galakhov_kolebaniya_lednikov

Сурегасеае (осоковые), скорее всего, можно характеризовать как похолодание и уменьшение увлажнения. В.В. Бутвиловский, В.А. Панычев, Е.А. Пономарева и А.С. Тресвятская (1993, с. 45) отмечают:

«Поздний голоцен как период начавшегося значительного и резкого похолодания климата проявляется на Алтае с 4,3—4,5 тыс. лет назад, соответствуя началу суббореала Европы».

Далее он^указывают (с. 46):

«Имеется ряд пунктов, где найдены криогенные инволюции грунтов и псевдоморфозы по ледяным жилам. На Башкаусе криотурбации обнаруживаются в разрезе 6 м террасы на протяжении 250 м и датируются по включенному в них древесному углю 4280±90 лет (СОАН-2182), отмечая собой первое значительное по­ холодание».

В данном случае авторы имеют в виду похолодание после кли­ матического оптимума голоцена. Как видим, похолодание 4,3-4,5 тыс. лет назад выделяется не только по разрезу Ештыккель, но и по криотурбациям, отмечаемым в долине Башкауса.

Значительное похолодание после климатического оптимума можно отметить по условиям формирования бугров пучения в Чуйской степи в районе поселка Тебелир. Согласно радиоугле­ родной датировке, возраст органики (листья, стебли, веточки) со­ ставляет 3810±105 лет назад (Рудой А.Н., 1984). Естественно, что органика попала в бугор пучения лишь после его формирования и, скорее всего, связана с потеплением 3780±35 лет назад, выделяе­ мым по урочищу Ештыккель. Чуйская степь в районе поселка Те­ белир и в настоящее-то время не отличается обилием раститель­ ности:

«Тебелиры располагаются южнее поселка неширокой полосой, совпадающей с заболоченными понижениями, днища которых изо­ билуют озерками удлиненной формы диаметром от 2-3 до 100— 120 м. Многие озерки соединены протоками, а некоторые - через подземный водоток. Местность бугристая, разбитая морозобойными трещинами. В летний период растительность здесь очень скуд­ ная, поверхность местами покрыта белым или серовато-белым на­ летом солей» (Кривоносов Б.М., 1978, с. 110).

А в период максимума похолодания после климатического оп­ тимума эта растительность была еще беднее, и поэтому вероят­ ность попадания растительности в тебелир в этот период весьма мала.

72

Что же такое из себя представляют тебелиры? Наиболее пол­ ное описание такого бугра пучения можно найти в работе Г.Я. Ба­ рышникова (1988, с. 3-5):

«Проведенные в 1986 г. буровые работы к юго-востоку от села Тебелир Кош-Агачского района позволили нам, совместно с геоло­ гом В.К. Чижиковым, достаточно детально изучить геологическое строение многолетних бугров пучения. На одном из них высотой 5 м было пробурено две скважины - одна глубиной 11 м у подно­ жия и другая глубиной 20 м на вершине. Наиболее полную инфор­ мацию мы получили по скважине 3 (см. рис. 25), пройденной на вершине бугра пучения, где вскрываются (сверху, м):

1.Почвенно-растительный слой_____________________________ 0,10

2.Галечник с песчано-гравийным и песчано-суглинистым заполните­ лем _____________________________________________________ 3,20

3.Суглинок закисной, с примесью мелкой гальки и гравия, мерзлый, массивной криогенной текстуры. В порах и трещинах отмечаются кри­ сталлы льда 1—3 мм в поперечнике. В основании слоя массивная крио­ генная текстура замещается пластинчато-сетчатой с прожилками и

прослоями льда до 2 см мощности___________________________ 4,20

4.Песок пылеватый полимиктового состава, мерзлый. Лед отмечается в виде прослоев, состоящих из игольчатых образований, в целом ори­ ентированных по слоистости, которая в свою очередь обусловлена че­ редованием льда и песка. Слойки имеют мощность 0,7-1,0 см. Общий объем льда достигает 40-60%_____________________________ 3,20

5.Суглинок тонкослоистый, мерзлый, сетчатой криогенной текстуры

0,90

6.Песок мелкий полимиктового состава, мерзлый, слоистый. Обособ­ ленные частицы льда игольчатой формы образуют волнообразные прослои. Общий объем льда 30—40%_________________________ 1,40

7.Суглинок заксиный мерзлый, с примесью мелкой гальки. Криоген­ ная текстура массивная____________________________________ 1,00

8.Песок средней крупности полимиктового состава мерзлый, слоисто­ волокнистой криогенной текстуры. Общий объем льда около 40%

1,20

9. Суглинок мерзлый трещиновато-пористый, сетчатой криогенной структуры, с отдельными включениями льда до 5-6 см в поперечнике. Общий объем льда до 60 %_________________________________ 0,70 10. Песок средней крупности полимиктового состава, мерзлый. Крио­ генная текстура сложная. Отдельные прослои льда имеют мощность 5-6 см___________________________________________________ 3,80

73

Скв.З

Рис. 25. Разрез бугра пучения в с. Тебелир (Барышников Г.Я., 1988). Условные обозначения:

1 - галечник; 2 - песок средней крупности; 3 - песок мелкий; 4 - песок пылеватый; 5 - суглинок с примесью мелкой гальки и гравия; б —суглинок тонкослоистый; 7 - скважина;

8 - график термокаратажа скважин; 9 - линия дневной поверхности у подножья бугра пучения

Из приведенного разреза видно, что в толще бугра пучения от­ сутствует ледяное ядро, в противоположность тому как это наблю­ дается в булгунняхах Якутии или пинго Северной Америки. Здесь в разрезе развиты льдистые породы со множеством тонких линз льда, что свидетельствует не об инъекционном, а о сегрегационном про­ исхождении последних. Но, как известно, сегрегационный лед не обусловливает таких форм рельефа, как многолетние бугры пуче­ ния высотой свыше 5 м. Остается предположить, что вспучивание горных пород происходит за счет увеличения объема увлажненных и медленно промерзающих тонкодисперсных масс (глина, сугли­ нок, супесь)».

А.Л. Уошборн (1988, с. 182-184) на основе обработки много­ численного литературного материала приходит к несколько иным выводам:

«Считается, что рост пинго происходит двумя путями - под воздействием криостатического давления и под воздействием арте­ зианского давления (в этом случае образуется ледяное ядро). Есть два варианта криостатической гипотезы. 1. Озеро заполняется рас­ тительностью или осадками; в условиях вечной мерзлоты это при­

74

водит к тому, что вода при прогрессирующем промерзании сверху, сбоку и со дна попадает в ловушку. Окончательное промерзание и расширение захваченной воды вызывает пучение и вздымание грунта. Полагают, что роль растительности невелика, так как озера в зоне сплошной вечной мерзлоты редко заполняются раститель­ ными остатками (J.R. Mackayb, личное сообщение, 1978). Более вероятное событие, последствия которого вполне можно сравнить с результатом спуска озера, - это обмеление водоема по мере накоп­ ления осадков, отчего дно озера со временем оказывается в зоне ежегодного промерзания (Porsild, 1938). 2. Спуск или смещение водного объекта, ранее изолировавшего от промерзания нижеле­ жащие водонасыщенные отложения, влечет за собой прогресси­ рующее всестороннее промерзание осадков. Тем самым создаются условия для формирования крупных ледяных тел за счет или (а) отжатия незамерзшей воды в места, где она при промерзании обра­ зует инъекционный лед, или (б) постоянного поступления воды с образованием сегрегационного льда, или (в) совместного действия обеих механизмов».

В данном случае речь шла о так называемых пинго закрытых систем. Пинго открытых систем образуются, если «грунтовые воды под артезианским давлением, текущие под тонким слоем многолет­ немерзлых пород или в таликах вечной мерзлоты, проникают в при­ поверхностные горизонты, где замерзают, образуя инъекционные льды. Это также служит толчком к формированию ледяного ядра и пучению поверхности» (Уошборн A.JL, 1988, с. 184). A.JI. Уошборн также говорит о том, что пинго закрытых систем располагаются по­ одиночке, а пинго открытых систем располагаются «гроздьями».

По исследованиям A.JI. Уошборна (1988, с. 187), пинго откры­ тых и закрытых систем формируются в различных природных ус­ ловиях:

«...пинго открытых систем, которые считаются адекватными современному климату, наблюдаются, например, в зоне прерыви­ стой вечной мерзлоты в центральной Аляске, где средние годовые температуры воздуха колеблются в пределах от -2,2 до -5,6 °С (Holmes G.E., Hopkins, Foster, 1968) или от -1 до -2 в некоторых местах (Зуцуб 1969). В Западной Сибири пинго открытых систем есть там, где средняя годовая температура воздуха ниже -3, -4 °С (Баулин, Дубиков, Уваркин, 1973). Таким образом, эти структуры необязательно требуют столь же низких температур, какие необхо­ димы для формирования пинго закрытых систем или повторно­

75

ледяных жил на Аляске (от -6 до -8 °С, по данным Powe, 1966а, 1969, 1975) и в других частях Арктики».

Итак, бугор морозного пучения, описанный Г.Я. Барышнико­ вым, - это пинго закрытых систем (поскольку ледяное ядро в нем отсутствует). Он мог сформироваться при среднегодовых темпера­ турах около -6-8 °С. Сейчас в Кош-Агаче (а это рядом с поселком Тебелир) среднегодовая температура равна -6,7 °С (Справочник..., 1965). По крайней мере, определенное с помощью имитационного моделирования по ледниковым отложениям в долине Актру похо­ лодание в «аккемскую» стадию не противоречит данным A.J1. Уошборна. Время максимума этого похолодания в соответствии с дан­ ными В.В. Бутвиловского, В.А. Панычева, Е.А. Пономаревой и А.С. Тресвятской (1993), а также с датировкой А.Н. Рудого (1984) мы оцениваем в 4000-4300 лет назад.

Для того чтобы заполнить пробелы потеплений и похолоданий, которые мы не можем достоверно определить по ледниковым от­ ложениям, была сделана попытка увязать твердо установленные амплитуды изменений среднелетней температуры с длительностью этих потеплений и похолоданий (табл. 13, рис. 34).

Таблица 13

Амплитуда потеплений или похолоданий и их длительность, установленные по ледниковым отложениям и границе леса

	Изменения		Время периода (лет назад)
среднелетней температуры, °С			и продолжительность (лет)
максимум	минимум	амплитуда	начало	конец	продолжительность
+1,7	-1,0	2,7	6000	4200	1800
+0,9	-0,3	1,2	1750	1200	550
+0,9	+0,1	0,8	1200	800	400
+0,4	+0,1	0,3	800	600	200
+0,4	-0,2	0,6	600	250	350

С помощью полученной зависимости мы попытались восста­ новить неизвестные нам «лакуны» в кривой колебаний среднелет­ ней температуры за вторую половину голоцена (рис. 26). Получен­ ная кривая отличается от кривых, опубликованных нами ранее (Галахов В.П., Быков Н.И., Назаров А.Н., Останин О.В., 2002; Галахов В.П., Назаров А.Н., 2004). Связано это с нашей ошибкой в определении начала «исторической» стадии и с получением нового материала по долине Актру.

76

Рис. 26. Колебания среднелетней температуры воздуха в бассейне Актру за вторую половину голоцена

Необходимо отметить, что, поскольку моренные комплексы и граница леса (по которым в основном и определялись термические изменения) формируются сотни лет, то полученные колебания тер­ мического режима справедливы при периоде осреднения в эти сот­ ни лет. Если мы будем рассматривать более короткопериодичные колебания (например, по спорово-пыльцевым спектрам или денд­ рохронологиям), отклонения максимумов потеплений и похолода­ ний будут более значительны. По крайней мере инструментальные наблюдения по Барнаулу за период с 1838 г. показывают, что корот­ копериодичные колебания необходимо увеличивать на 1,0-1,5 °С.

Результаты эмпирической науки (да простит меня Бэкон) почти всегда совершенно бесполезны. Чтобы извлечь из них что-то действительно ценное - в узко утилитарном или, наоборот, в возвышенно духовном смысле, - требуется процедура интерпретации.

Обычно под «интерпретацией» понимается построение работоспособной модели.

Миры братьев Стругацких:: Следствие по делу о гибели мира

Глава 4 ОПОРНЫЙ БАССЕЙН. РЕПРЕЗЕНТАТИВНОСТЬ

Понятие «репрезентативный» пришло в географическую науку от гидрологов, когда в период 1965-1974 гт. по инициативе ЮНЕСКО проводилось Международное Гидрологическое Десяти­ летие (Гляциологический словарь, 1984). Понятие «репрезентатив­ ность», как правило, относилось к какому-либо речному бассейну:

«В обшей программе работ по МГД в Советском Союзе преду­ сматривается организация специальных наблюдений в различных природных зонах и репрезентативных речных бассейнах.

С понятием репрезентативности связывается представление о том, что гидрологические характеристики, полученные путем на­ блюдений в одном бассейне, могут быть применены и к другим бассейнам в аналогичных физико-географических условиях. Поня­ тие это условно из-за комплексности гидрологических характери­ стик, включающих много отдельных показателей, и различий тре­ буемой точности по отношению к тем или иным показателям и ха­ рактеристикам» (Тронов М.В., 1968, с. 197).

В дальнейшем понятие репрезентативности получило более широкое толкование, например, по отношению к ледникам.

Прежде чем перейти к обоснованию репрезентативности бас­ сейна, дадим само определение репрезентативности.

Согласно А.И. Чеботареву (1970, с. 220), «репрезентатив­ ный» - это:

«...характерный, представительный для определенных условий. Например, репрезентативный ряд наблюдений над каким-либо эле­

78

ментом гидрологического режима - ряд, типично отражающий за­ кономерности изменения этого явления за рассматриваемый пери­ од на рассматриваемой территории».

Согласно А.Н. Кренке, репрезентативность ледников - это: «Степень сходства основных черт морфологии, режима и эво­

люции ледника с остальными ледниками ледниковой системы или группы. Оценивается по сходству интегральных (слой или модуль стока), безразмерных (градиент абляции с высотой) и временных (параллельность колебаний, метеорологических условий, высоты границы питания, концов ледников) показателей» (Гляциологиче­ ский словарь, 1984, с. 375).

Начнем с самого основного - климатических условий.

4.1. Климатические колебания в горно-ледниковых долинах

Впервые метеорологические наблюдения в горно-ледниковых бассейнах Алтая были организованы в связи с проведением II Ме­ ждународного полярного года (МГП), когда в период с 1932 по 1935 г. в окрестностях Белухи работали гидрометеорологические станции Аккем и Белуха (Тюменцев К.Г., 1936). С 1950 г. восста­ новлены наблюдения в долине Аккема. С 1972 г. круглогодичные метеорологические наблюдения начаты в бассейне Актру. До этого (с 1957 г.) они проводились специалистами Томского госуниверситета лишь в летний период.

Кроме бассейна Актру (Галахов В.П., Нарожный Ю.К., Ники­ тин С.А. и др., 1987), комплексные метеорологические наблюдения на ледниках проводились в бассейнах Аккема (1966-1968, 1974— 1975 гг.) и Мульты (1969-1973 гг.) на северных склонах Катунского хребта (Ревякин B.C., Галахов В.П., Голещихин В.П., 1979). В лет­ ний сезон 1967 г. параллельно с бассейном Актру метеорологиче­ ские наблюдения проводились в бассейне Кубадру (северный склон Курайского хребта) (Лупина Н.Х., Адаменко М.Ф., 1972). Непро­ должительные метеорологические наблюдения (порядка несколь­ ких недель) проводились лабораторией гляциоклиматологии ТГУ в бассейнах Корумду (1976, 1977 гг.-) и Толдура (1977 г.) (Романо­ ва Л.В., Севастьянова Л.М., Шмыглева Г.М., 1981). Первый бас­ сейн расположен на северном склоне Северо-Чуйского хребта, вто­ рой - на северном склоне Южно-Чуйского хребта. В 1980 г. мар­ шрутные метеорологические наблюдения проводились полевым отрядом ИГАН РАН на языках ледников Маашей, Джело и Ян-

79

Карасу (Королев П.А., Тарасова Л.Н., 1983). Кроме непродолжи­ тельных наблюдений во время маршрутов, это практически все на­ блюдения, проводимые вблизи или на ледниках российской части Алтая.

В бассейне р. Берели (Казахстан) метеорологические наблюде­ ния вблизи и на Берельских ледниках проводились в конце августа 1962 г. Базовый лагерь располагался на высоте 2230 м, на леднике метеобудка находилась на высоте 2485 м (Хонин Р.В., 1965). Одна­ ко каких-либо материалов, способствующих выяснению репрезен­ тативности, в статье Р.В. Хонина не приводится. В 1967 г. гляцио­ логический отряд Сектора физической географии АН КазССР про­ водил повторные наблюдения в районе Берельских ледников. Одна­ ко, как указывает К.Г. Макаревич (1969, с. 35): «...оценка абляции льда на чистой поверхности языка основывалась на температурных данных ближайшего метеорологического поста Рахмановские ключи (Н - 1760 м)...», т.е. собственных метеорологических наблюдений не проводилось. Это все материалы, которые нам известны по бассейну Белой Берели.

Если сравнить ход метеорологических элементов в наиболее удаленных ледниковых долинах (Актру и Мульта), то становится вполне очевидным их синхронность (рис. 27). Это же подтвержда­ ется и параллельными наблюдениями в долинах Актру и Кубадру (рис. 28). Как указывает Л.В. Романова (1978, с. 141), проанализи­ ровавшая суточный ход температур воздуха в долинах Актру, Аккем и Мульта:

«Синхронность в суточном ходе температур дает возможность еще раз подтвердить вывод о хорошей репрезентативности бассей­ на Актру по термическим условиям».

Это же подтвердили и исследования по бассейнам Актру, Ко­ румду и Талдура:

«Сравнительный анализ горно-ледниковых бассейнов Актру и Корумду, Актру и Талдура позволяет сделать вывод о хорошей ре­ презентативности бассейна Актру по термическому режиму. Высо­ кие коэффициенты корреляции дают возможность широко приме­ нять данные по температуре опорного бассейна Актру для других бассейнов. В отношении других метеоэлементов (влажности, осад­ ков, облачности) наблюдаются большие различия, которые опреде­ ляются не только местными орографическими различиями, но и расположением бассейнов» (Романова Л.В., Севастьянова Л.М., Шмыглева Г.М., 1981, с. 106).

80

V юл *	a e e y c m

— — i — г --------s — л

$ ....................

( gg? g js

Рис. 27. График хода метеорологических элементов по станциям Нижняя Актру и Мульта 1 за лето 1978 г. (Романова Л.В., 1974). Условные обозначения: 1, 3, 5 - соответственно средняя суточная; максимальная и минимальная температуры воздуха;

7 - количество осадков по станции Нижняя Актру; 2, 4, 6, 8 - то же по станции Мульта 1

Рис. 28. График хода метеорологических элементов по станциям Нижняя Актру и Кубадру за июль 1967 г. (Лупина Н.Х.,

1даменко М.Ф., 1972). Условные обозначения: 1, 3, 5 —соответственно ;редняя суточная, максимальная и минимальная температуры воздуха по станции Нижняя Актру; 2, 4 , 6 - то же по станции Кубадру

81