Том 39, номер 06, статья № 11

Аннотация:

В условиях глобального потепления рост температуры воды в реках, впадающих в Северный Ледовитый океан, становится важным фактором, влияющим не только на функционирование речных экосистем, но и на увеличение речного теплового потока в океан, которое может привести к перераспределению тепла в океане и дальнейшему изменению климата. На основе среднедекадных данных о температуре воды на 13 гидрологических постах Средней и Нижней Лены с 1990 по 2011 г. исследован характер зависимости между температурой воздуха и воды в период открытой воды с помощью регрессионного подхода. Приводятся количественные оценки температуры речной воды в условиях изменения климата. Использование температуры воздуха в качестве предиктора в линейном уравнении позволило получить оценки среднемесячной температуры воды с приемлемым уровнем точности. Результаты работы могут применяться при моделировании циркуляции течений моря Лаптевых.

Ключевые слова:

река Лена, температура воды, температура воздуха, линейная статистическая модель, пространственная изменчивость, тепловой поток

Список литературы:

1. Liu B., Yang D., Ye B., Berezovskaya S. Long-term open water season stream temperature variations and changes over Lena River basin in Siberia // Glob. Planet Chang. 2005. V. 48. P. 96–111. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2004.12.007.
2. Lammers R., Pundsack J., Shiklomanov A. Variability in river temperature, discharge, and energy flux from the Russian pan-Arctic landmass // J. Geophys. Res.: Atmos. 2007. V. 112. P. 1–112. DOI: 10.1029/2006JG000370.
3. Whitefield J., Winson P., McClelland J., Menemenlis D. A new river discharge and river temperature climatology data set for the pan-Arctic region // Ocean Modell. 2015. V. 88. P. 1–15. DOI: 10.1016/j.ocemod.2014.12.012.
4. Park H., Yoshikawa Y., Yang D., Oshima K. Warming water in Arctic terrestrial rivers under climate change // J. Hydromet. 2017. V. 18. P. 1983–1995. DOI: 10.1175/JHM-D-16-0260.1.
5. Vliet M.T.H., Ludwig F., Zwolsman J.J.G., Weedon G.P., Kabat P. Global river temperatures and sensitivity to atmospheric warming and changes in river flow // Water Resour. Res. 2011. V. 47. W02544. DOI: 10.1029/2010WR009198.
6. Beek L.P.H., Eikelboom T., Vliet M.T.H., Bierkens M.F.P. A physically based model of global freshwater surface temperature // Water Resour. Res. 2012. V. 48. P. W09530. DOI: 10.1029/2012WR011819.
7. Pilgrim J.M., Fang X., Stefan H. Stream temperature correlations with air temperatures in Minnesota: Implications for climate warming // J. Am. Water Res. Ass. 1998. V. 34, N 5. P. 1109–1121. DOI: 10.1111/j.1752-1688.1998.tb04158.x.
8. Erickson T., Stefan H. Linear air/water temperature correlations for streams during open water periods // J. Hydrol. Engin. 2000. V. 5, N 3. DOI: 10.1061/(ASCE)1084-0699(2000)5:3(317).
9. Caissie D., El-Jabi N., St-Hilaire A. Stochastic modelling of water temperature in a small stream using air to water relations // Can. J. Civil Engin. 1998. V. 25, N 2. P. 250–260. DOI: 10.1139/cjce-25-2-250.
10. Chiu C.-L., Isu E.O. Stream temperature estimation using Kalman filter // J. Hydraulics Div. 1978. V. 104HY9. P. 1257–1268.
11. Stefan H.G., Preud’homme E.B. Stream temperature estimation from air temperature // J. Water Resour. Bull. 1993. V. 29, N 1. P. 27–45. DOI: 10.1111/J.1752-1688.1993.TB01502.X.
12. Крылова А.И., Лаптева Н.А. Моделирование речного стока в бассейне реки Лена на основе гидрологически-корректной цифровой модели рельефа // Проблемы информатики. 2020. № 4. С. 71–84. DOI: 10.24411/2073-0667-2020-10016.
13. Krylova A.I., Lapteva N.A. Modeling long-term dynamics of river flow in the Lena River basin based on a distributed conceptual runoff model // Water Res. 2024. N 4. P. 393–404. DOI: 10.1134/S0097807824700854.
14. Smith K. The prediction of river water temperatures // Hydrol. Sci. Bull. 1981. V. 26, N 1. P. 19–32.
15. Bekryaev R.V., Polyakov I.V., Alexeev V.A. Role of polar amplification in long-surface air temperature variations and modern Arctic warming // J. Climate. 2010. V. 23. P. 3888–3906. DOI: 10.1175/2010JCLI3297.1.
16. Webb B.W., Nobilis F. A long-term perspective on the nature of the air-water temperature relationship: A case study // Hydrological Proc. 1997. V. 11, N 2. P. 137–147.
17. Sinokrot B.A., Stefan H.G. Stream temperature dynamics: Measurements and modeling // Water Resour. Res. 1993. V. 29, N 7. P. 2299–2313. DOI: 10.1029/93WR00540.
18. Shabanov P., Osadchiev A., Shabanova N., Ogorodov S. Decline in the ice coverage and ice-free period extension in the Kara and Laptev Seas during 1979–2022 // Remote Sens. 2024. V. 16. P. 1875. DOI: 10.3390/rs16111875.