EQUILIBRIUM CONFIGURATIONS OF DJANKUAT GLACIER IN VARIOUS CLIMATIC CONDITIONS

 О.О. Rybak1,2, Е.А. Rybak1,2, I.A. Korneva2,3, P.A. Morozova4, V.V. Popovnin5

 1Sochi Research Center of RAS, Sochi

2Branch of Institute of Natural and Technical Systems, Sochi

3Institute of Global Climate and Ecology of Roshydromet and RAS, Moscow

E-mail: comissa@mail.ru

4Institute of Geography of RAS, Moscow

5Lomonosov Moscow State University, Moscow

DOI: 10.33075/2220-5861-2018-4-102-109

UDC 551.89, 551.583.7     

Abstract:

    Ubiquitous degradation of mountain glaciation all over the world (with occasional exceptions), including the Greater Caucasus, highlights the task of forecasting of states of glaciers under conditions of climate change. Implementation of relatively simple schematic climatic scenarios instead of using simulated continuous changes produced by global climate modeling is the alternative way of carrying out prognostic studies. The essence of this approach is investigation of consequences of an abrupt change of one or another component of climatic forcing. This paper continues the series of studies focused on various aspects of dynamics of Djankuat Glacier in the Central Caucasus. Here, we present results of the research of equilibrium states of Djunkuat Glacier after abrupt change of two climatic key variables – surface air temperature and precipitation.

    Mathematical model applied in the study, its architecture, the system of equations and numerical methods, as well as input of climatic, topographic and other data used in the numerical experiments, were considered in detail in earlier papers referenced in the text. As a result of eleven numerical experiments made during 150 modeling years we confirmed high sensitivity of the glacier to temperature rise. Sensitivity to a decrease of total precipitation was not as high as sensitivity to temperature rise. Nevertheless, predicted temperature rise in the region by more than 3ºС combined with considerable drop in precipitation (particularly in the period of snow accumulation) can hypothetically result in catastrophic degradation of the glacier. Since morphometric features of Djankuat are typical for the region, we can obviously expect similar changes for the whole glaciation in the Central Caucasus. Changes in hydrologic regime and decline of the contribution of glacial run off to its total volume will be the consequence of this degradation.

Full text in PDF (RUS)

LIST OF REFERENCES

  1. Rybak O.O., Rybak E.A. Model-based calculations of surface mass balance of mountain glaciers for the purpose of water consumption planning: focus on Djankuat Glacier (Central Caucasus) // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. V. 107. doi :10.1088/1755-1315/107/1/012041.
  2. Рыбак О.О., Рыбак Е.А. Применение данных сетевых метеорологических станций для расчета баланса массы ледников (на примере ледника Джанкуат, Центральный Кавказ) // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. Вып.9 (29). С. 100–108.
  3. Рыбак О.О., Рыбак Е.А., Корнева И.А. Модельные расчеты подморенного таяния на леднике Джанкуат // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018.  Вып. 12 (32). С. 86–92.
  4. КунаховичМ.Г., Макаров А.В., Поповнин В.В. Отклик ледника Джанкуат на ожидаемые изменения климата (по модели Эрлеманса) // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 1996. №  С. 31–37.
  5. РецЕ.П., Фролова Н.Л., Поповнин В.В. Моделирование таяния поверхности горного ледника // Лед и Снег. 2011. №  С. 116–24.
  6. Zemp M., Frey H., Gartmer-Roer I. et al. Historically unprecedented global glacier decline in the early 21st century // Journal of Glaciology. 2015. V. 61. P. 745–762.
  7. Лурье П.М., Панов В.Д. Изменение современного оледенения северного склона Большого Кавказа в ХХ в. и прогноз его деградации в ХХI в. // Метеорология и гидрология. 2014. № 4. С. 68–76.
  8. Математическое моделирование Земной системы / под ред. Н.Г. Яковлева. М.: Макс Пресс, 2016. 328 с.
  9. Морозова П.А., Рыбак О.О. Регионализация данных глобального климатического моделирования для расчёта баланса массы горных ледников // Лед и Снег. 2017. Т. 57. № 4. С. 437–452. doi:10.15356/2076-6734-2017-4-437-452.
  10. Jouvet G., Huss M., Blatter H. et al. Numerical simulation of Rhonegletscher from 1874 to 2100 // Journal of Computational Physics. 2009. V. 228. P. 6426– doi: 10.1016/j.jcp.2009.05.033
  11. Jouvet G., Huss M., Funk M., Blatter H. Modelling the retreat of Grosser Aletschgletscher, Switzerland, in a changing climate // Journal of Glaciology. 2011. V. 57. P. 1033– doi: 10.3189/002214311798843359
  12. Zekollari H., Fürst J.J., Huybrechts P. Modelling the evolution of Vadret da Morteratsch, Switzerland, since the Little Ice Age and into the future // Journal of Glaciology. 2014. V. 60. P. 1155– doi: 10.3189/2014JoG14J053.
  13. Zekollari H., Huybrechts P. On the climate–geometry imbalance, response time and volume–area scaling of an alpine glacier: insights from a 3-D flow model applied to Vadret da Morteratsch, Switzerland // Annals of Glaciology. 2015. V. 56. P. 51– doi: 10.3189/2015AoG70A921
  14. Рыбак О.О., Рыбак Е.А., Кутузов С.С. и др. Калибровка математической модели динамики ледника Марух, Западный Кавказ // Лед и Снег. 2015. Т. 55. № 2. С. 9-20.
  15. Fürst J.J., Rybak O., Goelzer H. et al. Improved convergence and stability properties in a three-dimensional higher-order ice sheet model // Geoscientific Model Development. 2011. V. 4. P. 1133–1149.
  16. Pattyn F. A new three-dimensional higher-order thermomechanical ice sheet model: Basic sensitivity, ice stream development, and ice flow across subglacial lakes // Journal of Geophysical Research. 2003. V. 108. doi:10.1029/2002JB002329.
  17. Nemec J., Huybrechts P., Rybak O., Oerlemans J. Reconstruction of the surface mass balance of Morteratschgletscher since 1865 // Annals of Glaciology. 2009. V. 50. P. 126–134.
  18. Reid T.D., Brock B.W. An energy-balance model for debris-covered glaciers including heat conduction through the debris layer // Journal of Glaciology. 2010. V. 56 (199). P. 903–916.
  19. Божинский А.Н., Красс М.С., Поповнин В.В. Роль моренного чехла в теплофизике горных ледников // Материалы гляциологических исследований. 1985. Вып. 52. С. 31–46.
  20. Поповнин В.В., Резепкин А.А., Тиелидзе Л.Г. Разрастание поверхностной морены на языке ледника Джанкуат за период прямого гляциологического мониторинга // Криосфера Земли. 2015. Т. 19. № 1. С. 89–98.
  21. Голубев Г.Н., Дюргеров М.Б., Маркин В.А. и др. Ледник Джанкуат (Центральный Кавказ). Водно-ледовый и тепловой баланс горноледниковых бассейнов. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 183 с.
  22. Поповнин В.В., Пылаева Т.В. Лавинное питание ледника Джанкуат // Лед и Снег. 2015. Т. 55. № C. 21–32.
  23. Лаврентьев И.И., Кутузов С.С., Петраков Д.А. и др. Толщина, объем льда и подледный рельеф ледника Джанкуат (Центральный Кавказ) // Лед и Снег. 2014. Т. 54. № 4 . С. 7–19. doi: http://dx.doi.org/10.15356/2076-6734-2014-4-7-19.
  24. Пастухов В.Г. Полный массообмен ледника Джанкуат. Дипломная работа. Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра криолитологии и гляциологии, 2011. 150 с.
  25. Алейников А.А., Золотарев Е.А., Поповнин В.В. Распознавание ледораздела на переметных ледниковых комплексах (Джантуганское плато на Кавказе) // Вестник Московского университета. Серия 5: География. № 3. С. 36–43.
  26. Поповнин В.В. Миграция ледораздела на Джантуганском фирновом плато // Материалы гляциологических исследований. 1995. № 79. С. 123–127.

 

If you have found a spelling error, please, notify us by selecting that text and pressing Ctrl+Enter.

 206 total views,  2 views today

Translate »

Spelling error report

The following text will be sent to our editors: