В условиях происходящего потепления климата и устойчивом с 1972 года отрицательном балансе массы ледников [16] следует предположить, что из-за происходящей миграции элементов из верхних слоев в нижние и даже выноса их за пределы ледника, разновременной отбор проб повлиял на результаты оценки содержания металлов в слоях каждого конкретного года. Тем не менее, основные особенности накопления, свойственные регионам, сохраняются и отражают геологию района и режим циркуляции атмосферы тех лет, в которые формировался конкретный годовой слой.
Установлено, что химизм льда [3, 7] в значительной степени соответствует составу атмосферных осадков, отражающих уровень химического и радиоактивного загрязнения тех районов, над которыми они сформировались или проходили воздушные массы. Поэтому при постоянстве геологического строения различия в загрязненности долины должны связываться с изменениями циркуляционных процессов. Важным является не только годовое, но и внутригодовое проявление повторяемости одних или других процессов, так как в зависимости от прохождения воздушных масс над территориями покрытыми снеговым покровом, или свободными от него, содержание аэрозолей в атмосфере будет неодинаковым. Поступление металлов на поверхности ледников Тянь-Шаня следует связать с такими предприятиями Казахстана как свинцово-цинковый комбинат в Усть-Каменогорске, свинцово-фосфатным в Чимкенте, хромовым в Актюбинске [14] и Кыргызстана – ртутным производством в Хайдаркане и сурьмяным в Кадамжае. В связи с этим привнос тяжелых металлов в высокогорную зону Тянь-Шаня происходит с разной интенсивностью при западных, юго-западных, северо-западных и северных вторжениях. При этом следует учесть, что вторжения с южных направлений приурочены к холодному периоду и в районы Внутреннего Тянь-Шаня почти не проникают, сокращая возможное значительное поступление аэрозолей.
Исследованиями [12] определена средняя величина повторяемости различных типов синоптических процессов как за год, так и отдельные сезоны. Учитывая, что отбор проб, проводимый лабораторией гляциологии института геологии НАН КР, приурочивался к периоду максимального снегонакопления, к анализу привлечены данные по циркуляции атмосферы за зимне-весенний период 1998, 1999, 2001 годов и накоплению химических элементов на леднике Голубина.
Таблица 2
Повторяемость типов синоптических процессов, %
| Тип процесса | 1998 | 1999 | 2001 | норма | |
| 1 | Южно-каспийский циклон | - | 3,3 | 0,9 | 2,6 |
| 2 | Мургабский циклон | 5,1 | 0,8 | 1,7 | 2,2 |
| 3 | Верхнеамударьинский циклон | 1,0 | 2,5 | 4,3 | 1,6 |
| 4 | Широкий вынос теплого воздуха | - | - | 0,9 | 0,2 |
| 5 | Северо-западное вторжение | 5,1 | 4,1 | 3,4 | 3,1 |
| 6 | Северное вторжение | 2,0 | 4,9 | 3,4 | 2,5 |
| 7 | Волновая деятельность | 16,7 | 4,1 | 4,3 | 8,5 |
| 8 | Малоподвижный циклон над Средней Азией | 4,0 | - | - | 3,7 |
| 9 | Юго-западная периферия антициклона | 10,2 | 11,5 | 15,4 | 13.4 |
| 9а | Южная периферия антициклона | 9,1 | 13,9 | 18,8 | 12,7 |
| 9б | Юго-восточная периферия антициклона | 10,1 | 8,2 | 8,5 | 7,9 |
| 10 | Западное вторжение | 16,2 | 18,0 | 15,4 | 14,7 |
| 12 | Малоградиентное поле пониженного давления | 2,0 | 2,5 | 5,1 | 5,8 |
| 12а | Малоградиентное поле повышенного давления | 8,1 | 9,0 | 3,4 | 6,4 |
| 13 | Центральная часть антициклона | - | - | - | 0,3 |
| 14 | Теплый сектор циклона или предфронтальное положение | 11,1 | 17,2 | 14,5 | 14,4 |
| Общее число случаев | 99 | 122 | 117 | 106 | |
Таблица 3
Содержание тяжелых металлов в пробах снега на леднике Голубина, мкг/л
| Год | Al | Cr | Fe | Ni | Cu | Zn | Pb |
| 1998 | не обн. | < 1 | не обн. | не обн. | 52,6 | 4 | 14 |
| 1999 | 15 | 4,6 | 60 | 1 | 3 | 4 | 1,3 |
| 2001 | 8 | 4,6 | 40 | 1,20 | 2,8 | 240 | 0,32 |
Примечание: Результаты анализа проб для ледников Тянь-Шаня за исключением ледника Энилчек, представленные в таблице 1 и 3, получены методами атомно-абсорбционной спектрометрии и эмиссионного спектрального анализа.
Представленные в таблицах 2 и 3 данные позволяют сделать некоторые предварительные выводы о зависимости уменьшения или увеличения тяжелых металлов от изменения повторяемости отдельных типов синоптических процессов. Повышенное содержание меди и свинца в 1998 году связывается с увеличением повторяемости синоптических процессов с южного направления (Мургабский циклон, волновой деятельности и прихода воздушных масс с северо-запада). В 1999 году появление алюминия, рост аккумуляции хрома и железа следует отнести за счет увеличившихся вторжений с севера и запада. Возрастание хрома и особенно цинка в 2001 г. можно объяснить возросшими вторжениями верхнеамударьинского циклона, активностью южной периферии антициклона и большей повторяемостью северных вторжений. Повышение концентрации химических элементов на леднике может происходить и при числе случаев вторжений, не выходящих за пределы нормы, но в условиях обусловливающих высокий выброс аэрозолей в атмосферу. Примером могут быть значительные поступления сажи в атмосферу во время пожаров Ирако-Кувейтского конфликта [1] и радиоактивных элементов при Чернобыльской аварии [7]. В обоих случаях на ледниках Тянь-Шаня отмечено увеличение концентрации сажи, цезия, церия, лантана.
Завершая изложенное, необходимо обратить внимание на следующее. Полученные выводы являются предварительными, но позволяющие связать режим циркуляционных процессов над территорией Кыргызстана с аккумуляцией химических элементов на ледниках. Работа такого плана для ледников Тянь-Шаня выполнена впервые и ее необходимо продолжить. Результаты анализа проб взятых со снежных толщ накопленных за холодный период и весь год в сопоставлении с материалами наблюдений за синоптическими процессами позволят надежно определять загрязнение высокогорной зоны Республики различными аэрозолями с выявлением естественных и антропогенных, местных и внешних источников выбросов химических элементов.
Список литературы
Боконбаев К.Дж., Диких А.Н., Детыненко Л.А. Примеси в снежном покрове ледников Внутреннего Тянь-Шаня. //География и природные ресурсы, №2, Новосибирск. 1995, с. 181-183.
Бугаев В.А., Джорджио В.А., Козик Е.М. и др. Синоптические процессы Средней Азии. Ташкент, Изд-во АН Узб. ССР, 1957, 477 с.
Вилесов Е.Н., Токмагамбетов Г.А, Черкасов П.А. Химический состав и качество талых вод ледников Казахстана. //МГИ, вып. 38, М. 1980, с.162-166
Вилесов Е.Н., Уваров В.Н. Современная деградация оледенения северного склона Заилийского Ала-Тау. // МГИ, вып.84, М.1998, с.52-59
Вулканы, стратосферный аэрозоль и климат Земли. Л. ГИМИЗ, 1986, 256 с.
Глазов М.В., Горячкин С.В. Изменение природных зон Российской Арктики. //Природа, №5, 1997, с.32-47
Головин А.В., Ивлев К.А., Кондратьев К.Я., Кудряшов В.И. Исследования запыленности ледников Памира и Тянь-Шаня. // Изв. РГО, т.125, вып.4. 1993, М.с.54-61
Григорьев А.А., Кондратьев К.Я. Спутниковый мониторинг природных и антропогенных катастроф. // Исслед. из космоса, №3, М. 1996, с.68-78
Диких А.Н. Некоторые результаты исследований естественной загрязненности эоловым мелкоземом поверхности ледников Тянь-Шаня. // Гляциологические исследования на Тянь-Шане, Фрунзе, “Илим”, 1975, с 81-89
Иванова Л.А. Гидрологические аспекты проблемы Аральского моря. //Водные ресурсы №2, М. 1992, С.39-49
Курбаткин В.П., Скиба Е.С., Ушинцева В.Ф. Характеристика синоптических процессов Киргизии. //Тр. САНИГМИ, вып. 75(156), Л. 1980, с.61-73
Павлова И.А. Повторяемость типов синоптических процессов в Чуйской долине. //Метеорология и гидрология в Кыргызстане, вып.1, Бишкек, 2001, с.102-110
Павлова И.А. Продолжительность типов синоптических процессов в Чуйской долине. //Метеорология и гидрология в Кыргызстане, вып.1, Бишкек , 2001, с.119-125.
Раисова А., Сартбаева А. Предотвращение изменения климата: переход от дискуссий к практическим шагам. Алматы, 1999, 123 с.
Усубалиев Р.А. Антропогенная составляющая геохимии ледников Тянь-Шаня. //Изв. НАН КР, №1, Бишкек, 1999, с.48-51
GLACIER MASS BALANCE BULLETIN. Bulletin 2 (1990-1991) IAHS-UNEP-UNESCO. Zurich 1993 p.74