Гидрометеорология и экология

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

Серик Саиров, Турсын Тілләкәрім, Бота Айтымова, Мариям Нүрхан — Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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 , Маржан Оспанова, Әсел Абдуллаева, Гүлжанат Байдашева — Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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

Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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, Альфия Загидуллина, Гаухар Баспакова — Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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

Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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, Саним Бисенбаева — Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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 — Wed, 01 Oct 2025 00:00:00 +0600

РЕЖИМ ПРИЗЕМНОГО ВЕТРА В КАЗАХСТАНЕ

Бакыт Жездибаева, Аружан Әбілқади, Акмарал Самгулова, Айзат Жаксыбаева — Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

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.

ДИНАМИКА ВЫСОТЫ ВОЛН В БУДУЩЕМ В КАЗАХСТАНСКОЙ ЧАСТИ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

Разработка нефтяных и газовых месторождений в Каспийском регионе, круглогодичное судоходство в море и необходимость сохранения биоразнообразия привели к росту интереса к комплексным исследованиям Каспийского моря, в том числе к изучению ветровых возмущений. Целью данного исследования является изучение процесса образования ветровых волн в море и расчет их пространственных и временных изменений в будущем на основе численного моделирования с использованием спектрально-волновой модели SWAN. Расчеты прогноза высоты волн на период до 2050 года с использованием данных климатической модели из набора данных NEX-GDDP-CMIP6 для двух сценариев выбросов парниковых газов показали, что до 2050 года максимальная высота волн может варьироваться от 1.1 м до 4.0 м при SSP1-2.6 с максимальными значениями в 2023, 2029, 2042 годах; от 1.3 м до 4.1 м при SSP5-8.5 с максимальными значениями в 2029, 2033, 2050 годах. В казахстанской части моря в будущем (в период 2022…2050 гг.) возможны значительные и сильные волны. Поскольку к 2050 году высота волн в средней части Каспийского моря может достигать 6 м, необходимо построить защитные дамбы в районах нефтяных месторождений и населенных пунктов, а также укрепить и реконструировать ранее построенные.

АНАЛИЗ БУДУЩИХ ИЗМЕНЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОСАДКОВ В ШУ-ТАЛАССКОМ БАССЕЙНЕ (КАЗАХСТАН)

Wed, 08 Oct 2025 00:00:00 +0600

Проведен анализ ожидаемого изменения температуры воздуха и атмосферных осадков Шу-Таласского бассейна до конца XXI века по ансамблю климатических моделей CMIP6 на основе данных Интерактивного атласа МГЭИК. В казахстанской части Шу-Таласского бассейна в период 2021…2040 гг. ожидается что среднегодовая температура повысится на 1.4…1.7 °C, осадки увеличатся на 3…7 %. В среднесрочной перспективе (2041…2060 гг.) потепление составит 2.4…3.0 °C, а прирост осадков достигнет 6…12 % по сценарию SSP3-7.0. В долгосрочной перспективе 2081…2100 гг. при сценарии SSP3-7.0 температура вырастет на 4.5…5.0 °C, а при SSP5-8.5 до 6.0…6.5 °C, осадки могут возрасти на 15…23 %. Эти изменения будут способствовать росту межгодовой изменчивости и трансформации гидрологического режима региона. Научная значимость работы позволит расширить представление о региональных проявлениях глобального потепления в Центральной Азии, а практическая значимость позволит использовать результаты для адаптации от изменения климата в водохозяйственном и аграрном секторе.