Гидрометеорология и экология

АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДАХ КАЗАХСТАНА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Арман Байсанов — 2025-12-30

В статье проведён анализ изменений уровня загрязнения атмосферного воздуха в крупнейших промышленных городах Казахстана на основе данных государственного мониторинга окружающей среды за последние несколько лет. Рассмотрены концентрации основных загрязняющих веществ, включая диоксид серы (SO₂), диоксид азота (NO₂), а также взвешенные частицы PM2.5 и PM10. Применение комплексного подхода, сочетающего результаты стационарных наблюдений, статистическую обработку данных и пространственно-временной анализ, позволило выявить динамику изменения качества воздуха и определить наиболее проблемные регионы с повышенной экологической нагрузкой. Полученные результаты позволяют оценить эффективность реализуемых природоохранных мер и формируют основу для совершенствования системы мониторинга и управления качеством атмосферного воздуха в Казахстане. Практическая значимость исследования заключается в возможности использования выявленных закономерностей для прогнозирования и планирования экологической политики на региональном уровне.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОСКОРГАНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И КЛИМАТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Нұрлыбек Әбдімүтәліп — 2025-12-30

Данная статья посвящена Коскорганскому водохранилищу, которое было введено в эксплуатацию для орошения сельскохозяйственных угодий с 1956 года и в настоящее время подвергается некоторым экологическим неблагоприятным воздействиям. В последние десятилетия водохранилище испытывает значительное влияние климатических изменений и антропогенных факторов. Среднегодовое снижение притока в регионе за последние 30 лет достигло 8...12%, что связано с повышением среднегодовой температуры воздуха на 1,1...1,3 °C и уменьшением объема атмосферных осадков на 7...10%. Методологическая база исследования включала сравнительно-аналитический метод, ретроспективный анализ гидрологических данных за период 1994...2024 годы, а также сравнение водоемов с международным опытом адаптации к изменению климата. Полученные результаты показали увеличение минерализации воды с 0,8...1,0 г/л в 1994-х до 1,5...1,7 г/л в 2024-х годах, а также увеличение концентрации нитратов и сульфатов по сравнению с санитарными нормами на 15...20%. На основе проведенного анализа даны рекомендации по интегрированному управлению водохранилищем с учетом региональных особенностей и международного опыта.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СРОКОВ ЛЕДОВЫХ ЯВЛЕНИЙ НА РЕКЕ СЫРДАРЬЯ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Серик Саиров — 2025-10-08

В работе представлены результаты обновления методик прогнозирования сроков вскрытия, появления первых ледовых явлений и установления ледостава на реке Сырдарья в пределах Казахстана, полученных методом регрессионного анализа и их апробация. Наибольшее практическое значение имеют прогнозы сроков образования и разрушения льда, которые востребованы широким кругом потребителей. Также прогнозирование сроков установления и разрушения ледостава на р. Сырдарья позволяет оперативно регулировать попуски из Шардаринского водохранилища и тем самым рационально управлять водными ресурсами региона. Особую актуальность такие прогнозы имеют для створов у пгт. Тасбугет и г. Казалинск, расположенных ниже водохранилища. На основе анализа гидрометеорологических данных р. Сырдарья выполнено прогнозирование сроков вскрытия и начала ледовых явлений. Установлено, что использование предиктора «дата перехода максимальной температуры через 0 °С обеспечивает высокую точность прогнозов (погрешность 2...4 дня), а для первых ледовых явлений отмечено практически полное совпадение с фактическими данными и позволяют достигать необходимой заблаговременности (8...12 дней), что повышает их практическую значимость для гидропрогнозной службы.

ОЦЕНКА ИЗМЕНЧИВОСТИ СТОКА РЕКИ БАДАМ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ДЕСЯТИЛЕТИЯ

Айнур Мусина — 2025-10-08

В статье рассматривается изменчивость стока реки Бадам за последние десятилетия. В ходе исследования использовались методы математико-статистического анализа, экстраполяции, корреляции, а также интегральные суммарные и разностные кривые. Многолетняя и внутригодовая изменчивость речного стока оценена с помощью индекса Ричардса-Бейкера (RBI). Результаты расчётов позволили выявить влияние как природных факторов (морфометрические особенности, климат, рельеф), так и антропогенных факторов (строительство водохранилища, развитие ирригационных сетей, городская застройка) на гидрологический режим реки. Анализ колебаний стока показал, что в малых водосборных бассейнах значения RBI выше, тогда как в крупных речных бассейнах наблюдается относительная стабильность. Установлено, что на гидрологический режим реки Бадам существенно влияют рост численности населения, развитие земледелия и ирригационной деятельности, а также регулирующее воздействие Бадамского водохранилища. Результаты исследования имеют важное значение для эффективного управления водными ресурсами, оценки устойчивости экосистем и выявления влияния климатических и антропогенных факторов.

ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАГРЯЗНЕННОГО УЧАСТКА РЕКИ ШАГАН

Арай Темиржанова — 2025-10-08

сохраняет свою актуальность в районах, подвергавшихся испытаниям ядерного оружия. Одним из таких объектов является река Шаган, расположенная на территории Семипалатинского испытательного полигона. Особое значение имеет участок русла реки «старое русло», где зафиксирована разгрузка загрязненных подземных и трещинных вод в поверхностный водоток.

Цель исследования заключается в выявлении особенностей накопления химических элементов в донных отложениях «старого русла» реки Шаган.

Научная и практическая значимость работы состоит в уточнении представлений о процессах миграции и аккумуляции химических элементов в условиях локализованных источников радиационного загрязнения. Полученные данные позволяют выявить общие закономерности трансформации геохимического фона рек, подверженных длительному техногенному воздействию, что важно для разработки систем мониторинга и прогноза экологического состояния подобных территорий.

Методология исследования включала полевые работы с отбором проб, лабораторные исследования с применением количественных методов анализа (атомно-абсорбционная спектрометрия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой), статистическую обработку данных и построение тематических карт в ГИС. Загрязнение донных отложений химическими элементами определялось на основе индекса геоаккумуляции (Igeo) и сопоставления концентраций элементов с их кларковыми значениями.

Основные результаты показали, что в пределах исследуемого участка «старого русла» по кларкам концентраций установлены геохимические ряды, отражающие превышение среднего содержания элементов в верхней части континентальной коры (Sr>U>Ca) и в глинистых сланцах (Sr>Ca>U>Na>Mg). Анализ по индексу геоаккумуляции (Igeo) показал, что донные отложения р. Шаган варьируют от «незагрязненных» до «сильно загрязненных: по содержанию Li, Mg, K, Fe они отнесены к 0 классу, по Na и U - к классам 1 и 2 (от незагрязненных до умеренно загрязненных), тогда как по Ca и Sr - к 3 классу (от умеренно до сильно загрязненных).

Ценность исследования заключается во внесении нового фактического материала о геохимических особенностях радиоактивно загрязненных речных систем, а также в создании базы для последующих работ по оценке риска для экосистем и человека. Практическое значение полученных итогов заключается в возможности их применения при организации природоохранных мероприятий и долгосрочного экологического мониторинга.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРАНСГРАНИЧНОГО СТОКА В ЖАЙЫК-КАСПИЙСКОМ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОМ БАССЕЙНЕ

Саят Алимкулов — 2025-10-08

Проблема межгосударственного распределения трансграничного стока в Казахстане особо остра, так как. страна занимает низовое (устьевое) положение практически для всех крупных рек и является зависимой от притока воды из-зарубежа. В данной работе исследован вопрос водного сотрудничества между Республикой Казахстан и Российской Федерацией в сфере использования и охраны трансграничных водных объектов в пределах Жайык-Каспийского водохозяйственного бассейна. Проведена оценка выполнения межправительственных обязательств по совместному использованию водных ресурсов рек Жайык, Караозен и Сарыозен. Построены графики ежегодного фактического притока рассматриваемых трансграничных рек с указанием их расчетных обеспеченностей, сделаны выводы о соответствии фактических значений согласованным объемам. Показано, что по р. Жайык в начале водохозяйственного года месячный объем стока за апрель, составляющий основную часть объема стока весеннего половодья и, соответственно, годового стока, практически каждый год меньше предусмотренного Протоколом. По рекам Караозен и Сарыозен в половине случаев приток из сопредельного государства не достигает лимита соответствующей водности года. Даны рекомендации к усовершенствованию механизма межгосударственного распределения трансграничного стока в исследуемом бассейне.

ОЦЕНКА ВЕСЕННЕГО СТОКА ПОЛОВОДЬЯ В ЖАЙЫК-КАСПИЙСКОМ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОМ БАССЕЙНЕ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И СЦЕНАРНЫЙ ПРОГНОЗ

Саят Алимкулов — 2025-10-08

В настоящем исследовании выполнен комплексный анализ характеристик весеннего половодья в Жайык-Каспийском водохозяйственном бассейне за современный период и прогнозируемые изменения на горизонты 2030, 2040 и 2050 годы на основе климатических сценариев CMIP6 (SSP3-7.0 и SSP5-8.5). Анализ наблюдений на 34 гидрологических постах показал сокращение объёма весеннего стока до 35 %, уменьшение продолжительности половодья и снижение максимального расхода воды на отдельных реках до 45 %. Установлено, что повышение температуры, увеличение частоты оттепелей и снижение осеннего увлажнения приводят к снижению максимальных расходов воды и перераспределению сезонного режима стока. Сценарные прогнозы выявили выраженную пространственную неоднородность – на некоторых реках ожидается рост максимального стока, который достигает до 72 %, тогда как на других реках наблюдается устойчивое снижение максимального стока до 35 %. Полученные результаты указывают на необходимость перехода к адаптивной системе управления водными ресурсами, ориентированной на региональные особенности речных бассейнов и чувствительность малых и средних водотоков к климатическим изменениям.

ОЦЕНКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗОН ЗАТОПЛЕНИЯ ПРИ ПАВОДКАХ НА РЕКЕ ЖАЙЫК (УРАЛ)

Айгерим Калыбаева — 2025-10-08

Наводнения на реке Жайык представляют серьёзную угрозу для природных экосистем и населения региона, что делает их исследование и прогнозирование особенно актуальными. В работе рассмотрены возможности применения гидравлического моделирования для определения зон затопления и оценки его достоверности с использованием современных данных наблюдений и дистанционного зондирования. Моделирование было выполнено в программном комплексе HEC-RAS 2D с применением гидрологических наблюдений и цифровой модели рельефа. Для проверки полученных результатов использовались спутниковые снимки высокого разрешения PlanetScope и данные беспилотных летательных аппаратов. Сравнение показало высокий уровень пространственного совпадения: пересечение смоделированных и фактических зон затопления составило 87 %, среднее расхождение по площади — 12.4 га, а средняя ошибка воспроизведения глубины паводковых вод не превышала 0.18 м. Результаты показали высокую степень согласованности расчётов с наблюдениями, что подтверждает эффективность применения гидравлического моделирования для анализа паводков. Полученные выводы имеют как научное, так и практическое значение. Использование интегрированного подхода на основе гидравлического моделирования, данных дистанционного зондирования и БПЛА открывает возможности для совершенствования систем мониторинга и прогнозирования паводков, а также для разработки мероприятий по снижению их последствий в бассейне реки Жайык.

Романова София Максимовна (к 75-летию со дня рождения)

Рабат Махмутова — 2025-10-01

РЕЖИМ ПРИЗЕМНОГО ВЕТРА В КАЗАХСТАНЕ

Бакыт Жездибаева — 2025-10-08

В данной работе рассматриваются пространственно-временные особенности ветрового режима на территории Республики Казахстан, на основе данных наземных метеорологических станций, а также с использованием современных методов анализа климатических параметров. Казахстан, обладая обширной территорией с разнообразным рельефом – от равнин и степей до горных массивов – демонстрирует значительную вариативность скоростей и направлений ветра. Эта вариативность обусловлена как крупномасштабными климатическими процессами, так и локальными орографическими особенностями. Проведённый анализ позволил выделить устойчивые ветровые зоны, определить характерные сезонные колебания, а также выявить многолетние тенденции изменения ветровых характеристик. Полученные результаты представляют практическую ценность для проектирования ветроэнергетических установок, строительства объектов, чувствительных к ветровой нагрузке, а также для разработки региональных стратегий адаптации к изменению климата.