Прорывное наводнение ледникового озера

См. Также: Прогляциальное озеро и Йёкульхлауп.

Ледник Хаббарда на Аляске приближается к мысу Гиберт 20 мая 2002 года. Ледник почти отделяет Рассел-фьорд (вверху) от залива Разочарование (внизу).

Наводнение , вызванное прорывом ледникового озера ( GLOF ), представляет собой тип прорывного наводнения, вызванного разрушением плотины, на которой находится ледниковое озеро . Событие, похожее на GLOF, когда масса воды, содержащаяся в леднике, тает или выходит из ледника, называется jökulhlaup . Плотина может состоять из ледникового льда или конечной морены . Авария может произойти из-за эрозии , повышения давления воды , лавины камней или сильного снегопада, землетрясения или криосейсмических явлений , извержений вулканов подо льдом или массового смещения воды в ледниковом озере, когда большая часть прилегающего ледника обрушивается. в это.

Увеличение таяния ледников из-за изменения климата, наряду с другими экологическими последствиями изменения климата (например, таянием вечной мерзлоты ), означает, что регионы с ледниками, вероятно, столкнутся с повышенным риском наводнений из-за ГЛОФ. Это особенно верно в Гималаях, где геология более активна.

Исследование 2023 года показало, что 15 миллионов человек подвержены риску этой опасности, в основном в Китае, Индии, Пакистане и Перу.

Определение

На этом снимке ледника Хаббарда, сделанном 16 июля 2002 года, ледник закрыл Рассел-фьорд от залива Разочарование. Уровень воды за ледником поднялся на 61 фут (19 м) за 10 недель, образовав недолговечное озеро Рассел.

Прорывное наводнение ледникового озера - это тип прорывного наводнения, воды, запруженной ледником или мореной происходящего при высвобождении . Водоем, перекрытый передней частью ледника, называется окраинным озером , а водоем, покрытый ледником, называется подледниковым озером . Когда окраинное озеро прорывается, его также можно назвать дренажом окраинного озера. Когда подледниковое озеро прорывается, его можно назвать йёкульхлауп .

Таким образом, йокульхлауп представляет собой подледниковый прорывной наводнение. Jökulhlaup — исландский термин, который был принят в английский язык и первоначально относился только к ледниковым наводнениям из Ватнайёкюдля , которые вызваны извержениями вулканов, но теперь принято описывать любой резкий и большой выброс подледниковой воды.

Объемы ледниковых озер различаются, но могут содержать от миллионов до сотен миллионов кубических метров воды. Катастрофическое разрушение содержащегося льда или ледниковых отложений может привести к выбросу этой воды в течение периода от минут до дней. Во время таких явлений были зарегистрированы пиковые потоки со скоростью до 15 000 кубических метров в секунду, что позволяет предположить, что V-образный каньон обычно небольшого горного ручья может внезапно образовать чрезвычайно турбулентный и быстро движущийся поток глубиной около 50 метров (160 футов). Прорывы ледниковых озер часто усугубляются мощной эрозией русла рек в крутых моренных долинах. в результате пики паводков увеличиваются по мере того, как они текут вниз по течению, пока река не достигнет места, где откладываются наносы. В пойме ниже по течению это предполагает несколько более медленное наводнение, распространяющееся на ширину до 10 километров (6,2 мили). Оба сценария представляют собой серьезную угрозу жизни, имуществу и инфраструктуре.

Мониторинг

Ледник Хаббарда затоплен 14 августа 2002 года во время второго по величине ГЛОФ за всю историю.

Организация Объединенных Наций предпринимает ряд усилий по мониторингу, чтобы помочь предотвратить смерть и разрушения в регионах, которые могут столкнуться с этими событиями. Важность этой ситуации возросла за последнее столетие из-за увеличения населения и увеличения числа ледниковых озер, образовавшихся из-за отступления ледников . Хотя этой проблеме подвержены все страны, имеющие ледники, Центральная Азия, регионы Анд Южной Америки и те страны Европы, где есть ледники в Альпах , были определены как регионы, подвергающиеся наибольшему риску.

Во всем мире выявлен ряд неизбежных смертельных ситуаций GLOF. Ледниковое озеро Тшо Ролпа расположено в долине Ролвалинг, примерно в 110 километрах (68 миль) к северо-востоку от Катманду, Непал , на высоте 4580 метров (15 030 футов). Озеро перекрыто рыхлой конечной моренной плотиной высотой 150 метров (490 футов). Озеро с каждым годом увеличивается в размерах из-за таяния и отступления ледника Тракардинг и стало самым большим и опасным ледниковым озером в Непале , площадью около 90–100 миллионов м3. ³ (120–130 миллионов кубических ярдов) хранимой воды.

Примеры

Азия

Индия

Основная статья: Наводнения в Северной Индии в 2013 г.

В июне 2013 года Кедарнатх в Уттаракханде стал свидетелем внезапных наводнений и ГЛОФ, вызванных Чорабари Талом, в результате которых погибли тысячи паломников, туристов и местных жителей, приехавших посетить это место.

Пакистан

В Пакистане более 7000 ледников, это больше, чем где-либо еще в мире, за исключением полярных регионов. образовалось более 3000 ледниковых озер По состоянию на 2018 год в Гилгит-Балтистане , из которых 30 были определены ПРООН как представляющие непосредственную угрозу затопления из-за прорыва ледниковых озер. В 2017 году был продолжен проект «Расширение масштабов проекта по снижению риска наводнений в результате прорыва ледникового озера в Северном Пакистане». В 1929 году GLOF с ледника Чонг Кхумдан в Каракоруме вызвал наводнение на реке Инд в 1200 км ниже по течению (максимальный подъем паводка в Аттоке составил 8,1 м ).

Бутан

Основная статья: Ледники Бутана

ГЛОФы регулярно встречаются в долинах и низменных речных равнинах Бутана . В недавнем прошлом ливневые паводки произошли в долинах Тхимпху, Паро и Пунанкха-Вангдуэ. Из 2674 ледниковых озер в Бутане 24 были определены недавним исследованием как кандидаты на создание ГЛОФ в ближайшем будущем. В октябре 1994 года GLOF в 90 километрах (56 миль) вверх по течению от Пунакха Дзонг вызвал сильное наводнение на реке Пхо Чу , повредив дзонг и повлек за собой человеческие жертвы.

В 2001 году ученые определили озеро Торторми как озеро, которому угрожает неминуемый катастрофический обвал. В конечном итоге ситуацию удалось облегчить, проделав водный канал от края озера для снижения давления воды.

Непал

Ледниковое озеро Тшо Ролпа — одно из крупнейших ледниковых озер Непала. Озеро, расположенное на высоте 4580 метров (15 030 футов) в долине Ролвалинг округа Долакха, значительно выросло за последние 50 лет из-за таяния ледников в Гималаях.

Несмотря на то, что события GLOF происходили в Непале на протяжении многих десятилетий, прорыв ледникового озера Диг Чо в 1985 году послужил толчком к детальному изучению этого явления. В 1996 году Секретариат Комиссии по водным ресурсам и энергетике (WECS) Непала сообщил, что пять озер потенциально опасны, а именно: Диг Тшо, Имджа , Нижний Барун, Тшо Ролпа и Тулаги, все они лежат на высоте более 4100 м. Исследование 2001 года, проведенное ICIMOD и ЮНЕП, выявило 20 потенциально опасных озер в Непале. В десяти из них события GLOF произошли в последние несколько лет, а некоторые возобновились после этого события. Дополнительные опасные ледниковые озера могут существовать в некоторых частях Тибета, которые осушаются ручьями, впадающими в Непал, что повышает вероятность прорывов в Тибете, вызывающих ущерб в нижнем течении Непала. озер . Сообщается, что в бассейне реки Гандаки имеется 1025 ледников и 338

Ледник Тулаги, расположенный в бассейне реки Верхний Марсьянди, является одним из двух моренно-подпрудных озер (надледниковых озер), отнесенных к потенциально опасным озерам. Kreditanstalt für Wiederaufbau , Франкфурт-на-Майне , BGR (Федеральный институт геонаук и природных ресурсов, Германия) в сотрудничестве с Департаментом гидрологии и метеорологии в Катманду провели исследования ледника Тулаги и в 2011 году пришли к выводу, что даже В худшем случае катастрофический прорыв озера можно исключить в ближайшее время.

Тибет

Озера Лонгбасаба и Пида — два моренных запрудных озера на высоте около 5700 м в Восточных Гималаях. Из-за повышения температуры площади ледников Лонгбасаба и Каэр с 1978 по 2005 год сократились на 8,7% и 16,6%. Вода из ледников напрямую поступала в озера Лонгбасаба и Пида, а площадь двух озер увеличилась на 140% и 194%. Согласно отчету Гидрологического департамента Тибета за 2006 год, если бы на двух озерах произошел ГЛОФ, под угрозой оказались бы 23 города и деревни, в которых проживает более 12 500 человек.

В Тибете один из основных районов производства ячменя на Тибетском нагорье был разрушен ГЛОФами в августе 2000 года. Было разрушено более 10 000 домов, 98 мостов и дамб, а его оценочная стоимость составила около 75 миллионов долларов. В том году фермерские общины столкнулись с нехваткой продовольствия из-за потери зерна и скота.

Крупный ГЛОФ был зарегистрирован в 1978 году в долине реки Шаксгам в Каракоруме, части исторического Кашмира, переданной Пакистаном Китаю.

Европа

Исландия

Остатки стального моста недалеко от Скафтафетля после ледникового прорыва.

Самыми известными являются огромные йокульхлауп , выпущенные из ледниковой шапки Ватнайокудль в Исландии. Не случайно термин jökulhlaup ( jökull = ледник, hlaup = бег ( сущ. )/бег ) происходит из исландского языка , так как юг Исландии очень часто становился жертвой подобных катастроф. Так было в 1996 году, когда вулкан к северу от озера Гримсвётн , принадлежащего леднику Ватнайёкюдль, извергся, заполнив Гримсвётн, а затем река Скейдара затопила земли перед Скафтафетлем , ныне являющимся частью национального парка Ватнайокудль . Йокулхлауп Кольцевая достиг скорости потока 50 000 кубических метров в секунду и разрушил части Хрингвегура ( дорога или Исландская дорога № 1). Наводнение принесло льдины весом до 5000 тонн, а айсберги весом от 100 до 200 тонн ударили по мосту Гигьюквисль на кольцевой дороге (руины сегодня хорошо обозначены пояснительными знаками как популярная туристическая остановка). Выпущенное цунами достигало 4 метров (13 футов) в высоту и 600 метров (660 ярдов) в ширину. Наводнение унесло с собой 185 миллионов тонн ила. Поток Йёкульхлауп на несколько дней сделал ее второй по величине рекой (по расходу воды) после Амазонки .

После наводнения несколько айсбергов на берегах реки, где их оставил ледник, можно было увидеть высотой 10 метров (33 фута) (см. Также Мюрдалсйёкюдль ). Пиковый сброс воды из озера, которое развивается вокруг вулканического кратера Гримсвётн в центре ледяной шапки Ватнайёкюдль, генерирует потоки, превышающие объём реки Миссисипи . Вспышки произошли в 1954, 1960, 1965, 1972, 1976, 1982, 1983, 1986, 1991 и 1996 годах. В 1996 году извержение растопило 3 кубических километра (0,72 кубических миль) льда и привело к выбросу объемом 6000 кубических метров ( 7800 куб. ярдов) в секунду при пиковом расходе.

Дуврский пролив

образовался Считается, что Дуврский пролив около 200 000 лет назад в результате катастрофического ГЛОФ, вызванного прорывом антиклинали Уилд-Артуа , которая действовала как естественная плотина, сдерживавшая большое озеро в регионе Доггерленд , ныне затопленное под водой. Северное море . Наводнение длилось несколько месяцев, выбрасывая до одного миллиона кубических метров воды в секунду. Причина прорыва неизвестна, но, возможно, она была вызвана землетрясением или просто повышением давления воды в озере. Наводнение не только разрушило перешеек, соединявший Великобританию с континентальной Европой, но и образовало большую долину с коренным дном вдоль всего Ла-Манша, оставив после себя острова обтекаемой формы и продольные эрозионные бороздки, характерные для катастрофических меганаводнений .

Швейцарские Альпы

1818 года Катастрофа на леднике Джьетро , унесшая жизни 44 человек, произошла в 4-километровой долине, расположенной на юго-западе Швейцарии. Смертельное наводнение было известно еще в исторические времена. при этом 140 смертей впервые были зарегистрированы в 1595 году. После увеличения ледника во время « года без лета » начал формироваться ледяной конус. от скопления падающих сераков . В 1816 году долина заполнилась озером, которое опустело весной 1817 года. Весной 1818 года длина озера составляла около 2 км. Чтобы остановить быстрый подъем воды, кантонский инженер Игнац Венец решил пробурить во льду шлюзовую дыру, проложив туннели как с верхней, так и с нижней стороны ледяной плотины на высоте около 20 метров над поверхностью озера. Лавина прервала работу, поэтому из соображений безопасности был пробурен дополнительный туннель, поскольку вода поднялась до 10 метров ниже. Опасное отторжение льда задержало работы, пока 4 июня, наконец, не была завершена скважина длиной 198 метров. за несколько дней до того, как 13 июня озеро начало уходить через искусственный водопад. Венец предупредил жителей долины об опасности, поскольку вода также вытекает из основания конуса. Однако утром 16 июня конус начал трескаться, и в 16:30 ледяная плотина прорвалась, отправив 18 млн м3 воды. ³ паводковых вод в долину внизу.

Америка

Аляска

В конце четвертичного периода древнее озеро Атна в бассейне реки Медь могло вызвать ряд наводнений, вызванных прорывами ледников.

Некоторые jökulhlaups выпускаются ежегодно. На озере Джордж возле реки Кник с 1918 по 1966 год происходили крупные ежегодные вспышки. С 1966 года ледник Кник отступил, и ледяная плотина больше не образуется. Озеро Джордж может возобновить ежегодные паводки, если ледник снова утолщается и блокирует долину (Пост и Мэйо, 1971).

Почти каждый год GLOF происходят в двух местах на юго-востоке Аляски, одним из которых является озеро Абисс . Выбросы, связанные с ледником Талсеква возле Джуно, часто затопляют близлежащую взлетно-посадочную полосу. Потенциально могут пострадать около 40 хижин, а некоторые были повреждены в результате более крупных наводнений. События, произошедшие на леднике Салмон возле Хайдера, повредили дороги возле реки Лосось.

Континентальные Соединенные Штаты

Огромные доисторические ГЛОФы, известные как наводнения в Миссуле или Спокане в Северной Америке , произошли в водоразделе реки Колумбия ближе к концу последнего ледникового периода. Они были результатом периодических прорывов ледяных плотин в современной Монтане , что привело к осушению водоема, ныне известного как ледниковое озеро Миссула . Мощные наводнения опустошили плато Колумбия , когда вода устремилась к океану, что привело к образованию топографии Канал-Скаблендс , которая существует сегодня в Центральном и Восточном Вашингтоне .

Ледниковая река Уоррен истощила ледниковое озеро Агассис во время висконсинского оледенения ; ныне мягкая река Миннесота через его русло протекает . Эта река сезонно сливала талую ледниковую воду в то, что сейчас является Верхней рекой Миссисипи . Регион, который сейчас называется Бездрейной зоной Северной Америки, одновременно подвергался ледниковым наводнениям из ледникового озера Грантсбург и ледникового озера Дулут во время всех трех фаз последнего ледникового периода .

Между 6 и 10 сентября 2003 года произошел GLOF на леднике Кузнечик в горах Уинд-Ривер , штат Вайоминг . в Прогляциальное озеро вершине ледника прорвало ледниковую плотину, и вода из озера образовала траншею в центре ледника на протяжении более 0,8 км (0,5 мили). По оценкам, за четыре дня было выпущено 2 460 000 кубических метров (650 000 000 галлонов США) воды, в результате чего уровень потока в Динвуди-Крик поднялся с 5,66 кубических метров (200 куб футов) в секунду до 25,4 кубических метров (900 куб футов) в секунду, как зафиксировано. на гидрометрической станции в 27 км (17 миль) ниже по течению. Обломки наводнения были отложены на расстоянии более 32 километров (20 миль) вдоль ручья. GLOF связывают с быстрым отступлением ледника, которое продолжается с тех пор, как ледник был впервые точно измерен в 1960-х годах.

Перу

Наводнение, вызванное прорывом ледникового озера 13 декабря 1941 года, унесло жизни около 1800 человек на своем пути в Перу, в том числе многих в городе Уарас . Причиной стала глыба льда, упавшая с ледника в горах Кордильера-Бланка в озеро Палкакоча . Это событие было описано как историческое вдохновение для исследования наводнений, вызванных прорывами ледниковых озер. Многочисленные перуанские геологи и инженеры создали методы предотвращения таких наводнений и экспортировали их по всему миру.

Канада

В 1978 году селевые потоки, вызванные йокульхлаупом с ледника Кафедрального собора , разрушили часть Канадско-Тихоокеанской железной дороги, сошли с рельсов грузовой поезд и захоронили части Трансканадского шоссе .

В 1994 году йёкульхлауп произошел в Фэрроу-Крик, Британская Колумбия .

В 2003 году йёкульхлауп впал в озеро Туборг на острове Элсмир, и события и их последствия отслеживались. Закрытое льдом озеро катастрофически высыхало из-за плавучести ледяной плотины. Это чрезвычайно редкое явление в канадских высоких широтах Арктики, где большинство ледников имеют холодное основание, а озера, покрытые льдом, обычно медленно истощаются, выходя за пределы своих плотин.

Было высказано предположение, что события Генриха во время последнего оледенения могли быть вызваны гигантскими йокульхлаупами из запруденного льдом озера Гудзонова залива в устье Гудзонова пролива .

См. также

• Алтайское наводнение – доисторическое событие в Центральной Азии
• Делювий - отложения, образовавшиеся в результате катастрофических прорывов плейстоценовых гигантских ледниковых озер.
• Йёкульхлауп - Тип ледникового прорыва наводнения
• Гигантские ряби течений – Осадочные формы в русловых скалах
• Озеро Оджибвей - ледниковое озеро в Канаде. Страницы, отображающие описания из Викиданных в качестве запасного варианта.
• Прорывное наводнение - крупномасштабное, низкочастотное катастрофическое наводнение, сопровождающееся внезапным выбросом воды.

Ссылки

• Пост, А. и Мэйо, Л.Р. Ледниковые запрудные озера и прорывные наводнения на Аляске. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ATLAS HA-455. Анкоридж, Аляска (1971) Геологическая служба США, Денвер, Колорадо.
• Рудой А.Н. (1998) Горные подпрудные озера Южной Сибири и их влияние на развитие и режим стоковых систем Северной Азии в позднем плейстоцене. Глава 16, стр. 215–234. – Палеогидрология и изменение окружающей среды / Под ред.: Дж. Бенито, В. Р. Бейкер, К. Дж. Грегори. – Чичестер: John Wiley & Sons Ltd., 353 стр. ISBN   978-0-471-98465-8
• Рудой А.Н. и Бейкер В.Р. Осадочные последствия катастрофического ледникового наводнения позднего плейстоцена, Горный Алтай, Сибирь // Осадочная геология. Архивировано 21 марта 2012 г. в Wayback Machine , (1993) Vol. 85. № 1–4. стр. 53–62.

Внешние ссылки

• Экологическая программа ООН. «Система мониторинга и раннего предупреждения о прорывах ледниковых озер» . Архивировано из оригинала 17 июля 2006 года . Проверено 11 июля 2006 г.
• Геологическая служба США. «Опасности ледника Маунт-Рейнир и ледниковые наводнения» . Архивировано из оригинала 26 декабря 2018 года . Проверено 11 июля 2006 г.
• Деварис, Эйми. «Юго-восточная Аляска Йокулхлаупс» . НОА . Проверено 11 июля 2006 г.
• Зайферт, Шеннон; Теренс Шварц; Тодд Уолтер. «Небольшое наводнение в результате прорыва ледникового озера, ледник Лимон, Аляска» . Архивировано из оригинала 6 июля 2008 года . Проверено 11 июля 2006 г.
• Геологическая служба США, Теренс; Тодд Уолтер. «Увеличенные виды закрытия Рассел-фьорда в 2002 году и прорыва озера Рассел» . Архивировано из оригинала 11 февраля 2009 года . Проверено 11 июля 2006 г.
• Направленные скалы : руководство по геоморфологии бассейна Колумбии, Вашингтон: подготовлено для полевой конференции по сравнительной планетарной геологии, состоявшейся в бассейне Колумбии, 5–8 июня 1978 г. / спонсируется Программой планетарной геологии Управления космических наук, Национальной аэронавтики и Космическое управление; под редакцией Виктора Р. Бейкера и Дага Нуммедала.
• Рудой А. Н. Giant current ripples: A Review. Гигантская рябь течения: обзор новейших данных. Archived 23 April 2011 at the Wayback Machine
• Рудой А. Н. Scablands. Скэбленд: экзотические ландшафты. Archived 18 August 2011 at the Wayback Machine
• Видео Чуйского наводнения, архивировано 22 февраля 2017 г. на сайте Wayback Machine.
• Ледниковые озера и прорывы ледниковых озер в Непале. – Международный центр комплексного развития гор, Катманду, март 2011 г. Архивировано 1 сентября 2011 г. в Wayback Machine.
• Ласафам Итурризага. НАВОДНЕНИЯ НА ЛЕДНИКОВЫХ ОЗЕРАХ / «Энциклопедия снега, льда и ледников» Springer, 2011/Ред. Виджай П. Сингх, Пратап Сингх и Умеш К. Хариташья. Архивировано 2 апреля 2016 года в Wayback Machine.