Изотопные параметры стока р. Мижирги (Кавказ): четырёхкомпонентное расчленение гидрографа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучены изотопные параметры стока в бассейне ледника Мижирги в середине периода абляции, установлены изотопные и гидрохимические характеристики компонент стока – тающего льда на языке ледника, снега лавинных снежников, ледникового льда и снежного покрова в области питания. Выполненное четырёхкомпонентное расчленение стока по двум изотопным (δ18О, d-exc) маркерам и величине минерализации показало возможность изучения структуры таяния в высокогорном ледниковом бассейне. Эта возможность обусловлена отличием величин дейтериевого эксцесса снежного покрова, формирующегося в зимний и летний сезоны в области аккумуляции ледников Безенгийского узла оледенения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. Н. Чижова

Институт геологии рудных месторождений, петрологии, минералогии и геохимии РАН; Институт географии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: eacentr@yandex.ru
Россия, Москва; Москва

А. Д. Крекова

Высшая школа экономики

Email: eacentr@yandex.ru
Россия, Москва

С. С. Кутузов

Университет штата Огайо

Email: eacentr@yandex.ru

Школа наук о Земле

США, Колумбус

В. Н. Михаленко

Институт географии РАН

Email: eacentr@yandex.ru
Россия, Москва

И. И. Лаврентьев

Институт географии РАН

Email: eacentr@yandex.ru
Россия, Москва

М. А. Воробьев

Институт географии РАН

Email: eacentr@yandex.ru
Россия, Москва

М. В. Виноградова

Институт географии РАН

Email: eacentr@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Банцев Д.B., Ганюшкин Д.А., Чистяков К.В., Екайкин А.А., Токарев И.В., Волков И.В. Особенности формирования ледникового стока на северном макросклоне массива Табын-Богдо-Ола по изотопным данным // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 3. С. 333–342. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-3-333-342
  2. Батчаев И.И., Анаев М.Т. Исследования селевых потоков в Безенгийском ущелье (Центральный Кавказ, Кабардино-Балкарская Республика): динамика, последствия // Природообустройство. 2021. № 1. С. 107–110. https://doi.org/10.26897/1997-6011-2021-1-107-111
  3. Васильчук Ю.К., Рец Е.П., Чижова Ю.Н., Токарев И.В., Фролова Н.Л., Буданцева Н.А., Киреева М.Б., Лошакова Н.А. Расчленение гидрографа реки Джанкуат, Центральный Кавказ, с помощью изотопных методов // Водные ресурсы. 2016. Т. 43. № 6. С. 579–594. https://doi.org/10.7868/S0321059616060080
  4. Воробьёв М.А., Кутузов С.С., Виноградова М.М., Хайрединова А.Г., Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н. Исследование структуры и химического состава неглубокого ледяного керна вулкана Ушковский // Лёд и Снег. 2024. Т. 64. № 4. В печати.
  5. Газаев Х.М., Жинжакова Л.З., Атабиева Ф.А., Газаев М.М., Иттиев А.Б. Содержание микроэлементов в ледниковых водах рек высокогорной зоны Кабардино-Балкарской Республики // Изв. Кабардино-Балкарского гос. аграрного университета им. В.М. Кокова. 2015. № 1. С. 105–108.
  6. Керимов А.М., Керимов А.А., Хутуев А.М. Динамика языковых частей долинных ледников Безенги и Мижирги с конца XX века // Изв. Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2014. Вып. 4. С. 29–34.
  7. Керимов А.М., Курашева О.А. Тяжёлые металлы в ледниках и речных водах бассейна реки Черек Безенгийский при интенсивной деградации оледенения // Наука. Инновации. Технологии. 2022. № 3. С. 97–118. https://doi.org/10.37493/2308-4758.2022.3.5
  8. Кучменова И.И. Гидролого-гидрохимические исследования высокогорных рек Чегем, Черек Балкарский и Черек Безенгийский // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа. М.: Ин-т истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, 2021. С. 393–397.
  9. Панов В.Д. Каталог ледников СССР. Т. 8. Вып. 20. Ч. 6–7. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 95 с.
  10. Хромова Т.Е., Носенко Г.А., Глазовский А.Ф., Муравьев А.Я. Никитин С.А., Лаврентьев И.И. Новый Каталог ледников России по спутниковым данным (2016–2019 гг.) // Лёд и Снег. 2021. Т. 61. № 3. С. 341–358. https://doi.org/10.31857/S2076673421030093
  11. Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Липенков В.Я., Козачек А.В. Причины неопределённости в палеоклиматических реконструкциях по изотопному составу кислорода ледникового льда Эльбруса (Западное плато) // Лёд и Снег. 2023а. Т. 63. № 4. С. 473–488. https://doi.org/10.31857/S2076673423040051
  12. Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Шукуров К.А., Козачек А.В. Изотопные характеристики атмосферных осадков в Приэльбрусье // Лёд и Снег. 2023б. Т. 63. № 1. С. 33–47. https://doi.org/10.31857/S2076673423010052
  13. Шарапова Е.О., Ефимова Л.Е., Ломов В.А., Льюмменс Л. Гидролого-гидрохимические исследования водных объектов Кабардино-Балкарского высокогорного заповедника // Третьи Виноградовские чтения. Грани гидрологии. СПб., 2018. С. 483–487.
  14. Behrens H., Moser H., Oerter H., Rauert W., Stichler W., Ambach W. Models for the runoff from a glaciated catchment area using measurements of environmental isotope contents // Isotope Hydrology. 1978. V. 11. P. 829–846.
  15. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. V. 16. № 4. P. 436–468.
  16. Hubert P., Marin E., Meybeck M., Olive P., Siwertz E. Aspects Hydrologique, Geochimique et Sedimentologique de la Crue Exceptionnelle de la Dranse du Chablais du Septembre 22, 1968 // Archives des Sciences. 1969. V. 22. № 1. P. 581–604.
  17. Klaus J., McDonnell J. Hydrograph Separation Using Stable Isotopes: Review and Evaluation // Journ. of Hydrology. 2013. V. 505. P. 47–64. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.09.006
  18. Maupetit F., Wagenbach D., Weddeling P., Delmas R. Seasonal fluxes of major ions to a high altitude cold alpine glacier // Atmospheric Environment. 1995. V. 29. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/1352-2310(94)00222-7
  19. Mikhalenko V., Kutuzov S., Toropov P., Legrand M., Sokratov S., Chernyakov G., Lavrentiev I., Preunkert S., Kozachek A., Vorobyev M., Khairedinova A., Lipenkov V. Accumulation rates over the past 260 years archived in Elbrus ice core, Caucasus // Climate of the Past. 2024. V. 20. № 1. P. 237–255. https://doi.org/10.5194/cp-20-237-2024
  20. Rai S.P., Singh D., Noble J., Rawat Y., Kumar B., Arora M. Identifying contribution of snowmelt and glacier melt to the Bhagirathi River (Upper Ganga) near snout of the Gangotri Glacier using environmental isotopes // Catena. 2019. V. 173. P. 339–351. https://doi.org/10.1016/j.catena.2018.10.031
  21. Rets E., Khomiakova V., Kornilova E., Ekaykin A., Kozachek A., Mikhalenko V. How and when glacial runoff is important: Tracing dynamics of meltwater and rainfall contribution to river runoff from headwaters to lowland in the Caucasus Mountains // Science of The Total Environment. 2024. V. 927. 172201. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.172201
  22. Reutova N.V., Reutova T.V., Dreeva F.R., Khutuev A.M., Kerimov A.A. Features of Aluminum Concentrations in Rivers of the Mountain Zone of the Central Caucasus // Russian Journal of General Chemistry. 2018. V. 88. № 13. P. 2884–2892. https://doi.org/10.1134/S1070363218130091
  23. Shaifullah, Sen I.S. A four-component mixing model reveals snowpack melting as early as March during the 2019 hydrological year in the Upper Ganga Basin // Journ.of Hydrology. 2024. V. 628. 130437. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.130473
  24. Sklash M.G., Farvolden R.N. The role of groundwater in storm runoff // Journ. of Hydrology. 1979. V. 43. P. 45–65. https://doi.org/10.1016/0022-1694(79)90164-1

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема района исследований: точки отбора проб (1 – гидропост на р. Мижирги, 2–3 – родники, 4 – снежник, 5 – лёд на языке ледника (кора таяния)) (а); края ледника (б); положение глубокой скважины на леднике Безенги (в)

Скачать (496KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Количество осадков (1), среднесуточная температура (2), расходы воды р. Мижирги (3) и значения δ18О воды (4) 6–16 июля 2022 г.

Скачать (316KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Величина δ18O (1) льда, содержание иона аммония (2), катионов (3) и анионов (4) в верхних 6 м в.экв. керна ледника Безенги в летних (5) и зимних (6) горизонтах

Скачать (208KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изотопные параметры речных вод и опробованных компонент таяния: соотношение δ18О–δD в компонентах стока и в воде р. Мижирги (а), соотношение δ18O–d-exc (б), δ18O–минерализация (в). Прерывистая линия показывает границы процессов смешения: 1 – лёд на языке ледника Мижирги (кора таяния), 2 – летний снег по данным осреднения керна ледника Безенги, 3 – вода р. Мижирги, 4 – дождевая вода, 5 – лавинный снежник на борту долины, 6 – ручей на поверхности языка ледника Мижирги, 7 – ручьи в долине

Скачать (172KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Расчленение гидрографа р. Мижирги (а), соотношение вклада основных компонент в речной сток (б) и тенденции изменений вклада льда ледника, ручьёв и талого летнего снега (в): 1 – вклад таяния ледникового льда, 2 – летнего снежного покрова, 3 – ручьёв, 4 – дождей

Скачать (446KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Значения δ18О ледникового льда в зоне аккумуляции Безенгийского узла оледенения по сравнению с величинами δ18О атмосферных осадков и ледникового льда Эльбруса (а) и относительно линии метеорных вод (б): 1 – средние сезонные величины δ18O зимних и летних горизонтов льда в керне Безенги, 2 – средние величины δ18O атмосферных осадков зимних и летних периодов на станции Азау (Чижова и др., 2023а), 3 – средние сезонные величины δ18O зимних и летних горизонтов льда в кернах с Западного плато Эльбруса (Чижова и др., 2023а), 4 – высотный изотопный эффект на основе средних значений δ18O сезонов

Скачать (187KB)
Метаданные


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.