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.
Как образуются озера, запруженные льдом?
Озера, запруженные льдом, могут образовываться на краю наступающего ледника, когда боковые долины или впадины по бокам ледника оказываются заблокированными. Много таких озер образовалось в прошлые ледниковые периоды. Некоторые запруженные льдом ледниковые озера образуются и вытекают неоднократно. Например, озеро Мерзбахер в Кыргызстане, которое осушается ежегодно, является одним из наиболее изученных ледниковых озер во всем мире. По мере отступления ледников опора ледяных плотин исчезает, что приводит к катастрофическому осушению или захвату озер за моренами, оставленными ледниками. В 2013 году в Кедарнатхе (Индия) произошла катастрофа, связанная с разрушением озера, запруженного моренами.
Выбросы из надледниковых, подледниковых и других озер
Вспышки из озер на поверхности (надледниковый), внутри или под ледниками были зафиксированы по всему миру, что часто вызывалось сильными дождями или усиленным таянием в теплую погоду. В регионе Тянь-Шаня частый мониторинг имеет решающее значение для выявления быстро развивающихся опасных ситуаций. В Центральной Азии такие динамические озера, известные как "нестационарный" Озера создают уникальные проблемы для стратегий раннего предупреждения и реагирования.
Формирование моренно-плотинных озер
Отступление горных ледников за последнее столетие привело к образованию множества моренных озер. Некоторые из этих озер огромны, их объем достигает 100 миллионов м³, а глубина превышает 200 метров. Крутые, неустойчивые морены могут содержать тающий лед, что делает их склонными к провалам. Интенсивные дожди, таяние снега, оползни или землетрясения могут спровоцировать сход оползней с этих озер. Волны цунами, вызванные оползнями в озерах, могут также переливаться через моренные плотины, приводя к наводнениям без разрушения самой плотины, оставляя угрозу 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.
Характеристики ПЛО
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, значительно превышающее обычные сезонные наводнения. Однако, в отличие от сезонных наводнений, 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.
Будущие риски и необходимость их снижения
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, связанных с ледниками и вечной мерзлотой, в горных регионах - Техническое руководство. Подготовлено Алленом, С., Фреем, Х., Хуггелем, К. и др. Постоянной группой по опасностям ледников и вечной мерзлоты в горах (GAPHAZ) Международной ассоциации криосферных наук (IACS) и Международной ассоциации вечной мерзлоты (IPA). Цюрих, Швейцария / Лима, Перу, 72 стр.
Предлагаемое чтение
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.
Фрей Х., Хаберли В., Линсбауэр А., Хуггель К., Пауль Ф.: Многоуровневая стратегия прогнозирования образования ледниковых озер в будущем и связанных с ними потенциальных опасностей. Natural Hazards and Earth System Science 10:339-352., 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.
