Особенности экстремально маловодных лет на реках Русской равнины в период современного глобального потепления

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Современное глобальное потепление, начавшееся с 1970–1980-х годов, сопровождалось повышенной температурой воздуха и, в меньшей степени, увеличенными атмосферными осадками по сравнению с предшествующим более холодным периодом, что вызвало долговременные изменения различных составляющих водного цикла, в том числе речного стока. На большинстве рек степной, лесостепной и южной и западной частей лесной зон Русской равнины в границах бассейнов Волги, Дона и Днепра в эту эпоху наблюдалась длительная фаза пониженного стока половодья и повышенного стока летне-осенней и зимней межени (Георгиади и др., 2014; Георгиевский и др., 2014; Многолетние …, 2021¹; Georgiadi et al., 2020; Milyukova et al., 2020). Для годового стока характер изменений был более сложен. Отметим, что на многих реках этого региона в середине 2000-х годов наметился переход к противоположной длительной фазе. В этот период в регионе также наблюдалась длительная фаза повышенных влагозапасов почв (Георгиади и др., 2021).

На фоне долговременных изменений годового и сезонного стока на реках Русской равнины формировались маловодья разной интенсивности. Они охватывали не только меженные сезоны года (летне-осенний и зимний), но также и период половодья, а также и год в целом (Georgiadi et al., 2021). Интерес к проблеме маловодий на реках в последние годы существенно повысился (Многолетние …, 2021²; Hasrul et al., 2019). Основное внимание уделяется исследованию различных аспектов маловодья именно меженных сезонов года (Владимиров, 1976; Семенов и др., 2015³; Филиппова, 1996; Beran and Rodier, 1985), поскольку они выступают в качестве важнейшего фактора, лимитирующего водопотребление (Алексеевский, Фролова, 2011). Маловодья зачастую охватывают значительные территории, особенно в годы с экстремальными засухами. Такие засухи, формируются на обширных территориях в основном в степной, лесостепной и южной части лесной зоны Русской равнины, в других регионах мира (Георгиади и др., 2021; Золотокрылин и др., 2014; Страшная и др., 2011; Georgiadi et al., 2021; Henny et al., 2016; Kireeva et al., 2016; и др.). Наиболее экстремальные [сильные и обширные засухи согласно (Страшная и др., 2011)] из них на территории Русской равнины наблюдались в 1972, 1975, 1981, 1995, 1998, 1999 и 2010 гг., а также в 1891, 1921, 1931, 1946 гг. (Georgiadi and Borodin, 2022; Georgiadi and Kashutina, 2021). В целом географическое положение ареалов распространения экстремальных засух на Русской равнине достаточно устойчиво и привязано к бассейнам Волги, Дона, Днепра и Урала.

Основное внимание в статье уделено анализу характеристик аномально низкого маловодья (с обеспеченностью стока большей или равной 75 и 95 (90)%) годового стока и стока половодья, зимней и летне-осенней межени на наиболее крупных реках Русской равнины (Волга, Дон, Днепр, Северная Двина и Западная Двина), а также на средних и небольших реках различных природных зон, наблюдавшихся в XIX–XXI вв. Рассмотрены маловодья, охватывающие весь регион или его основные части, год в целом и его основные гидрологические сезоны. Анализируется пространственно-временная корреляция маловодий с наиболее экстремальными засухами, а также частота маловодий в период современного глобального потепления и предшествующий ему период с относительно более холодными климатическими условиями. Исследуется также корреляция долговременных фаз повышенного/пониженного годового и сезонного стока рек с частотой экстремально маловодных лет.

МЕТОДЫ И ДАННЫЕ

Характеристика речных бассейнов. В качестве объектов исследования выбраны речные бассейны, которые охватывают практически всю территорию Русской равнины (табл. 1). Основная часть годового стока на реках формируется в период весенне-летнего половодья (Кузин, Бабкин, 1979). Для рек характерен относительно низкий сток в зимнюю и летне-осеннюю межень. В лесной зоне, а также в лесостепной зоне, особенно на западе региона, наблюдаются летние и осенние паводки, а на юго-западе также и зимние паводки.

Таблица 1. Характеристика исследуемых рек

Примечание: *СШЛ – смешанные и широколиственные леса.

Методы и данные. В отличие от экстремальных засух, наблюдавшихся, как правило, в летние месяцы, аномально низкое маловодье в эти годы охватывало как различные гидрологические сезоны года, так и год в целом. В качестве критериев степени экстремальности маловодья служили размеры их ареалов, охват маловодьем различных сезонов года и всего года в целом, а также степень маловодности. К экстремально маловодным относились те годы, в которые средний сезонный (за летне-осеннюю и зимнюю межень и половодье) и средний годовой сток был равен или ниже стока, соответствующего 75% и 95 (90)% обеспеченности. Границы гидрологических сезонов, которые принимались постоянными для всего периода наблюдений, были определены на основе анализа многолетних данных о средних месячных расходах воды, а также о средних многолетних данных о замерзании рек и разрушении ледового покрова. Расчет обеспеченности стока рассмотренных рек (см. табл. 1) проводился по эмпирическим кривым обеспеченности, построенным на основе многолетних рядов средних сезонных (зимних, половодных, летне-осенних) и средних годовых расходов воды рек.

Эмпирические значения обеспеченности были рассчитаны по следующей формуле:

$Q_i=(m_i/(n+1\left)\right)\times 100\%$,

где Q_i – средний расход воды за сезон/год i-го года, m_i – порядковый номер расхода воды i-го года в многолетнем ряду расходов воды, распределенных в порядке от максимального до минимального наблюденного расхода воды, n – общее число членов многолетнего ряда.

Анализ маловодья Волги у Волгограда, Дона у Раздорской и Днепра у Лоцманской Каменки основывался на многолетних рядах их восстановленного (с исключенными изменениями, вызванными антропогенным воздействием) сезонного и годового стока, для чего был использован метод рек-индикаторов климатических условий (притоков и верхних частей главных рек), характеризующихся относительно слабыми антропогенными нарушениями водного режима (Георгиади и др., 2014). Был использован также ряд восстановленного стока р. Москвы у Можайска, полученный на основе метода водного баланса.

В качестве границы начала глобального потепления был принят 1980 г., что можно в первом приближении рассматривать в качестве осредненной оценки этой границы для рек Русской равнины, если исходить из анализа наблюдающейся последовательности смены контрастных фаз годового и сезонного стока (Георгиади и др., 2014; Георгиевский и др., 2014). Хотя эти границы в различных регионах могут существенно отличаться (Георгиади и др., 2014; Фролова и др., 2022; Georgiadi et al., 2020). Если же исходить из анализа смены продолжительных фаз температуры воздуха, то указанная граница в основном наблюдается в конце 1980-х годов, а переход контрастных фаз атмосферных осадков наблюдается примерно в середине 1970-х годов (Георгиади и др., 2014).

Границы между длительными фазами пониженных и повышенных значений годового и сезонного стока воды были определены с использованием разностно-интегральных кривых (Андреянов, 1959; Georgiadi and Groisman, 2023) в сочетании с оценкой статистической однородности рядов по средним значениям длительных контрастных фаз на основе параметрических (критерий Стьюдента) и непараметрических (критерий Мана-Уитни-Пети) критериев однородности (Евстигнеев, Магрицкий, 2018; Georgiadi and Groisman, 2023; Pettitt, 1979).

Результаты выявления лет, в которые происходила смена контрастных фаз, определенных на основе указанного выше набора методов, как правило, совпадают (Georgiadi and Groisman, 2023 и др.). Они дают основание сделать два следующих вывода. Во-первых, использование набора таких или аналогичных методов позволяет достаточно надежно выявлять границы смены контрастных фаз и, во-вторых, границы контрастных длительных фаз повышенных/пониженных значений годового и сезонного стока можно также выявлять на основании разностно-интегральных кривых.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБОБЩЕНИЕ

Основные реки Русской равнины

Обобщенная характеристика маловодья на реках по гидрологическим сезонам года и года в целом. Доля общего количества лет, в которые наблюдалось маловодье хотя бы в одном из сезонов года или оно охватывало несколько сезонов года или год в целом, изменялось на рассмотренных реках по отношению к продолжительности всего периода наблюдений в диапазоне от 46 до 57% (табл. 2). При этом, для каждой из рек характерны свои особенности распределения количества лет, в которые маловодье формируется в различные сезоны года. Общая черта для всех рек – наибольшее число маловодных лет приходится на зиму в те годы, когда зимний сезон является единственным в году маловодным сезоном. Аналогичная картина характерна для других рассматриваемых рек и для двух других сезонов, кроме Дона (см. табл. 2). И все же примерно половину (а на Дону – более 60%) из общего числа лет с маловодьем оно наблюдалось в течение двух или даже трех сезонов года и года в целом. На всех реках (кроме Западной Двины) в довольно большом числе лет маловодье формируется во все сезоны года и год в целом.

Таблица 2. Характеристика лет с сезонным и годовым стоком обеспеченностью ≥75%

Примечания: * З – зима, П – половодье, ЛО – летне-осенний период, Г – среднегодовой сток; ** доля лет с маловодными сезонами и годовым маловодьем (в %) от числа лет всего периода наблюдений.

В значительном числе лет (более тридцати) маловодье формируется только в одном из бассейнов. Но в большем числе лет (более пятидесяти) оно происходит в нескольких (от двух до пяти) бассейнах одновременно. В конце XIX в., в 1920–1930-е годы, в 1970-е годы в течение семи лет в различные сезоны года и года в целом формировалось маловодье одновременно во всех рассмотренных реках, а в течение девяти лет – в четырех бассейнах. В значительно большем числе лет маловодье наблюдалось одновременно в трех или двух бассейнах.

Наиболее часто (в течение 17–19 лет) маловодье наблюдается одновременно в следующих парах речных бассейнов: Волга–Дон, Дон–Днепр, Волга–Днепр, Западная Двина–Северная Двина, Днепр–Северная Двина, Волга–Западная Двина.

Изменение количества и доли маловодных лет в период современного глобального потепления. Современное глобальное потепление, за начало которого принят 1981 г., на всех рассмотренных реках приводит к существенному снижению количества маловодных лет в зимнюю и летнеосеннюю межень (рис. 1). Наиболее заметно это происходит на Днепре, на Дону, а также на Волге в летне-осеннюю межень, когда маловодье не наблюдалось вовсе. На Западной Двине и Северной Двине доля маловодных лет в меженные сезоны, а на Волге в летне-осеннюю межень также сократилась очень заметно. В то время как доля лет с низким стоком половодья (равным или меньшим стока 75% обеспеченности) на Дону, на Северной Двине и Западной Двине значительно увеличилось. Тогда как на Волге и Днепре она изменилась малозаметно. А вот доля лет с годовым стоком равным или меньшим стоку 75% обеспеченности на всех реках, так же как и низкого стока меженных сезонов, существенно снизилась.

Рис. 1. Изменение доли (%) маловодных лет (со стоком обеспеченностью ≥75%) в период современного глобального потепления (c 1981 г. до окончания периода наблюдений на реках, приведенного в табл. 1) по сравнению с периодом относительно более холодного климата (1945–1980 гг.)

Годовой и сезонный сток в период аномально низкого маловодья в замыкающих створах крупных рек в годы экстремальных засух. Экстремальные засухи на территории Русской равнины, формировавшиеся в летние месяцы и охватывавшие огромные территории, наблюдались на протяжении XIX–XXI вв. регулярно, в том числе в период современного глобального потепления. В эти же годы формировалось маловодье на реках, которое также распространялось на большую территорию (Georgiadi et al., 2021). При этом на территорию всех рассмотренных речных бассейнов маловодье распространялось лишь в 1921 и 1972 гг. (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика маловодных лет со стоком ≥75% обеспеченности

Примечание: оранжевые ячейки – речной сток меньше или равен стоку 75% обеспеченности, красные ячейки – речной сток меньше или равен стоку 90% обеспеченности.

В 1921 г. оно охватывало практически все сезоны года и год в целом (кроме зимы на Дону и летне-осеннего сезона на Северной Двине). Оно было также наиболее интенсивным. Сезонный и годовой сток был чрезвычайно низким (равным или меньшим стоку 90% обеспеченности). Лишь на Волге зимний, на Дону годовой и на Северной Двине летне-осенний и годовой сток были ниже стока 75% и выше стока 90% обеспеченности.

В 1972 г. на всех реках годовой сток был ниже стока 75% обеспеченности и выше стока 90% обеспеченности. Сезонное маловодье наблюдалось одновременно на трех реках. В период половодья на Дону, Днепре и Западной Двине, а в летне-осенний период на Волге, Дону и Северной Двине. Все сезоны года и год в целом оно охватывало лишь на Дону.

В 1891 г. маловодье охватывало бассейны Волги, Дона, Днепра и Западной Двины, а в 1975 г. бассейны Волги, Дона, Западной Двины и Северной Двины. При этом маловодье 1975 г. на Волге и Дону захватывало как все сезоны года, так и год в целом. На Северной Двине его не было только зимой, а на Западной Двине оно наблюдалось лишь в летне-осенний период. В 1891 г., как и в 1975 г., оно проявилось в наибольшей мере в бассейнах Волги и Дона в сезоны теплого периода года и год в целом и затронуло лишь зимний сезон на Днепре и Западной Двине.

В другие рассмотренные годы с экстремальными засухами маловодье распространялось лишь на один речной бассейн, но на все сезоны и год в целом (1931 г., бассейн Волги) или на несколько бассейнов, но только на летне-осенний сезон (1946 г., бассейны Дона, Днепра и Северной Двины).

Реки бассейнов Волги, Дона, Днепра и Урала

Особенности маловодья на реках в бассейнах Волги, Дона, Днепра и Урала в годы с экстремальными засухами

Маловодья в периоды половодья, летне-осенней межени и года в целом. Маловодье 1975 г. в летне-осеннюю межень, в период половодья и года в целом было зафиксировано на всех изучаемых реках бассейна Волги (кроме половодья на Волге у Старицы), Дона и Днепра (кроме Березины). Средний сток этих периодов на реках в этих крупных бассейнов варьировал, как правило, от 80 до 99% обеспеченности. В 1972 г. на реках в бассейне Дона маловодье наблюдалось на всех реках во все указанные периоды года, а их средний сток в большинстве случаев был ниже стока 90% обеспеченности. В то время как на реках бассейна Волги маловодье наблюдалось в основном в летне-осенний период. Только на Волге у Старицы оно также было в период половодья и года в целом, а на Сургуте его не было вовсе. В бассейне Днепра в этот год реки были маловодными в основном в половодье и год в целом (обеспеченность стока этих периодов преимущественно была ниже 85%). И лишь на Десне у Брянска маловодье наблюдалось также в летне-осеннюю межень, его средний сток соответствовал 75% обеспеченности. На Урале у Кизильской в 1972 и 1975 гг. маловодье охватывало все рассматриваемые сезоны, а обеспеченность их стока достигала 83–97%.

В 2010 г. маловодье распространялось на все рассмотренные периоды лишь на реках северо-востока и востока бассейна Волги (рр. Вятка и Белая). Обеспеченность их стока находилась в пределах 81–93%. В бассейне Дона оно формировалось на его притоках в его среднем течении (Воронеж, Ворона) в период половодья и года в целом, а на Хопре оно наблюдалось только в период половодья. При этом обеспеченность стока этих периодов составляла 76–85%.

В другие годы с экстремальными засухами маловодье охватывало существенно меньшие территории. Так, например, в бассейне Волги в период экстремальной засухи 1981 г. маловодье наблюдалось лишь в летне-осенний период на таежных (на Унже и Вятке) и степных (на Самаре и Большом Карамане) реках, а обеспеченность их среднего стока составляла 75–79%. В 1991 г. маловодье фиксировалось только на Унже (в летне-осеннюю межень), а в 1995 г. лишь на Волге у Старицы и также в летне-осеннюю межень. В 1999 г. оно наблюдалось на Волге у Старицы (в летне-осеннюю межень) и на Большом Карамане (в период половодья и года в целом). Обеспеченность стока в эти периоды составляла около 75% и лишь в 1999 г. на Большом Карамане она достигала 90%.

На реках в бассейне Дона маловодья в годы с экстремальными засухами регулярно наблюдались (в 1991, 1995, 1998 и 1999 гг.) только на Дону у Лисок и лишь в период половодья. Обеспеченность стока низкого половодья в эти годы составляла около 75%. Маловодье формировалось также в период половодья, а также и года в целом на Сосне в 1991 и 1995 гг., на Медведице в 1995 г. и на Иловле в 1995 и 1998 гг. На Иловле обеспеченность стока этих периодов составляла около 90%, тогда как в остальных случаях она была около 75%. Маловодье в летне-осенний период наблюдалось лишь на двух реках. На Чире в 1995 г. (с обеспеченностью стока 75%) и на Иловле в 1998 г. (обеспеченность стока была более 98%). В бассейне Днепра в 1980–1990-е годы с экстремальными засухами маловодье наблюдалось лишь один раз (в 1991 г.) только на одной реке (Десна у Брянска) в период половодья.

Маловодье в период летней межени. Летом (период наибольшего распространения экстремальных засух) в 1975 г. маловодье наблюдалось в течение всех месяцев практически на всех рассмотренных реках в бассейне Волги, половине рек в бассейне Дона, на двух реках бассейна Днепра (Припять и Десна) и на Урале. Сток этих месяцев был чрезвычайно низким (его обеспеченность варьировала от 90 до 99%). На ряде рек в бассейне Дона маловодье формировалось в июне и июле (Битюг, Иловля) или только в июне (Воронеж), и оно также характеризовалось очень низким стоком с обеспеченностью более 90%. Похожая картина отмечается на ряде рек в бассейне Днепра. Маловодье здесь было сдвинуто во времени и происходило в июле–августе (Сож, Сейм) и в августе (Днепр у Речицы, Березина). При этом обеспеченность среднемесячного стока на лесных реках была существенно ниже (около 75%), чем на лесостепных реках (Сейм), где она приближалась к 90%.

В 1972 г. маловодье в течение всех летних месяцев наблюдалось практически на всех реках бассейна Дона, а также на Самаре в бассейне Волги. Оно, как и маловодье 1975 г., охватывало в основном лесостепные и степные реки. На других реках этого бассейна маловодье формировалось преимущественно в течение двух месяцев (кроме Вятки, на которой был лишь один маловодный месяц, и р. Сок, на которой маловодья в этот год не фиксировалось). Обеспеченность стока маловодных месяцев изменялась в широких пределах (75–90%). В бассейне Днепра маловодье наблюдалось в течение одного-двух летних месяцев (кроме Березины, на которой маловодья не было), обеспеченность стока которых варьировала от 75 (Сож – лесная зона) до 95% (Десна – лесостепь). На Урале маловодье наблюдалось в июле и августе, а обеспеченность стока составляла 78– 90% соответственно.

Следующее по охвату территории маловодье в летние месяцы наблюдалось в 2010 г. Но в отличие от маловодий 1975 и 1972 гг. в течение всех трех месяцев оно было зафиксировано только на четырех лесостепных и степных реках, две из которых в бассейне Волги (Белая, Дема) и по одной в бассейнах Днепра (Сейм) и Дона (Медведица). В течение двух месяцев оно наблюдалось на Вятке (бассейн Волги), Хопре (бассейн Дона) и Десне (бассейн Днепра). А один маловодный месяц был зафиксирован на Дону у Лисок и Воронеже (бассейн Дона), р. Сок (бассейн Волги) и на Урале.

В другие годы с экстремальными засухами маловодье в летний период распространялось на существенно меньшие по размеру территории и охватывало отдельные части рассмотренных крупных речных бассейнов и наблюдалось чаще всего в течение одного летнего месяца (1981 г. – на Унже, Вятке, Сосне, Воронеже, Иловле, 1991 г. – на Белой, 1995 г. – на Березине, 1999 г. – на Вятке) и редко двух (1981 г. – на Самаре, 1991 г. – на Калитве и Медведице, 1995 г. – на Чире) или трех месяцев (1991 г. – на Унже, 1995 и 1998 гг. – на Иловле). Сток таких маловодных месяцев менялся в широких пределах и соответствовал 75–99% обеспеченности. При этом маловодные летние месяцы наблюдались, в основном, на степных и лесостепных реках.

Изменение частоты маловодных лет во время долговременных фаз повышенного/пониженного стока

В многолетних изменениях рассмотренных рек Русской равнины (Волга – Старица, Москва – Можайск, Днепр – Орша, Ока – Калуга, Дон – Казанская, Сейм – Рыльск, табл. 4) за весь более чем вековой период наблюдений (на Сейме более чем 80-летний) выявлены две продолжительные контрастные фазы повышенного и пониженного стока гидрологических сезонов (Georgiadi and Groisman, 2023). При этом, для половодья сначала наблюдалась фаза повышенного стока, которая сменилась в 1960 г. на Днепре, в 1969 г. на Волге, в 1972 г. (на Сейме, Оке и Дону), в 1989 г. (на Москве у Можайска) на фазу пониженного стока. Для меженных периодов, напротив, сначала наблюдались фазы пониженного стока, а затем практически синхронно на всех рассмотренных реках (в 1978–1981 гг.) наступила фаза повышенного стока. При этом границы последних наблюдавшихся фаз, как правило, близки к границам периода современного глобального потепления. Характер же фаз годового стока существенно отличается между реками. Продолжительность долговременных фаз находится в пределах 28–99 лет. Разница в стоке контрастных фаз составляет (в процентах от стока в фазу его пониженных значений) от 18 до 144%. При этом наибольших значений разница в стоке, как правило, достигает в меженные сезоны года, а наименьших для годового стока.

Таблица 4. Число случаев (в %) маловодных лет (обеспеченность которых равна или выше 75 и 95%) для основных гидрологических сезонов года и года в целом в долговременные контрастные фазы водности

Примечания: * – фаза повышенного стока; ** – фаза пониженного стока.

Были выявлены очень значительные различия в частоте маловодных лет (обеспеченность стока которых ≥75 и ≥95%) в фазы повышенного/пониженного стока всех рассмотренных рек как для годового стока, так и для стока основных гидрологических сезонов года (половодье, летне-осенний и зимний периоды). В табл. 4 указаны наибольшие и наименьшие доли маловодных лет (в процентах от продолжительности всего периода наблюдений) по данным для всех рассмотренных рек. Для летне-осеннего и зимнего сезонов на рр. Ока, Дон, Москва в фазы их повышенного стока вовсе не наблюдалось экстремальное маловодье. При этом в эти же сезоны в контрастные фазы наблюдались более значительные различия в частоте маловодных лет по сравнению с периодом половодья и годовым стоком. Для фаз повышенного стока диапазон изменений частоты маловодных лет (сток которых был ниже стока 75 и 95% обеспеченности) составлял для летне-осеннего стока соответственно 0–7 и 0–2, для зимы 0–7 и 0–7, для половодья 5–18 и 0–8, для годового стока 8–19 и 0–4). Для фазы пониженного стока картина разительно отличалась и выглядела следующим образом. Для летне-осеннего периода 35–42 и 6–8, зимнего периода 33–49 и 6–14, для половодья 36–66 и 1–14, для годового стока 29–43 и 5–11.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На фоне долговременных изменений стока, на реках Русской равнины формировались маловодья разной интенсивности, которые охватывали как год в целом, так и его основные сезоны. В период с конца XIX до начала XXI в. доля общего количества лет, в которые наблюдалось маловодье (когда сток был равен или ниже стока 75% обеспеченности) хотя бы в одном из сезонов года или в нескольких сезонах года, или год в целом, изменялось на рассмотренных реках Русской равнины (Волга, Дон, Днепр, Западная Двина и Северная Двина) по отношению к продолжительности всего периода наблюдений в диапазоне от 46 до 57%.

В большом числе лет (более тридцати) маловодье формируется только в одном из указанных выше бассейнов. Но в значительном числе лет (более 50) оно происходит в нескольких (от двух до пяти) бассейнах одновременно. В конце XIX в., в 1920–1930-е годы, в 1970-е годы в течение семи лет в различные сезоны года и года в целом маловодье формировалось одновременно на всех рассмотренных реках, а в девяти случаях в четырех бассейнах. В значительно большем числе лет маловодье формировалось одновременно в трех или двух бассейнах.

Современное глобальное потепление привело к существенному снижению доли маловодных лет в зимнюю и летне-осеннюю межень и года в целом на всех рассмотренных реках. В то время как доля лет с низким стоком половодья (равным или меньшим 75% обеспеченности) на Дону, на Северной Двина и Западной Двине напротив значительно увеличилось. Тогда как на Волге и Днепре она изменилось малозаметно.

В годы, в которые наблюдались наиболее крупные из экстремальных засух (1891, 1921, 1931, 1946, 1972 и 1975 гг.), территорию всех рассмотренных речных бассейнов маловодье охватывало лишь в 1921 и 1972 гг. В 1921 г. экстремальное маловодье наблюдалось практически во все сезоны года (кроме зимы на Дону и летнеосеннего сезона на Северной Двине). Оно было также наиболее интенсивным. Сезонный и годовой сток был чрезвычайно низким (равным или меньшим стоку 90% обеспеченности).

Маловодья на реках степной, лесостепной, южной и западной частей лесной зон тесно коррелированы с наиболее экстремальными засухами, наблюдавшимися на Русской равнине в период современного глобального потепления в 1970–2000-е годы.

Большую территорию экстремальное маловодье охватывало во время экстремальных засух 1975, 1972 и 2010 гг., наблюдавшихся в период глобального потепления. В 1975 г. ареал маловодья включал в себя бассейны крупнейших рек (Волги, Дона и Днепра, а также Урала), которое проявлялось даже в их замыкающих створах. В 1972 г. маловодье наблюдалось в замыкающем створе Дона, а также на Днепре и Урале, а в 2010 г. только в низовье Волги. При этом в 1975, 1972 и 2010 гг. в замыкающих створах этих рек оно наблюдалось не только в летне-осеннюю межень (период, когда встречаются экстремальные засухи), но также в период половодья и года в целом. Сток в эти периоды годового цикла был чрезвычайно низким и его обеспеченность варьировала, как правило, в диапазоне от 80 до 99%.

В другие годы с экстремальными засухами маловодье охватывало существенно меньшие территории, отдельные периоды года, а в летний период только его отдельные месяцы.

Для рек центральной части Русской равнины выявлено кардинальное изменение частоты маловодных лет в контрастные долговременные фазы речного стока, как в основные гидрологические сезоны года, так и за год в целом.

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Исследование выполнено в рамках государственного задания Института географии РАН FMWS-2024-0007 (№ 1021051703468-8).

FUNDING

Study completed according to the state assignment for the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences FMWS-2024-0007 (no. 1021051703468-8).

¹ Многолетние колебания и изменчивость водных ресурсов и основных характеристик стока рек Российской Федерации: Научно-прикладной справочник / под ред. В.Ю. Георгиевского. СПб.: ООО “РИАЛ”, 2021. 190 с.

² Многолетние колебания и изменчивость водных ресурсов и основных характеристик стока рек Российской Федерации: Научно-прикладной справочник / под ред. В.Ю. Георгиевского. СПб.: ООО “РИАЛ”, 2021. 190 с.

³ Семенов В.А., Гниломедов В.А., Салугашвили Р.С., Голубев В.Н., Фролов Д.М. География распределения и генезис климатообусловленных изменений экстремальных расходов воды, опасных наводнений и маловодий на реках России // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 2015. № 179. http://meteo.ru/publications (дата обращения 07.01.2024).

Об авторах

А. Г. Георгиади

Автор, ответственный за переписку.
Email: georgiadi@igras.ru
Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рис. 1. Изменение доли (%) маловодных лет (со стоком обеспеченностью ≥75%) в период современного глобального потепления (c 1981 г. до окончания периода наблюдений на реках, приведенного в табл. 1) по сравнению с периодом относительно более холодного климата (1945–1980 гг.)

Скачать (238KB)

Метаданные