Диссертация (1151728), страница 12
Текст из файла (страница 12)
На одном графике отложим фактические значенияуровней временного ряда и теоретические, полученные по аддитивной модели(рисунок 3.7).0,0450,04y = 0,0005x - 1,0139R2 = 0,65780,0350,030,0250,020,0150,010,0050-0,005-0,0119501960197019801990Приближение ряда (модель)Линейный (Временой ряд (данные МС))200020102020Временой ряд (данные МС)Рисунок 3.5 - Изменение гидротермического коэффициента (рассчитанныепо модели и фактические данные) по МС «Курган-Тюбе»Длявыполненияпрогнозовиоценкидинамикиклиматическиххарактеристик использовался коэффициент корреляции, изменяющийся впределах от –1 до 1.
Теснота линейной связи между переменными может бытьоценена на основании шкалы Чеддока (таблица 3.4) [Шалабанов, Роганов,2008].- 74 -Таблица 3.4 - Значения коэффициента корреляции в зависимости оттесноты связиЗначение коэффициента корреляции приналичии:Теснота связипрямой связиобратной связиСлабая0,1 – 0,3(-0,3) – (-0,1)Умеренная0,3 – 0,5(-0,5) – (-0,3)Заметная0,5 – 0,7(-0,7) – (-0,5)Высокая0,7 – 0,9(-0,9) – (-0,7)Весьма высокая0,9 – 1(-1) – (-0,9)Значение коэффициента корреляции данных МС «Курган-Тюбе» погидротермическому коэффициенту равное 0,65 попадает в предел 0,5-0,7,характерный для заметной тесноты связи (рисунок 3.5), что свидетельствует овыявлении прямой связи потепления климата со временем.
Следовательно,можно сказать, что аддитивная модель объясняет 65% общей вариации уровнейвременного ряда. Вспомогательные данные для расчетов по годам приведены вПриложении 1.Прогнозное значениев аддитивной модели есть сумма трендовой исезонной компоненты, которые можно вычислить с помощью пакета Excel нанеобходимый расчетный период времени путем продления ряда. Относительнаяошибка (δ) определяется как отношение суммы квадратов ошибок к суммеквадратов отклонений уровней ряда от его среднего значения:e (yt2t y) 20,016 0,1076 или 0,76%.0,0146(3.4)Для выявления многолетних тенденций в изменении климатическихпараметров: среднегодовой температуры, индекса сухости, коэффициентаувлажнения, гидротермического коэффициента и количества осадков рядынаблюдений аппроксимировались линейными и степенными функциями.Анализ полученных трендов временных рядов показал, что несмотря на низкийкоэффициент корреляции ряда параметров, графически наблюдается явная- 75 -тенденция влияния регионального потепления климата, что не отрицаетосновополагающую гипотезу о глобальном потеплении климата, посколькуэтот процесс имеет многофакторную структуру.
Так повышающую тенденциюимеют кривые среднегодовой температуры и индекса сухости, а понижающуюсоответственно суммы осадкови индекса сухости (рисунок 3.3). Низкиезначения коэффициента корреляции объясняются сезонными колебаниямипараметров и долгосрочным откликом изучаемого параметра на потеплениеклимата. Тем не менее, графически определимые тенденции трендов позволяютснекоторымприближениемпрогнозироватьизучаемыеклиматическиепараметры.3.3 Исследования водности крупных рек Вахшской долины в условияхглобального изменения температурыКак отмечалось выше, по территории Вахшской долиные протекают три изпяти крупных рек Таджикистана - реки Пяндж, Вахш и Кафирниган. Притокиэтих рек имеют разные типы водного питания: ледниково-снеговой, снеговоледниковый и снегово-дождевой. На расходы воды некоторых притоковоказывает влияние также родниковые и подземные воды.Установлено, что изменение климата в зависимости от типа водногопитания рек по-разному влияет на их водность.
При потеплении воздухаувеличивается водность рек ледникового, ледниково-снегового и снеговоледникового типов питания.Для оценки влияния изменения климата на сток рек исследователямирекомендуются разные модели, например ICHAM4 (Germany, Max PlanckInstitute), HadCM2, IS92ab и др. [Сорокин и др., 2002].И.И.ИкромовымпроведенанализмноголетнихданныхГУпоГидрометеорологии ГКООС РТ динамики среднегодовых температур воздуха,осадков и расходов по двум крайним (верхним и нижним) створам реки Пянджи метеостанциям, расположенными в верховьях и концевом участке реки сиспользованием графического подхода.
Полученные результаты оценки связи- 76 -динамики речного стока и среднегодовых осадков в долинесоответствуетрезультатам, полученным А.Г.Сорокиным, А.С.Никулиным и Д.А.Сорокиным сиспользованием модели HadCM2. Отличие этого метода от других заключаетсяв его простоте, не требующего создание специальных моделей [Икромов, 2013],что и позволило использовать данный подход в нашей дальнейшей работе.Ниже приводитсяанализ формирования водности основных рекВахшской (реки Пяндж, Вахш и Кафирниган) долины в зависимости отформирования температурного режима и увлажненности по осадкам.Река Пяндж расположена на южной границе Республики Таджикистан, потерритории Вахшской долины протекает на протяжении 147 км. Вода из рекииспользуется для орошения земель Пянджского района Вахшской долины.Проанализированыметеорологическимрезультатыданным –фактическихизмеренийпоза период с 1980 по 2010г.г.
и посреднемесячным расходам – на гидропосту «Ишкашим» (верхний створ) с1977г. по 1990 г. и по гидропосту «Нижний Пяндж» (нижний створ) - с 1966 г.по 1990 г. Результаты исследований в графическом виде приведены нарисунках 3.6-3.8.Как прослеживается на рисунке 3.6 динамика среднегодовой температурывоздухаметеостанциям «Ишкашим» и «Пяндж» за 30 лет наблюденийхарактеризуетсяустойчивымположительнымтрендом.Повышениесреднегодовой температуры на равнинной части долины (МС «Пяндж»)составляет 0,9-0,950С (0,03-0,03160С за год), а в горной зоне (МС «Ишкашим») 0,70С (0,0230С за год).Внутригодовое (по месяцам) изменение температуры воздуха как в горной,так и на равнинной территориях подчиняется практически нормальному законураспределения.
На горной территории самым холодным месяцем являетсяянварь, в котором среднемесячная температура воздуха колеблется от -3,6 до -- 77 -Рисунок 3.6 – Динамика среднегодовой температуры воздуха в бассейне р.Пяндж за период с 1980 по 2010 г.гв 12,60С. С началом весны начинается переход отрицательных температурна положительные, максимальные значения которых (до +21,9 0С) наблюдаютсяв июле-августе, которые считаются самым жарким периодом года. НаравниннойМаксимальнаятерриторииотрицательныеположительнаятемпературысреднемесячнаяотсутствуют.температуравоздухаприходится на июль и доходит до +30,90С.Суммы годовых осадков по обеим метеостанциям характеризуютсязначительной изменчивостью.
В горной зоне практически все осадки выпадаютРисунок 3.7 – Динамика суммы годовых осадков в в бассейне р. Пяндж запериод с 1980 по 2010 г.г.в твердом виде, а на равнинной – преобладают осадки в виде дождя [Каюмов,Салимов, 2013]. Анализ хронологических рядов (рис. 3.7) показывает наличие- 78 -устойчивой динамики значений в противоположных направлениях – для горнойчасти тренд отрицательный, а для равнинной – положительный.Основное количество осадков выпадает в осенне-зимний и весеннийпериоды, а в горной части продолжают выпадать и в июне. Максимальныеосадки на равнине обычно наблюдаются в марте, а в горной части – в апрелемае.Относительно динамикисреднегодового расходаводыр.Пяндж,характеризующего ее водность (рисунок 3.8), за исследуемый период можноотметить следующее:- среднегодовой расход в горной части (г/п «Ишкашим») изменяется впределах от 78,8 до 171м3/с.
Линия тренда показывает, что он постепенноРисунок 3.8 – Динамика среднегодового расхода р. Пяндж с 1965 по 1990годуменьшается. На равнинной территории (г/п «Н. Пяндж») среднегодовойрасход воды колеблется в пределах от 837 до 1265м3/с. Прирост расхода связанс увеличением площади водосбора. В 1970г. 1976-1978 г.г., 1984 и 1987-1989годы наблюдался практически одинаковый наибольший расход. В тоже времяможно отметить понижение экстремальных минимальных значений;- во внутригодовом разрезе распределение значений среднемесячныхрасходов воды, как в горной, так и на равнинной территорий подчиняетсянормальному закону, как и распределение среднемесячных температур воздуха.Начиная с мая в горной части реки до июля-августа наблюдается постепенное- 79 -увеличение стока до максимального значения, а затем происходит постепенныйспад.
На равнинной части увеличение расхода реки начинается с февраля,резкое – с апреля, достигая максимального значения в июле. Самыммноговодным за весь период наблюдений был 1978 год (среднемесячныйрасход 3090 м3/с), самый маловодный (расход 837 м3/с) - 1986 год.По результатам анализа приведенных данных можно отметить, что вравнинной части наблюдается тенденция снижения водности реки Пяндж (г/п«Ишкашим») пропорционально уменьшению количества осадков.С использованием данного методического подхода на основе данныхнаблюденийГУпогидрометеорологииГКООСРТ проанализированоформирование водности рек Вахш и Кафирниган в зависимости от измененияклиматических факторов.Река Вахш расположена в пределах Центральной и Северо-Западнойчастей Таджикистана, на протяжении 156 км протекает по территорииВахшской долины при длине 524 км, а вместе с рекой Кизилсу – 786 км.
Стокреки почти зарегулирован каскадом ГЭС и водохранилищ. Чтобы исключитьвлияние каскада ГЭС анализ изменения водности реки проводился на участкедо регулирования стока. При этом характеристики за верхний учётный створбылипринятыпоМС«Ляхш»иг/п«Домбрачи»,соответственно на отметках 1998 м и 1800 м.расположенныеПо нижнему створуиспользованы данные по МС «Гарм» (отметка 1316 м) и г/п«Дарбанд»(отметка 1260 м). Оба расчетных створа находятся на горной территории.Результатыанализахронологическихрядовметеорологическихигидрологических показателей приведены на рисунках 3.9-3.11. Приведенныеданные показывают многолетнее повышение среднемесячной температурывоздуха от 6,3 ºС до 6,7ºС в верхнем створе и от 10,5ºС до 11,2ºС - в нижнем, ав среднем повышение среднемесячной температуры воздуха составляет: нагорной территории 0,008ºС – 0,012 ºС/год, а на равнинной территории – 0,030,0316 ºС /год.- 80 -Рисунок 3.9 Динамика среднегодовой температуры воздуха в бассейне р.Вахш за период с 1930 по 2010 годЛиния тренда суммы годовых осадков (рисунок 3.10) на высокогорнойтерритории бассейна реки характеризуется устойчивым подъемом, а значенияимеют возрастающий характер с изменением в пределах от 350 до 480 мм.
НаРисунок 3.10 – Динамика суммы годовых осадков в бассейне р. Вахшнижнем створе линия трендаза почти семидесятилетний период имеетнаклонный вид с тенденцией снижения.Водность р. Вахш (рисунок 3.11) в верхнем створе увеличиваетсяпропорционально повышению среднемесячных температур воздуха (рисунок3.9) и увеличению суммы годовых осадков (рисунок 3.10). Если среднегодовойрасход реки по линии тренда в 1963 году равнялся около 70 м3/с, то в 2013 годуон повысился на 10 м3/с и составил 80 м3/с.- 81 -К увеличению расходов реки в данном створе привели интенсификациятаяния ледников за счет повышения температуры иувеличение суммыгодовых осадков на высокогорной территории.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
