Моделирование эволюции горного оледенения Северного Кавказа в XXI веке

Целью работы является оценка текущих и прогностических изменений параметров горного оледенения Северного Кавказа под воздействием разных климатических сценариев из проекта CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project - Проект межмодельного сравнения взаимодействующих компонент климата): SSP119, SSP126, SSP245, SSP370, SSP585. При этом ключевой является оценка роли, которую играет моренный покров в эволюции горного оледенения в течение XXI века. Объектом исследования являются ледники бассейнов рек Терек и Кубань (Северный Кавказ, Россия). Предметом исследования в работе является роль моренного покрова в эволюции ледников на региональном уровне в XXI веке. Научная новизна работы: 1. Разработаны расчетный алгоритм и программный код для описания эволюции покрытых мореной ледников, включающий поступление, перенос и вытаивание моренного материала, работающий на региональном уровне. 2. Впервые спрогнозирована эволюция параметров ледников и моренного чехла в бассейнах Терека и Кубани до 2100 года при реализации различных климатических сценариев - от умеренного до экстремального. 3. Количественно охарактеризованы тенденции в динамике эволюции ледников бассейнов Терека и Кубани. 4. Впервые спрогнозировано время образования потенциально опасных прогляциальных озер на Эльбрусе. Основные защищаемые положения: 1. Усовершенствована модель динамики ледников с учетом эволюции моренного покрова, которая применим на региональном уровне. Прогностический потенциал модели включает в себя возможность оценивать пространственные и динамические характеристики ледников, мощность и площадь поверхностной морены, толщину и объем погребенного под мореной мёртвого льда, а также, косвенно, время и место образования прогляциальных озер и изменение ледникового стока. 2. В соответствии с разработанным прогнозом, моренный покров будет временно задерживать потерю массы льда в ближайшие 20-50 лет, особенно в масштабах крупных долинных ледников. Несмотря на изолирующий эффект моренного покрова, он окажет незначительное влияние на общий объем льда и количество исчезнувших ледников на Северном Кавказе к концу XXI века. 3. Прогнозируемый объем льда в бассейне Кубани будет убывать в два раза быстрее, чем в бассейне Терека примерно до 2040 года. При климатическом сценарии с самым большим повышением температуры (SSP5-8.5) к концу XXI века, произойдет почти полная дегляциация Северного Кавказа. Лишь при умеренном потеплении (сценарии SSP1-2.6, SSP1-1.9) ледники, в соответствии с прогностическими расчетами, достигнут равновесия с климатом до конца века. 4. В соответствии с прогностическими расчетами, при климатических сценариях с наибольшим повышением температуры SSP5-8.5, SSP3-7.0, в 2100 году на Эльбрусе будет сосредоточено до 84% оставшегося льда в бассейне Терека, и до 98% оставшегося льда в бассейне Кубани. На Эльбрусе, при благоприятных геоморфологических обстоятельствах, будет образовано до 17 новых прогляциальных озер. 5. Динамика пространственных характеристик моренного покрова (его средняя мощность) на активных ледниках носит нелинейный характер в течение XXI века. До 2035 года, мощность морены на ледниках будет продолжать расти в среднем по Северному Кавказу, в то время как ледники будут постепенно истончаться при ограниченном отступании фронтов. После 2035 года (в среднем по исследуемому региону) будет происходить синхронное скачкообразное уменьшение длины долинных ледников и постепенное убывание средней толщины покрывающей их морены. 6. В период между 2030 и 2040 годами, прогнозируется формирование максимального объема мёртвого льда в целом по региону. В 2050-2070 гг. в зависимости от сценария, прогнозируется достижение второго максимума объема мёртвого льда, величина которого меньше первого.