Наводнения на выходе из озера Глетчер

Что такое наводнения на ледниковых озерах?

Наводнение при выходе ледникового озера (GLOF) - это катастрофический выброс воды из ледникового озера, т. е. водоема, образовавшегося сбоку, впереди, внутри, под или на поверхности ледника. Плотина, ограничивающая водоем, может состоять в основном из обломков, коренных пород или ледникового льда.

Озера с ледяными заторами могут образовываться на краю наступающего ледника, когда боковые долины или впадины по бокам ледника оказываются заблокированными. Многие такие озера образовывались в прошлом во время ледниковых периодов. Многие запруженные льдом ледниковые озера образуются и высыхают неоднократно. Озеро Мерзбахер в Кыргызстане, которое осушается каждый год, является одним из самых известных и хорошо изученных ледниковых озер в мире. Со временем, по мере отступления ледников, опора ледяной плотины исчезает, и озеро может катастрофически истощиться или остаться в ловушке за грудами обломков (морены), оставшееся после бывшего ледника. Недавняя катастрофа GLOF 2013 года в Кедарнатхе, Индия, была связана с провалом такого озера.

Вспышки из озер на поверхности (supraglacial), внутри или под ледником, также описаны в большинстве горных регионов мира, часто спровоцированные сильными дождями или усиленным таянием в теплую погоду. Недавние исследования на Тянь-Шане показали, что для выявления быстро развивающихся опасных ситуаций необходим частый мониторинг. В Центральной Азии эти высокодинамичные озера, которые могут быстро образовываться и вытекать, называются "нестационарный" озера и представляют собой особую проблему для стратегий раннего предупреждения и реагирования.

Широкомасштабное отступление горных ледников за последнее столетие привело к образованию множества новых ледниковых озер, запертых за моренами во многих горных регионах мира. Некоторые из этих озер впечатляют своими размерами: их объем достигает 100 млн м3, а глубина превышает 200 м. Большие нагромождения крутой ледниковой морены неустойчивы и могут содержать медленно тающий лед, а значит, они могут быть слабыми и склонными к разрушению. Интенсивные дожди или таяние снега, а также образование волн цунами в результате схода оползней в озеро - обычные причины возникновения GLOF на озерах с моренными плотинами. Землетрясения вызывают беспокойство, поскольку они могут как спровоцировать оползни в озеро, так и непосредственно дестабилизировать плотину.

В редких случаях волны цунами от крупных оползней могут перелиться через моренную плотину и вызвать прорыв без фактического разрушения плотины, что означает сохранение угрозы вторичных событий. Для озер, запруженных твердыми породами, волны цунами являются единственным механизмом, с помощью которого может начаться катастрофическое наводнение, поскольку сами конструкции плотин считаются устойчивыми.

После начала наводнения GLOF, как правило, мобилизуют большое количество обломков и могут переносить массивные валуны, особенно на крутых участках реки. Это особенно верно для паводков из моренных озер, которые часто превращаются в селевые или грязевые потоки. Для ПЛО характерно несколько переходов этих типов потоков, в зависимости от крутизны и, соответственно, эрозионной силы реки. Важно отметить, что ПЛО обычно вызывают величину стока, эрозионную силу и, следовательно, воздействие, которые намного превышают обычные сезонные наводнения. Однако, в отличие от сезонных паводков, ПЛО имеют тенденцию быстро терять свою силу вниз по течению, что сказывается на потенциальном воздействии и потерях на низменных территориях. Тем не менее, наблюдались наводнения протяженностью до сотни километров и даже более, включая события, охватывающие более одной страны (трансграничные ПЛО), в то время как вторичные опасности могут возникать из-за эрозии берегов рек, перекрытия русел и попадания в озера ниже по течению.

Учитывая потенциальное будущее расширение озер по мере потепления климата и таяния ледников, а также быстро растущую подверженность жилой, туристической, транспортной и гидроэнергетической инфраструктуре в альпийских долинах, ожидается значительное увеличение будущего риска GLOF в глобальном масштабе. Поэтому для разработки стратегий реагирования и смягчения последствий национальными и региональными заинтересованными сторонами срочно необходимы надежные научные оценки.

Этот текст представляет собой краткое изложение параграфа о ПЛО из руководства GAPHAZ.

GAPHAZ 2017: Оценка опасностей ледников и вечной мерзлоты в горных регионах - Технический руководящий документ. Подготовлено Алленом, С., Фреем, Х., Хуггелем, К. и др. Постоянной группой по ледниковым и мерзлотным опасностям в горах (GAPHAZ) Международной ассоциации криосферных наук (IACS) и Международной ассоциации мерзлотоведения (IPA). Цюрих, Швейцария / Лима, Перу, 72 стр.

Рекомендуемая литература:

Allen, S. K., Linsbauer, A., Randhawa, S. S., Huggel, C., Rana, P. and Kumari, A.: Glacial Lake outburst flood risk in Himachal Pradesh, India: an integrative and anticipatory approach considering current and future threats, Nat. Hazards, 84(3), 1741-1763, doi:10.1007/s11069-016-2511-x, 2016.

Бенн, Д. И., Болч, Т., Хэндс, К., Гулли, Дж., Лакман, А., Николсон, Л. И., Куинси, Д., Томпсон, С., Туми, Р. и Виземан, С.: Реакция обломочных ледников в районе Эвереста на недавнее потепление и последствия для опасности наводнений, вызванных вспышками, Earth Sci. Rev., 114, 156-174, 2012.

Кери, М., Хуггель, К., Бури, Дж., Портокарреро, К. и Хаберли, В.: Интегрированная социально-экологическая структура для управления опасностью ледников и адаптации к изменению климата: уроки озера 513, Кордильера-Бланка, Перу, Clim. Change, 112, 733-767, 2012.

Cenderelli, D. A. and Wohl, E. E.: Flow hydraulics and geomorphic effects of glacial-lake outburst floods in the Mount Everest region, Nepal, Earth Surf. Process. Landforms, 28(4), 385-407, doi:10.1002/esp.448, 2003.

Эммер, Адам & Мергили, Мартин & Вех, Георг. Наводнения в результате излияния ледниковых озер: Геоморфологические агенты и опасные явления. 10.1016/B978-0-12-818234-5.00057-2, 2021.

Frey H, Haeberli W, Linsbauer A, Huggel C, Paul F.: Многоуровневая стратегия прогнозирования будущего образования ледниковых озер и связанных с ними потенциалов опасности. Natural Hazards and Earth System Science 10:339-352.  https://doi.org/10.5194/nhess-10-339-2010, 2010.

Фрей, Хольгер: Наводнения в результате прорыва ледниковых озер. In: Richardson, Douglas; Castree, Noel; Goodchild, Michael F; Kobayashi, Audrey; Liu, Weidong; Marston, Richard A. (Eds.) The international encyclopedia of geography: people, the earth, environment, and technology, 2017.

Хуггель К., Хаберли В., Кяэб А., Биери Д. и Ричардсон С.: Процедура оценки ледниковых опасностей в Швейцарских Альпах, Can. Geotech. J., 41, 1068-1083, 2004a.

Каргел, Дж., Леонард, Г., Шугар, Д. Х., Хариташья, У. К., Бевинтон, А. и Филдинг, Э. Дж: Geomorphic and geologic controls of geohazards induced by Nepal's 2015 Gorkha earthquake, Science (80-. )., 351, doi:10.1126/science.aac8353, 2016.

Нарама, К., Дуйшонакунов, М., Кяэб, А., Даиров, М. и Абдрахматов, К.: Вспышка паводка 24 июля 2008 года на западном ледниковом озере Зындан и последние региональные изменения в ледниковых озерах хребта Тески Ала-Тоо, Тянь-Шань, Кыргызстан, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 10(4), 647-659, 2010.

Нарама, К., Даиров, М., Тадоно, Т., Ямамото, М., Кяэб, А., Морита, Р., Укита, Дж. и Шан, Т.: Сезонный дренаж надледниковых озер на обломочных ледниках в горах Тянь-Шаня, Центральная Азия, 2017.

Квинси, Д. Дж., Ричардсон, С. Д., Лакман, А., Лукас, Р. М., Рейнольдс, Дж. М., Хэмбри, М. Дж. и Глассер, Н. Ф.: Раннее распознавание опасностей ледниковых озер в Гималаях с помощью наборов данных дистанционного зондирования, Glob. Planet. Change, 56, 137-152, 2007.

Ричардсон, С. Д. и Рейнольдс, Дж. М.: Обзор ледниковых опасностей в Гималаях, Quat. Int., 65/66, 31-47, 2000a.

Ричардсон, С. Д. и Рейнольдс, Дж. М.: Деградация моренных плотин, покрытых льдом: последствия для развития опасностей, в книге "Ледники, покрытые обломками. Материалы семинара, проведенного в Сиэтле, Вашингтон, США, под редакцией М. Накаво, К. Ф. Реймонда и А. Фонтана, стр. 187-198, IAHS Publication, Wallingford, 2000b.

Раунс, Д. Р., Байерс, А. К., Байерс, Е. А. и Маккинни, Д. К.: Краткое сообщение: Наблюдения ледникового паводка с ледника Лхоцзе, район Эвереста, Непал, Криосф., 11, 443-449, doi:10.5194/tc-11-443-2017, 2017.

Шванхарт, В., Ворни, Р., Хуггель, К., Стоффель, М. и Коруп, О.: Неопределенность в гималайской взаимосвязи энергии и воды: оценка региональной подверженности наводнениям в результате прорыва ледниковых озер, Environ. Res. Lett., 11(7), 74005, doi:10.1088/1748-9326/11/7/074005, 2016.

Сурадж Мал, Саймон К. Аллен, Хольгер Фрей, Кристиан Хуггель, А. П. Димри: Отраслевая оценка опасности наводнений при выходе ледниковых озер из берегов в индийском Гималайском регионе, Горные исследования и развитие, 41(1), R1-R12, 2021.

ru_RU