led i Sneg. Ice and Snow. 2012, 52 (1): 62–68. [In Russian].Трофимова И. Е., Балыбина А. С. Мониторинг температуры почвы и толщины снежного покрова на территории Иркутской области // Лёд и Снег. 2012. Т. 52. № 1. С. 62–68.Furyaev V. V., Kireev D. M., Furyaev I. V. Forest fires in the landscapes of Central Siberia. Lesa Rossii: politika, promyshlennost’, nauka, obrazovanie. Forests of Russia: politics, industry, science, education. 2018, 2: 48–49. [In Russian].Фуряев В. В., Киреев Д. М., Фуряев И. В. Лесные пожары в ландшафтах Центральной Сибири // Леса России: политика, промышленность, наука, образование. 2018. Т. 2. С. 48–49.Chudaeva V. A., Chudaev O. V., Yurchenko S. G. Features of the chemical composition of atmospheric precipitation in the south of the Far East. Vodnye resursy. Water Resources. 2008, 35 (1): 60–71. [In Russian].Чудаева В. А., Чудаев О. В., Юрченко С. Г. Особенности химического состава атмосферных осадков на юге Дальнего Востока // Водные ресурсы. 2008. Т. 35. № 1. С. 60–71.Bridges E. M. World geomorphology. 6. Asia. Cambridge. 1990, 123–165.Bridges E. M. World geomorphology. 6. Asia. Cambridge. 1990. P. 123–165.Kaasik M., Rõõm R., Røyset O., Vadset M., Sõukand Ü., Tõugu K., Kaasik H. Elemental and base anions deposition in the snow cover of north-eastern Estonia. Water, Air, and Soil Pollution. 2000, 121: 349–366.Kaasik M., Rõõm R., Røyset O., Vadset M., Sõukand Ü., Tõugu K., Kaasik H. Elemental and base anions deposition in the snow cover of north-eastern Estonia // Water, Air, and Soil Pollution. 2000. № 121. P. 349–366.