Озёра, ледники и их роль в формировании стоков.
Современный научно-технический прогресс непосредственно связан с возрастающей ролью водных ресурсов во всех сферах человеческой деятельности. В связи с этим перед наукой стоит одна из актуальнейших задач современности - обеспечение человечества чистой водой высокого качества. Одним из источников такой воды являются горные озёра.
На территории Центральной Азии насчитывается около 5600 озёр общей площадью 12197 км²[3]. Их абсолютное большинство представлено малыми водоемами с площадью менее 1 км², на которые приходится 95% общего числа и около 4% площади.
В генетическом отношении котловины горных озёр подразделяются на 4 основные группы: тектонические, гляциогенные, гидрогенные и завальные. Озёра тектонического происхождения образовались в результате заполнения водами межгорных тектонических впадин. В Кыргызстане эта группа озёр представлена наиболее крупными водоемами: Иссык-Куль, Сон-Кёль, Чатыр-Кёль. Эти озёра приурочены к бессточным котловинам и являются гигантскими испарителями речного стока. На самые крупные озёра Кыргызстана приходится более 55% площади водной поверхности озёр Центральной Азии.
Гляциогенные озёра обязаны своим происхождением деятельности как современного, так и древнего оледенения. Эти озёра занимают верхние этажи территории Тянь-Шаня. Их максимальное количество и площадь зеркала приходится на высотный интервал 4000 - 4500 м. Нижняя граница распространения гляциогенных озёр опускается до 2200 м.
Завальные озёра образовались в результате перегораживания речных долин обвалами или оползнями. Озёра этой группы расположены в интервале высот от 1700 до 3800 м. Как правило, они приурочены к геологическим разломам и сбросам, с которыми непосредственно связана активизация деятельности оползней и обвалов.
Озёра, котловины которых образовались в результате действия речных, подземных или морских вод, относятся к группе гидрогенных. К этой группе относятся провальные озёра, котловины которых сформировались в результате проседания земной коры под воздействием подземных вод. Это могут быть как карстовые, так и термокарстовые озёра. На Тянь-Шане термокарстовые озёра сосредоточены в узком интервале высот (3000 - 4500 м.), определяемом распространением зоны вечной мерзлоты. Наиболее крупные термокарстовые озёра располагаются на высотах около 3500 м в верховьях реки Нарын.
Одной из важнейших морфометрических характеристик озёр является площадь водной поверхности. По классификации П.В. Иванова, озёра Кыргызстана изменяются от «озерков» с площадью 0,01 км² до «очень больших» с площадью более 1000 км². К «большим» и «очень большим» относятся озёра тектонического происхождения: Иссык-Куль - 6247 км², Сон-Кёль - 270 км², Чатыр-Кёль - 161 км². Площади зеркала завальных озёр значительно меньше, и они относятся к «очень малым» озёрам. Это - Сары-Челек (4,92 км²), Кара-Суу (4,17 км²), Большой Кулун (3,28 км²), Кёльукок (1,60 км²), Каратоко (1,07 км²).
Состояние водных ресурсов гор является чутким индикатором современной изменчивости условий общей увлажненности обширных горных территорий аридной зоны.
Различия в климатических условиях высотных поясов гор весьма существенны. Интенсивность солнечной радиации возрастает на 10% на каждый километр высоты, однако длинноволновое излучение земной поверхности с высотой увеличивается еще быстрее, поэтому температура воздуха понижается в среднем на 0,6ºС на каждые 100 м. подъема в горы. Среднее количество осадков при тех же условиях увеличивается только до определенной высоты, затем (обычно выше снеговой границы) начинает уменьшаться. Обратно ходу осадков ведет себя испарение при увеличении абсолютной высоты. В результате изменения элементов климата в целом, происходящие с подъемом на 1 км. в горах, эквивалентны изменениям по широте на расстоянии более 1300 км[4].
Таким образом, с подъемом в горы происходит переход от аридных условий к гумидным. Наряду с этим проявляются соответствующие закономерности в развитии озёр и формировании гидрографической сети.
В связи с существенными климатическими различиями закономерности высотной поясности проявляются и в современном распределении озёр по высоте в горах и предгорьях. В зоне формирования стока (1500 - 5500 м.) располагается 41,2% всех озёр Центральной Азии или около 60% всей озёрной площади. В целом озёрность горной части Центральной Азии составляет 2,04%, что в 2 раза больше озёрности Кавказа (1,0%). В то же время наибольшей озёрностью обладают области внутреннего стока Восточного Памира, где озёрность составляет 5,4%[5].
В высотном распределении горных озёр, которые лежат выше 500 м., выделяются интервалы высот, где количество озёр наибольшее. Выше и ниже этих высотных интервалов количество озёр резко убывает. Такие озёрные «пояса» располагаются на Памире в интервале высот от 3000 до 5000 м. (93%), на Тянь-Шане - от 3000 до 4000 м. (84,3%), на Кавказе - от 2000 до 3500 м. (83%), во французских Альпах - от 2000 до 3000 м. (86,8% всех озёр).
В настоящее время наибольшее количество озёр в горах сконцентрировано в областях, примыкающих к зонам современного оледенения, т.е. в гляциально-нивальном и альпийском поясах гор. Верхней границей распространения озёр в горах является снеговая линия.
Для Тянь-Шаня характерно распространение сыртов - широких, выровненных внутригорных впадин, лежащих выше 3000 м. над уровнем моря. Это Аксайские, Чатыркёльские, Арабельские, Кумторские, Тарагайские и другие сырты, для которых характерен типичный ледниково-аккумулятивный рельеф, большое количество малых озёр и суровый климат холодных высокогорных пустынь.
В связи с этим на Тянь-Шане не случайно отмечается резкое увеличение озёрности именно в интервале высот от 3000 до 3500 м, так как на этих высотах располагаются обширные пространства сыртов, а также начинается зона сплошного распространения многолетней мерзлоты с присущими ей термокарстовыми формами рельефа. В озёрном поясе Тянь-Шаня на высоте более 3000 м. сосредоточено 1677 небольших высокогорных озёр. При этом только в бассейне озёра Иссык-Куль их насчитывается 204, в верховьях Нарына - 203, в горном обрамлении Ферганской долины -137, в бассейнах р. Чу - 95, р. Талас - 83, р. Сары-Джаз - 73.
Оледенение.
Кыргызская Республика, занимая практически всю западную половину мощной внутриконтинентальной горной системы Тянь-Шань и частично хребты Памиро-Алая, имеет хорошо развитое оледенение. Ледники - одно из природных богатств республики, ценность которых трудно переоценить, в первую очередь, за их способность поддерживать достаточно высокую водность большинства рек даже в самые засушливые годы, когда годовая сумма осадков ниже среднемноголетних значений.
Роль ледников исключительно многогранна: они переформировывают рельеф, сглаживая коренные породы, выпахивая долины, образуя кары (цирки) и моренные холмы; влияют на климат, понижая температуру воздуха и увеличивая осадки; они являются объектом спортивного и рекреационного использования. Но наибольшее значение ледники приобретают как источники формирования стока. Особенно велика их водоресурсная роль в Центральной Азии с ее аридным климатом.
По данным каталогизации, выполненной в период работ по Программе МГД (1965-1974 гг.), на территории Кыргызстана насчитывается 7628 ледников, занимающих площадь 8107 км²[6]. Классическое определение А.И. Воейкова «реки - продукт климата» в полной мере относится и к ледникам: они - природное образование, эволюция которого согласуется с глобальными, долгопериодными колебаниями климата. В умеренных широтах вторым фактором, определяющим возможности образования ледников, является рельеф, но интенсивность его высотного изменения в историческом плане значительно меньше колебаний климата, что с оговоркой позволяет принимать его роль в режиме современного оледенения.
Ледниковый сток.
Роль ледников в питании рек Кыргызстана исключительно велика, особенно в годы с недостаточным количеством атмосферных осадков. Сток талых вод с ледников начинается со второй половины июня и продолжается до конца сентября, т.е. высокая водность рек с ледниковым питанием сохраняется в течение всего жаркого периода, когда потребность в воде для нужд орошения особенно велика. В таблице представлена доля (%) объема стока за различные сезоны года у рек с преобладанием ледникового и снегового питания.
Внутригодовое распределение стока по сезонам (%) у рек с различным типом питания.
| Река-гидроствор | Показ. типа питания | Зима | Весна | Лето | Осень |
| Кугарт-с. Михайловка | 0,23 | 7,9 | 53,8 | 29,3 | 9 |
| Яссы-с. Саламатик | 0,28 | 5,2 | 47,9 | 39,3 | 9 |
| Сох-кордон Сарыканда | 2,5 | 7,4 | 10,6 | 61,1 | 20,9 |
| Нарын-г. Нарын | 1,36 | 7,6 | 17,3 | 59,4 | 15,7 |
| Чон-Кызыл-Суу-лесной кордон | 1,8 | 7 | 13 | 62,8 | 17,2 |
| Джергалан-с. Советское | 0,6 | 8,6 | 27,9 | 49,2 | 14,3 |
| Иссык-Ата-с. Юрьевка | 2,4 | 12,9 | 12,5 | 49,6 | 25 |
| Койлю-устье | 2,78 | 5,7 | 8,2 | 66,7 | 19,4 |
Комментировать представленные величины, вероятно, излишне. Укажем только, что во всех бассейнах со значительной долей летнего стока оледенение развито достаточно хорошо. Исключением может явиться р. Джергалан (снегово-ледникового питания), для бассейна которой характерно повышенное количество осадков в летнее время. Летний максимум осадков характерен для всей высокогорной зоны Тянь-Шаня, но в большинстве районов осадки не столь велики, чтобы они могли быть сопоставимы с объемами ледникового стока.