Реакция речного и подземного стока на климатические изменения: от засушливых бессточных районов Китая до увлажненных бассейнов российской субарктики.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-47-00008

НазваниеРеакция речного и подземного стока на климатические изменения: от засушливых бессточных районов Китая до увлажненных бассейнов российской субарктики.

Руководитель Поздняков Сергей Павлович, Доктор геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №52 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (NSFC)

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-115 - Гидрогеология

Ключевые слова речной и подземный сток, взаимосвязь поверхностных и подземных вод, инфильтрационное питание, эвапотранспирация, расчленение гидрографа, климатическая изменчивость, анализ временных рядов стока, геогидрологическое моделирование, климатические проекции

Код ГРНТИ38.61.05

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Текущие изменения климата во многом обуславливают наблюдаемую изменчивость ресурсов поверхностных и подземных вод и определяют проблемы и перспективы их устойчивого использования в 21 веке. Проведение исследований в региональном масштабе с изучением бассейнов стока, расположенных в различных природных условиях, направлено на выявление нелинейных взаимосвязей между водным и энергетическим балансом, анализ процессов и структурных связей в системе “меняющийся климат – суммарный сток” и оценку возможных траекторий эволюции речного и подземного стока в 21 веке при реализации тех или иных климатических прогнозов. В предлагаемом проекте для сравнительных исследований выбраны два крупнейших бессточных бассейна (Тарим и Хэйхэ) в аридном северо-западном Китае и два бассейна крупных рек - Дона и Северной Двины на территории Восточно-Европейской равнины России. Сопоставительный анализ наблюдаемой изменчивости стока в этих бассейнах позволит обобщить гидрологическую и гидрогеологическую реакцию регионов разной степени увлажненности на текущие изменения климата: от аридных территорий с ограниченными водными ресурсами (бассейны Тарим и Хэйхэ) и зоны переменного увлажнения лесостепного и степного пояса (бассейн реки Дон) до влажных бореальных субарктических регионов с глубоким сезонным промерзанием (бассейн Северной Двины). Цель настоящего проекта – выявление и сравнительный анализ реакции речного и подземного стока на текущие и прогнозируемые климатические изменения в регионах разной степени увлажнённости. Основные задачи проекта заключаются в следующем: а) выявление влияния наблюдаемых изменений климата на режимы речного и подземного стока в выбранных типовых бассейнах на основе временных рядов фактических наблюдений; b) разработка и верификация геогидрологических моделей взаимодействия поверхностных и подземных вод и растительного покрова в границах малых водосборов, выбранных для детальных исследований в каждом климатическом регионе; c) изучение чувствительности водного баланса к изменению климата в масштабах каждого бассейна и водосбора детальных исследований; d) прогнозный анализ изменений процессов взаимодействия поверхностных и подземных вод исследуемых бассейнов во второй половине 21 века с использованием ансамбля прогнозов на основе моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) из семейства CMIP5/CMIP6; e) выявление климатических сценариев и прогнозных МОЦАО, критически изменяющих баланс подземных и поверхностных вод в исследуемых бассейнах; g)сравнительный анализ влияния изменений климата на поверхностный и подземный сток в выбранных регионах разной увлажненности; Сопоставительные исследования будут проводиться на двух уровнях – региональном и локальном. В региональном масштабе всей площади каждого бассейна долгосрочные наблюдения за речным стоком и климатическими характеристиками в сочетании с данными дистанционного гравиметрического зондирования GRACE будут использоваться для выявления географически обусловленной реакции речного и подземного стока на современные изменения климата и установления корреляционных связей между изменениями стока и характеристиками климатической изменчивости. На локальном уровне детальные исследования проводятся на выбранном для каждого региона суббассейне (водосборе), в котором изучение влияния изменения климата на формирование общего стока будет производиться на основе физико-математических моделей геогидрологических процессов трансформации осадков в испарение и суммарный (поверхностный и подземный) сток, а для прогнозирования прогноз изменения стока эти модели будут соединяться с климатическими проекциями из ансамбля моделей CMIP5 (CMIP6).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Пин В, Ханг K.,Поздняков С.П.,Ли Ш., Ма Н., Ванг Т., Занг Ю., Юй Дж, Хи Дж., Фу Г. Potential role of permafrost thaw on increasing siberian river discharge Environmental Research Letters, Environmental Research Letters, Volume 16, Number 3034046 (год публикации - 2021)
10.1088/1748-9326/abe326

2. Фролова Н. Л., Григорьев В. Ю., Крыленко И. Н., Захарова Е. А. Современные возможности использования спутниковой системы GRACE для решения гидрологических задач Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 66 (1), 107–122. https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.107 (год публикации - 2021)
10.21638/spbu07.2021.107

3. Варенцова Н.А., Гречушникова М.Г., Повалишникова Е.С., Киреева М.Б., Харламов М.А., Фролова Н.Л. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ВЕСЕННИЙ СТОК В БАССЕЙНЕ ДОНА ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 5. ГЕОГРАФИЯ, Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2021. — № 5. (год публикации - 2021)

4. Пин В., Ханг К., Тан К. Чен. Х., Юй Дж., Поздняков С.П., Ван, Т Increasing annual and extreme precipitation in permafrost-dominated Siberia during 1959-2018 Journal of Hydrology, Journal of Hydrology 603 (2021) 126865 (год публикации - 2021)
10.1016/j.jhydrol.2021.126865

5. Гриневский С.О., Поздняков С.П., Дедюлина Е.А. Анализ влияния изменения климата на инфильтрационное питание подземных вод Подземная гидросфера: Материалы XXIII Всероссийского совещания по подземным водам востока России с международным участием, Подземная гидросфера: Материалы XXIII Всероссийского совещания по подземным водам востока России с международным участием. Иркутск 2021, с 43-47 (год публикации - 2021)
10.52619/978-5-9908560-9-7-2021-23-1-43-47

6. Поздняков С.П., Ван Пин, Гриневский С.О., Фролова Н.Л. A physically based model of a two-pass digital filter for separating groundwater runoff from streamflow time series Water Resources Research, Water Resources Research, Vol.58, 3, 2022 (год публикации - 2022)
10.1029/2021wr031333

7. Ван Пин, Ханг Кувей, Ли Шики, Кай Хонган, Юй Джинг, Ван Тайн, Чен Хаологн, Сергей Поздняков Recent regional warming across the Siberian lowlands: a comparison between permafrost and non-permafrost areas Environmental Research Letters, IOP Publishing, Environmental Research Letters, Volume 17, Number 5 (год публикации - 2022)
10.1088/1748-9326/ac6c9d

8. Ли Шики, Ва Пин, Ханг Кувей, Юй Джингуе, Поздняков Сергей, Казак Екатерина Seasonal and spatial variations in riverine DOC exports in permafrost-dominated Arctic river basins Journal of Hydrology, Elsevier BV, Journal of Hydrology Volume 612, Part A, September 2022, 128060 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jhydrol.2022.128060

9. Н.А. Варенцова , М.Б. Киреева, М.А. Харламов, М.И. Варенцов , Н.Л. Фролова, Е.С. Повалишникова Формирование весеннего стока рек ЕТР: основные факторы и способы их учета. I. Обзор исследований Гидрометеорологические исследования и прогнозы, № 2 (384). С. 92-116 (год публикации - 2022)
10.37162/2618-9631-2022-2-92-116

10. Н.А. Варенцова, М.Б. Киреева, М.А. Харламов, М.И. Варенцов, Н.Л. Фролова, Е.С. Повалишникова Формирование весеннего стока рек ЕТР: основные факторы и способы их учета. II. Переоценка с учетом современных условий на примере рек бассейна Дона Гидрометеорологические исследования и прогнозы, № 2 (384). С. 117-146 (год публикации - 2022)
10.37162/2618-9631-2022-2-117-146

11. В. Ю. Григорьев, Н. Л. Фролова, М. Б. Киреева, В. М. Степаненко ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОШИБКИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ОСАДКОВ РЕАНАЛИЗОМ ERA5 НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, том 86, № 3, с. 435–446 (год публикации - 2022)
10.31857/S2587556622030062

12. Лию Шики, Ван Пин, Хуанг Кивей, Габышева О.И., Ли Зехонг, Занг Жалинг, Казак Е.С., Ли Ю, Базахаров Т.Ш., Шракова Р.Н., Габышев В.А., Поздняков С.П., Фролова Н.Л. A database of water chemistry in eastern siberian rivers SCIENTIFIC DATA, Scientific Data volume 9, Article number: 737 (2022) (год публикации - 2022)
10.1038/s41597-022-01844-y

13. Пахомова О.М., Григорьев В.Ю., Сазонов А.А., Повалишникова Е.С., Фролова Н.Л. Гидрологический режим водотоков и проблемы водоснабжения населения в Республике Калмыкия Вестник Московского университета. Серия 5. География (год публикации - 2024)

14. Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б., Григорьев В.Ю., Гельфан А.Н., Сазонов А.А., Журавлев С.А., Курочкина Л.С. Современные изменения характеристик максимального стока рек России Вопросы географии, Вопросы географии. Водные проблемы и их решение. — Т. 157. — Медиа-ПРЕСС Москва: 2023. — С. 137–166. (год публикации - 2023)
10.24057/probl.geogr.157.7

15. Гриневский С.О., Даниленко А.С., Халеский В.В. Модельный анализ климатических изменений инфильтрационного питания подземных вод в региональном масштабе и в малом речном бассейне МГУ, Москва, Труды Всероссийской научной конференции с международным участием Современная гидрогеология: актуальные вопросы науки, практики и образования С. 40–46 (год публикации - 2023)

16. Поздняков С.П., Ведяшкина В.В. Филимонова Е.А., Позднякова Н.И. Ретроспективный анализ колебания урвней воды в Докучаевском колодце Каменной Степи Издательский Дом МГУ, Вестник Московского университета. Серия 4: Геология Номер: 4, стр 110-126 (год публикации - 2023)
10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-4-110-126

17. Бай Бин, Хуан Цивэй, Ван Пин, Лю Шици, Чжан Ичи, Ван Тянье, Поздняков Сергей П., Фролова Наталья Л., Юй Цзинцзе Long-Term Variability of the Hydrological Regime and Its Response to Climate Warming in the Zhizdra River Basin of the Eastern European Plain MDPI, Water, 15(15), 2678 (год публикации - 2023)
10.3390/w15152678

18. Ван Пин, Шик Лиу, Цивэй Хуанг, Юй Цзинцзе, Чжан Ичи, Ван Тянье, Бэй Бин, Поздняков Сергей, Фролова Наталья , Лиу Чанмин Arctic runoff changes and their driving mechanisms under rapid warming: A review Kexue Chubaneshe/Science Press, Acta Geographica Sinica, 2023, 78 (11): 2718-2734 (год публикации - 2023)
10.11821/dlxb202311005

19. Ван Пин, Хуан Цивэй, Лю Шици, Лю Юй, Ли Цзехун, Поздняков Сергей П., Ван Тянье, Казак Екатерина С., Фролова Наталья Л., Габышева Ольга И., Чжан Цзялин, Бай Бин, Юй Цзинцзе, Минь Лейлей, Шпакова Раиса Н., Хао Линган, Габышев Виктор А. Climate warming enhances chemical weathering in permafrost-dominated eastern Siberia Elsevier BV, Science of The Total Environment Volume 906, 1 January 2024, 167367 (год публикации - 2024)
10.1016/j.scitotenv.2023.167367

20. Ведяшкина В.В., Поздняков С.П МОДЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МНОГОЛЕТНИХ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД В КАМЕННОЙ СТЕПИ Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Издательский Дом (типография), Современная гидрогеология: актуальные вопросы науки, практики и образования. труды Всероссийской научной конференции с международным участием (год публикации - 2023)

21. Поздняков С.П., Фролова Н.Л., Ван Пин, Гриневский С.О. ОЦЕНКА ДИНАМИКИ ПОДЗЕМНОГО СТОКА ПО ГИДРОГРАФУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРИВЫХ ИСТОЩЕНИЯ Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Издательский Дом (типография), Труды Всероссийской научной конференции с международным участием «Современная гидрогеология: актуальные вопросы науки, практики и образования» (год публикации - 2023)

22. А.А. Сазонов, В.Ю. Григорьев, О.М. Пахомова, Н.Л. Фролова Динамика подземного стока рек бассейна Северной Двины Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова «Пятые Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен», ООО "Издательство ВВМ" (год публикации - 2023)

23. Лю Шики, Ван Пин, Юй Джинге, Ван Тинай, Кай Хонган, Ханг Кувей, Поздняков Серегй, Занг Юши, Казак Екатерина Mechanisms behind the uneven increases in early, mid- and late winter streamflow across four Arctic river basins Journal Hydrology, Elsevier BV, Journal of Hydrology Volume 606, March 2022, 127425 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jhydrol.2021.127425

24. Н. Л. Фролова, Д. В. Магрицкий, М. Б. Киреева, В. Ю. Григорьевa, А. Н. Гельфан, А. А. Сазоновa, А. И. Шевченко СТОК РЕК РОССИИ ПРИ ПРОИСХОДЯЩИХ И ПРОГНОЗИРУЕМЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ КЛИМАТА: ОБЗОР ПУБЛИКАЦИЙ. 1. ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ ВОДНОГО РЕЖИМА РЕК РОССИИ ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ Водные ресурсы, издательство Наука (М., Водные ресурсы, издательство Наука (М.), том 49, № 3, с. 251-269 (год публикации - 2022)
10.31857/S032105962203004X

Публикации