Лёд и Снег · 2020 · Т. 60 · № 3

УДК 551.32

doi: 10.31857/S2076673420030044

Оценка потенциала развития ледниковых озёр

на Центральном Кавказе

¹Институт географии РАН, Москва; ²Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия

*lavrentiev@igras.ru

Assessment of glacier lakes development potential in the Central Caucasus

I.I. Lavrentiev^1*, D.A. Petrakov², S.S. Kutuzov¹, N.V. Kovalenko^2,A.M. Smirnov¹

¹Institiute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; ²Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia

*lavrentiev@igras.ru

Received February 5, 2020 / Revised April 9, 2020 / Accepted June 7, 2020

Keywords: Caucasus, digital elevation models, Elbrus region, hydraulic potential, radio-echo sounding, subglacial lakes.

Summary

Glacier mass loss and consequent terminus retreat lead to formation and growth of glacier lakes. In Cauca-

sus outbursts of glacial lakes formed in recent decades have led to human casualties and significant damage.

In this study the location and volume of the potential glacier lakes in Central Caucasus was estimated based

on ground and airborne GPR data, as well as using results of global ice thickness modelling. Selected glaciers

are located in the Adyl-Su and Gerkhozhan-Su valleys as well on the southern and north-eastern slopes of

Elbrus. The methodology was tested by retrospective modeling of Bolshoy Azau and Djikiugankez glaciers

bed topography using 1957 topographic map. Seven existing lakes were predicted by the hydraulic poten-

tial in the areas where glaciers disappeared by 2017. Six overdeepenings on Djikiugankez glacier bed as of

1957 are currently absent, which might be related to the model uncertainties and the original DEMs errors,

as well as to possible filling of lakes by sediments. Retrospective modeling of the Bashkara glacier bed topog-

raphy based on SRTM DEM (2000) showed significant growth potential of the existing lake Lapa. Retrospec-

tive modeling of the Kaayarty glacier bed topography has not provided a clear answer whether the subglacial

lake outburst flood was a trigger for catastrophic debris flow formation during the summer of 2000. In case

of total disappearance of Bolshoy Azau, Djikiugankez and Bashkara glaciers at least 11 new lakes with total

area of about 1.7 km² and an average depth of 8 m will form. While the deepest lake will be formed at the

ablation zone of Bolshoy Azau glacier (at elevation 3100-3400 m a.s.l.) the largest in area (1 km²) glacial lake

will appear at the Djikiugankez snout with maximum depth of 40 m and mean depth of 7.2 m. The simula-

tion also showed that subglacial lakes of different number and size may also exist under studied glaciers. Our

estimates may contain uncertainties due to low resolution of airborne GPR data and the lack of GPR data for

Kayaarty glacier, DEM and ice thickness model errors. Detailed ground-based radar survey will enable the

assessment of the size and volume of the potential subglacial lakes.

Citation: Lavrentiev I.I., Petrakov D.A., Kutuzov S.S., Kovalenko N.V.,Smirnov A.M. Assessment of glacier lakes development potential in the Central

Caucasus. Led i Sneg. Ice and Snow. 2020. 60 (3): 343-360. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673420030044.

Поступила 5 февраля 2020 г. / После доработки 9 апреля 2020 г. / Принята к печати 7 июня 2020 г.

Ключевые слова: гидравлический потенциал, Кавказ, подледниковые озёра, Приэльбрусье, радиолокационное зондирование,

цифровые модели рельефа.

На основе данных радиолокационного зондирования и моделирования оценены объём и пло-

щадь потенциальных озёр, которые могут сформироваться на месте отступающих ледников в При-

эльбрусье. Методика протестирована путём ретроспективного моделирования ложа ледников по

материалам 1957 и 2000 гг. Установлено, что площадь потенциальных озёр, угрожающих объектам

инфраструктуры, может достичь 1,7 км², а объём - 130 млн м³.

Введение

ние десятилетия в горах, способствует быстрому

формированию и разрастанию ледниковых озёр

Прорывы ледниковых озёр в горных райо

в большинстве горных систем [2, 3]. Безопасное

нах неоднократно приводили к многочисленным

развитие инфраструктуры в таких районах требует

жертвам и значительному ущербу [1]. Повсемест

оценки опасности гляциальных паводков и селей.

ное сокращение ледников, отмечаемое в послед

Традиционные способы оценки по наличию селе

 343 

Ледники и ледниковые покровы

вых отложений и геоботаническим признакам [4]

Задачи предлагаемой статьи - поиск располо

для ледниковых озёр неприемлемы, так как озёра

жения и оценка объёма участков переуглублённо

формируются на месте отступающих ледников и

го ложа ледников как мест, в которых в будущем,

часто представляют собой образования, не имею

при отступании ледников, могут сформировать

щие исторических аналогов. Географическое по

ся озёра. В качестве тестовых участков для оцен

ложение таких озёр, их морфометрия и вероят

ки потенциала развития озёр выбраны следующие

ность прорыва нередко остаются неизвестными до

районы: верховья долин Адыл-Су и Герхожан-Су,

самого прорыва. Возможность появления озёр на

а также предполья ледников южного и северо-вос

месте отступающих ледников или разрастания уже

точного склонов Эльбруса (рис. 1). Ниже указан

существующих приледниковых озёр не учитывает

ных ледников, в долинах, расположены объекты

ся нормативными документами (СП 47.13330.2016

инфраструктуры, которые могут быть подвержены

и др.) при оценке селевой опасности.

опасным воздействиям при прорывах озёр.

Всё это характерно и для Кавказа, где отмеча

В работе использованы: 1) авторские данные

ется наибольшая степень гляциального риска на

радиолокационного зондирования (РЛЗ) лед

территории России [5]. Как и в других горных си

ников Башкара, Джикиуганкез, Микельчиран,

стемах, на Кавказе в последние десятилетия ледни

Большой и Малый Азау, расположенных выше

ки сокращаются [6-8], что сопровождается фор

существующих озёр; 2) опубликованные результа

мированием и ростом ледниковых озёр [9, 10] и их

ты моделирования [16] толщины ледников Каяар

прорывами [11]. Развитие инфраструктуры горных

ты (бассейн р. Герхожан-Су) и Башкара (бассейн

территорий на фоне отступания ледников может

р. Адыл-Су) по состоянию на 2000 г.; 3) разновре

привести к тому, что недавно построенные объек

менные цифровые модели рельефа (ЦМР); 4) раз

ты окажутся в зоне селевой угрозы из-за формиро

новременные космические снимки. В процессе

вания озёр на месте отступающих ледников.

исследований были выявлены участки переуглуб-

В настоящее время разработана многоуровне

лённого ложа этих ледников на разных этапах их

вая стратегия, позволяющая оценить вероятность

существования; показано, что практически все

формирования озёр на месте отступающих ледни

современные приледниковые озёра в предпольях

ков [12]. Первые два её уровня носят качествен

исследуемых ледников образовались в предска

ный характер и позволяют судить о вероятности

занных реконструкцией местах; оценён потенци

образования озёр по уклонам поверхности ледни

ал развития (максимальный объём) некоторых су

ков (если уклон менее 5°, то формирование воз

ществующих и будущих озёр.

можно), распределению зон трещин, изменению

ширины долины. К недостатку таких подходов

относится отсутствие информации о возможном

Радиолокационное зондирование

объёме озёр, требуемом для оценки максималь

ного расхода воды при прорыве [13, 14]. На тре

Аппаратура и методика измерений. Как из

тьем уровне используются пространственно-рас

вестно, радиолокационное зондирование -

пределённые модели толщины льда. Такой метод

мощный инструмент для измерения толщины

для оценки распространения и объёма будущих

ледников, изучения их внутреннего строения

озёр был реализован в Гималаях [15]. Несомнен

и условий на ложе [17]. Вместе с цифровыми

ное преимущество моделирования - возможность

моделями рельефа результаты радиозондиро

его применения для целых горных систем, однако

вания можно использовать для исследования

региональная калибровка модели должна выпол

ложа ледников. Радиолокационные измерения

няться на основании инструментальных данных

на ледниках, рассматриваемых в настоящем ис

о толщине льда. Четвёртый уровень представля

следовании, выполнены в период 2010-2017 гг.

ет собой геофизические измерения толщины льда

и частично опубликованы. В 2013-2014 гг. была

для оценки топографии ложа ледников, но приме

измерена толщина всех ледников Эльбруса с ис

ров его применения в работе [12] не приводится.

пользованием вертолёта, а в 2017 г. проведены

Геофизические измерения можно использовать

наземные измерения в привершинной его об

и для оценки пределов роста уже существующих

ласти [7, 18]; в 2010 и 2017 гг. вели измерения на

приледниковых озёр.

леднике Башкара (рис. 2).

 344 

И.И. Лаврентьев и др.

Рис. 1. Объекты исследований на Центральном Кавказе.

Ледники - Микельчиран и Джикиуганкез (а), Большой и Малый Азау (б) (Эльбрус); Башкара (Адыл-Су) (в), Каяарты

(Герхожан-Су) (г); в основании - космический снимок Landsat-8 OLI от 9.09.2016 г.

Fig. 1. Study objects in Central Caucasus.

Glaciers - Mikelchiran and Djikiugankez (а), Bolshoy and Maliy Azau (б) (Elbrus); Bashkara (Adyl-Su) (в), Kayaarty (Gerk

hozhan-Su) (г); space image Landsat-8 OLI on 9.09.2016 set as the background

Наземные измерения толщины льда на лед

рудование размещалось на специальной ферме,

нике Башкара проводили по сети продольных и

имеющей достаточную массу (150 кг) и осна

поперечных профилей и косых галсов с помо

щённой хвостовым стабилизатором для обес-

щью моноимпульсных локаторов ВИРЛ-6 [19]

печения стабильного положения в полёте. На

и ВИРЛ-7 [20] c центральной частотой 20 МГц,

время измерений ферма с закреплённым на ней

длительностью зондирующего импульса около

оборудованием подвешивалась под вертолётом

25 нс и периодом дискретизации 2,5 нс. Приме

на полипропиленовом тросе на расстоянии 15 м

нявшиеся локаторы имеют систему цифровой

от фюзеляжа. Измерения вели в автоматическом

регистрации радарных и навигационных (GPS-

режиме с частотой 0,2 с при средней скорости

координат) данных с интервалом 1-2 м с точ

полёта около 70 км/ч на высотах от 10 до 500 м

ностью плановой привязки 5-10 м. Для син

(все высоты в статье даны над ур. моря) над по

хронизации излучённых и принятых сигналов

верхностью ледника. Для навигации в обоих слу

использовали оптоволоконный кабель. В на

чаях применялся портативный GPS-приёмник

земном варианте РЛЗ комплект оборудования

Garmin GPSMAP 78. Запись на приёмнике ве

с антеннами длиной 12 м вместе с источниками

лась в формате UTM WGS-84, зона 38. Исполь

питания монтировался на двух рюкзаках. Изме

зование приёмника ограничивалось работой во

рения выполняла групп из трёх человек в пеших

время радиолокационных измерений для записи

маршрутах с таким расчётом, чтобы покрыть из

плановых координат вдоль профилей радиозон

мерениями максимально возможную площадь.

дирования. Таким образом были собраны дан

Для воздушных измерений толщины льда на

ные, достаточные для построения карт толщины

Эльбрусе в 2013 и 2014 гг. применяли вертолёт

льда, рельефа ложа и моделирования участков

ную модификацию радара ВИРЛ-6 [18]. Обо

переуглублённого ложа.

 345 

Ледники и ледниковые покровы

Рис. 2. Профили радиозондирования и распределение толщины льда изученных ледников.

По данным измерений: а - Микельчиран, Джикиуганкез; б - Большой и Малый Азау; в - Башкара (профиль РЛЗ А-Б приве

дён на рис. 3); по данным моделирования: г - Каяарты. Контуры ледников: 1 - 1957 г. (Эльбрус)/2000 г. (Башкара, Каяарты);

2 - 2017 г.; 3 - профили радиозондирования. Прямоугольные координаты пересчитаны для проекции UTM WGS-1984, зона 38

Fig. 2. Radio-echo sounding profiles and ice thickness distribution maps of the studied glaciers.

According to the radar data: а - Mikelchiran, Djikiugankez; б - Bolshoy and Maliy Azau; в - Bashkara (radar profile А-Б is

shown in Fig. 3); according to simulation: г - Kayaarty. Glacier outlines: 1 - 1957 (Elbrus)/2000 (Bashkara, Kayaarty); 2 - 2017;

3 - radar profiles. Rectangular coordinates are recalculated for UTM Zone 38 projection

Визуализация и интерпретация данных. Об

боте [21]. Принципиально она не отличается от

работку и интерпретацию полученных радар

обработки данных воздушной съёмки, когда до

ных данных вели с помощью пакета программ

полнительно определяется высота полёта над

RadexProPlus 2011.2 Basic (www.radexpro.ru).

ледником. Указанный пакет программ позво

Подробно методика обработки данных назем

ляет визуализировать радарные записи, вводить

ных радиолокационных съёмок изложена в ра

статические поправки в начало зондирующих

 346 

И.И. Лаврентьев и др.

Рис. 3. Пример обработанной радарограммы, полученной на леднике Башкара в 2017 г.

Положение профиля А-Б приведено на рис. 2, в. 1 - поверхность ледника; 2 - ложе ледника. Красными овалами пока

заны переуглубления на ложе, где может скапливаться вода; цифрами даны средние/максимальные значения переуглу

блений вдоль профиля радиозондирования

Fig. 3. An example of a processed radargram obtained on the Bashkara glacier in 2017.

The position of profile А-Б is shown in Fig. 2, в. 1 - glacier surface; 2 - glacier bedrock. Red ovals indicate bedrock overdeepen

ings, where water can accumulate; numbers indicate medium/maximal depth of bedrock overdeepenings along radar profile

импульсов, обрабатывать сигналы на радарных

пространения радиоволн в плотном холодном

записях с применением Фурье-анализа для по

льду с плотностью 917 кг/м³. Толщина ледника h

лучения реальной геометрии ложа за счёт кор

определялась из соотношения h = (v_срτ_B)/2. На за

рекции положения боковых отражений и делать

ключительном этапе полученные данные исполь

оцифровку времени запаздывания отражён

зовались для составления карт толщины льда и

ных от ложа сигналов в интерактивном режиме.

рельефа подлёдного ложа ледников с помощью

Пример типичного радиолокационного разреза

аппроксимации Topo To Raster ANUDEM, учи

(радарограмма) показан на рис. 3. После обра

тывающей гидрологическую корректность релье

ботки радарограмм все данные (радарные и на

фа ложа в программной среде ESRI ARCGIS.

вигационные) представлялись в табличном виде

ЦМР и рельеф подлёдного ложа. Для постро

(x, y, z) и вычислялась толщина ледника.

ения карт рельефа подлёдного ложа необходи

Методика определения толщины ледников

мы данные о рельефе поверхности ледника и его

по данным радиозондирования с применением

границах. В данном исследовании для ледника

моноимпульсных локаторов детально рассмотре

Башкара мы использовали ЦМР на основе сте

на во многих работах, например в [22], а точность

реопары снимков SPOT-7 от 1.08.2017 разреше

её определения - в работах [23, 24]. На обрабо

нием 1,6 м, а для ледников Эльбруса - на основе

танных с учётом геометрии поверхности радар

стереопары снимков Pléiades от 8.09.2017 разре

ных записях (см. рис. 3) в точках с измеренны

шением 0,5 м [7] (табл. 1). Разрешение получен

ми GPS-координатами (x, y) измерялось время

ных ЦМР составило 3,2 м для ледника Башкара и

запаздывания τ_B отражений от ложа и вычисля

4 м - для ледников Эльбруса. Вертикальная точ

лась общая толщина ледника h_Σ при одной и той

ность данной ЦМР оценена ранее [25] и нахо

же средней скорости распространения радиоволн

дится в пределах ±0,5 м. Для ледников Каяарты и

υср = 168 м/мкс, соответствующей скорости рас Башкара по состоянию на 2000 г. использовалась

 347 

Ледники и ледниковые покровы

данные о рельефе предполий и ложа ледников.

Таблица 1. Перечень и параметры данных дистанционного

зондирования, использованных в настоящем исследовании

Для этого использовались данные радиозондиро

Простран

вания (толщина льда) и ЦМР поверхности лед

Снимок/циф

ственное

Дата

Цель

ников. Анализ рельефа ложа ледников в прошлом

ровая модель

разреше

съёмки

использования

рельефа (ЦМР)

выполнялся с помощью данных моделирования

ние, м

толщины льда и ЦМР SRTM V.3 (2000 г.) для лед

SPOT-7

1,6

1.08.2017 г.

Дешифрирова

ников Башкара и Каяарты, а для ледников Эль

Pléiades

0,5

8.09.2017 г.

ние ледников

бруса - ЦМР коренного ложа (без ледников) на

SPOT-7 ЦМР

1.08.2017 г.

Построение

2017 г. в сочетании с ЦМР Эльбруса на 1957 г.

Pléiades ЦМР

3,2

8.09.2017 г.

карты рельефа

Моделирование переуглублений на ложе. Как по

ложа

SRTM V.3 ЦМР

2000 г.

казано в работе [15], переуглубления на ложе обна

ЦМР на основе

Дешифрирова

руживают путём их заполнения с помощью стан

топокарты

ние ледников и

1957 г.

дартного геоинформационного гидрологического

1957 г.

построение кар

инструмента (Hydrology tools) в программной среде

(Эльбрус)

ты рельефа ложа

ESRI ARCGIS. Следующий шаг - получение укло

нов ложа из этой заполненной ЦМР. Выбрав зна

ЦМР SRTM V.3 (разрешение 30 м) с заявленной

чения уклона ложа менее 1° в контурах ледника,

абсолютной вертикальной точностью ±16 м (ли

находят плоские и ровные участки. Разностная

нейная погрешность при доверительном уровне

ЦМР между заполненной и исходной ЦМР без

90%), относительной вертикальной точностью

ледников (т.е. батиметрический растр) исполь

±6 м и горизонтальной позиционной точностью

зовалась для количественной оценки площади и

±20 м [26]. При этом показано [27], что погреш

объёма переуглублений. Однако полученный ба

ность этой ЦМР в горных районах возрастает с

тиметрический растр заполняет переуглубления до

абсолютной высотой, а сигнал на покрытых сне

краёв, что может вызвать переоценку потенциаль

гом и фирном поверхностях ледников проникает

ных объёмов будущих озёр. Поэтому мы использо

на глубину до 10 м. Таким образом, данные по

вали растр с уровнем на 10 м ниже, что соответству

грешности заложены в составленные нами карты

ет общепринятым подходам [15]. Это позволило

рельефа ложа ледников в 2000 г.

сократить число потенциальных озёр. Далее, на

Для реконструкции рельефа подлёдного

основе батиметрического растра и контуров полу

ложа ледников Эльбруса мы использовали ЦМР

ченных переуглублений, рассчитывали средние и

на основе топографической карты 1957 г. (мас

максимальные глубины потенциальных озёр. Ре

штаб 1:50 000), созданной на географическом

зультаты реконструкции переуглублений на основе

факультете МГУ имени М.В. Ломоносова [28].

данных измерений толщины льда и моделирования

Карты подлёдного рельефа ледников получе

приведены на рис. 4-6 и в табл. 2.

ны путём вычитания значений толщины льда из

Гидравлический потенциал. Второй способ

ЦМР поверхности ледников, сглаженных по ре

обнаружить участки переуглублённого ложа, а

гулярной сетке 30 м. Границы ледников прово

также места скопления подледниковой воды и

дились по тем же космическим снимкам, а для

реконструировать картину подлёдного дрена

ледников Эльбруса из-за наличия свежевыпав

жа (возможных путей подледникового стока

шего снега корректировались по снимку SPOT-7

воды) - расчёт величины гидравлического по

от 20.08.2016 г. [7].

тенциала ϕ. Это можно сделать, имея те же вход

ные данные (ЦМР поверхности и ложа ледни

ка), с помощью следующего уравнения [29]:

Реконструкция участков

ϕ = ρ_wgВ + fρ_ig(Н - В),

переуглублённого ложа ледников

где ρ_w и ρ_i - соответственно плотность воды и

Чтобы установить возможные места скопле

льда, кг/м³; g - ускорение свободного паде

ния воды под ледниками и оценить размеры озёр,

ния м/с²; В - высота ложа, м; Н - высота поверх

которые могут сформироваться в будущем на ос

ности, м; f - давление воды на ложе, выраженное в

вободившемся ото льда ложе, необходимо иметь

долях давления перекрывающего льда, f принима

 348 

И.И. Лаврентьев и др.

Рис. 4. Переуглубления (м) на коренном ложе ледников Эльбруса по данным радиозондирования и рекон

струированная подледниковая дренажная сеть без ледников (f = 0) (а, в) и при их наличии (f = 1) (б, г).

1 - границы ледников в 2017 г.; 2 - современные приледниковые озёра; 3 - изогипсы коренного ложа ледников, 4 - пе

реуглубления на ложе (номера см. табл. 2); 5 - пути подледникового стока (интенсивность цвета характеризует относи

тельную площадь водосбора). Звёздами отмечены предсказанные моделью крупные современные подледниковые озёра.

В основании - космический снимок SPOT-6 от 20.08.2016 г. Прямоугольные координаты пересчитаны для проекции

UTM WGS-1984, зона 38

Fig. 4. Overdeepenings (m) at the Elbrus glaciers bedrock according to radar data and reconstructed subglacial drain

age network without glaciers (f = 0) (a, в) and with glaciers (f = 1) (б, г).

1 - glacier outlines in 2017; 2 - modern glacier lakes; 3 - contour lines of the glacier bedrock topography; 4 - bedrock

overdeepenings (numbers correspond to those in Table 2); 5 - subglacial drainage pathways (color intensity indicates relative

drainage area). The stars mark large predicted by the model modern subglacial lakes. Satellite image SPOT-6 on 08.20.2016 set as

the background. Rectangular coordinates are recalculated for UTM WGS-1984 Zone 38 projection

ет значения от 0 до 1, которые отвечают течению

Замкнутые горизонтали в поле гидравличе

воды при атмосферном давлении и при давлении

ского потенциала свидетельствуют о возмож

всего перекрывающего льда соответственно.

ности существования переуглублений (в том

 349 

Ледники и ледниковые покровы

Рис. 5. Переуглубления (м) на коренном ложе ледника Башкара по данным радиозондирования и реконстру

ированная подледниковая дренажная сеть без ледника (f = 0) (а) и при его наличии (f = 1) (б).

1-5 - см. рис. 4. В основании космический снимок SPOT-7 от 1.08.2017. Прямоугольные координаты пересчитаны для

проекции UTM WGS-1984, зона 38

Fig. 5. Overdeepenings (m) at the Bashkara Glacier bedrock according to radar data and reconstructed subglacial

drainage network without glacier (f = 0) (a) and with glacier (f = 1) (б).

1-5 - see Fig. 4. Satellite image SPOT-7 on 01.08.2017 set as the background. Rectangular coordinates are recalculated for UTM

WGS-1984 Zone 38 projection

числе подледниковых озёр). Оба эти метода дают

льда равен 0,20±0,04 и 1,39±0,18 км³ соответст

очень схожие результаты. Для минимизации по

венно. В южном секторе оледенения крупнейший

грешности мы ввели критерий, позволяющий

ледник Большой Азау (площадь 16,63±0,09 км²)

выделить такие участки с учётом разрешения ис

имеет среднюю толщину 52,7±7,3 м, максималь

пользованных нами ЦМР (3,2-30 м) и карт тол

ная толщина льда достигает 236,9±12,6 м, а объём

щины и рельефа ложа ледников: нижний порог

льда равен 0,88±0,12 км³. Толщина соседнего с

площади озёр принят равным 1000 м².

ним ледника Малый Азау (площадь 8,50±0,04 км²)

составляет 137,0±8,0 м при среднем значении

40,8±7,2 м, а объём льда равен 0,35±0,06 км³.

Толщина ледников и потенциальные

Пользуясь описанными здесь методами, всего

ледниковые озёра по данным

мы обнаружили девять участков переуглублённо

радиозондирования и моделирования

го ложа на выбранных ледниках Эльбруса и смо

делировали подледниковую дренажную сеть, по

Эльбрус. Подробно результаты радиозонди

которой вода поступает в эти переуглубления и

рования всего оледенения Эльбруса представ

к фронтам ледников (см. рис. 4, см. табл. 2). На

лены в работе [7], здесь же приведём результа

рис. 4, а, в приведено положение переуглублён

ты по рассматриваемым ледникам (см. рис. 2,

ных участков на коренном ложе выбранных лед

а, б). Ледники Микельчиран и Джикиуганкез в

ников при f = 0, т.е. без давления перекрывающе

восточном секторе оледенения Эльбруса в 2017 г.

го льда (без ледников). Бирюзовыми полигонами

занимали площадь 4,71±0,02 и 24,54±0,25 км²

показаны участки на ложе, соответствующие ми

соответственно. Их средняя толщина льда со

нимумам в поле гидравлического потенциала,

ставляет 42,9±8,2 м и 56,6±7,3 м, максималь

которые, в свою очередь, указывают на наличие

ная достигает 149,0±8,6 и 204,3±11,0 м, а объём

переуглублений, где может скапливаться вода.

 350 

И.И. Лаврентьев и др.

Рис. 6. Переуглубления (м) на коренном ложе ледника Каяарты по данным моделирования и реконструиро

ванная подледниковая дренажная сеть без ледника (f = 0) (а) и при его наличии (f = 1) (б).

1 - граница ледника в 2000 г.; 2 - изогипсы коренного ложа; 3 - переуглубления на ложе (номера см. в табл. 3); 4 - пути

подледникового стока (интенсивность цвета характеризует относительную площадь водосбора). В основании космический

снимок Landsat 7 ETM от 5.09.2000 г. Прямоугольные координаты пересчитаны для проекции UTM WGS-1984, зона 38

Fig. 6. Overdeepenings (m) at the Kayaarty Glacier bedrock according to simulation and reconstructed subglacial

drainage network without glacier (f = 0) (a) and with glacier (f = 1) (б).

1 - glacier outlines in 2000; 2 - contour lines of the glacier bedrock topography; 3 - bedrock overdeepenings (numbers correspond

to those in Table 3); 4 - subglacial drainage pathways (color intensity indicates relative drainage area). Satellite image Landsat 7

ETM on 5.09.2000 set as the background. Rectangular coordinates are recalculated for UTM WGS-1984 Zone 38 projection

Их число и площадь больше отмеченных цифра

ложе ледников Джикиуганкез и Микельчиран об

ми понижений (полученных методом заполне

наружено пять небольших замкнутых понижений

ния растра), так как для более достоверной оцен

общей площадью 33 тыс. м² (от 3,5 до 10 тыс. м²).

ки мы, как было отмечено ранее, понизили их

Крупные современные подледниковые озёра (см.

уровень на 10 м. Как видно из рис. 4, самые круп

рис. 4, в) площадью 42 и 51 тыс. м² могут нахо

ные депрессии (№ 2, 6 и 9) площадью 1026, 195 и

диться под ледником Большой Азау, в его нижней

415 тыс. м² соответственно расположены на ложе

части (высотный диапазон 3250-3270 м), в месте

ледников Джикиуганкез и Большой Азау, а их

слияния основного потока и льда, текущего с пе

объём составляет 7355, 4522 и 9380 тыс. м³ соот

ревала Эхо Войны. В этом месте с выровненным

ветственно (см. табл. 2).

рельефом поверхности за последние годы образо

На рис. 4, б, г показаны картина подлёдно

вался крупный моренный вал, испещрённый по

го дренажа и положение замкнутых горизонта

верхностными каналами и воронками, которые

лей в поле гидравлического потенциала при f = 1,

могут служить путями поступления талой воды

т.е. в современных условиях, когда ложе пере

на ложе ледника. Ещё три возможных участка

крыто ледником. Заметны отличия в положении,

площадью 15, 17и 9 тыс. м²расположены выше

числе и площади обнаруженных понижений в

по леднику под плоскими участками на высотах

рельефе - их площадь значительно меньше по

3280, 3580-3590 и 3685-3690 м соответственно.

сравнению с условиями, когда ледника нет. В ус

Ледник Башкара. Толщину льда в 2010 и

ловиях, когда давления льда не хватает, чтобы

2017 гг. измеряли не на всей площади ледника, а

выжать всю воду из-под ледников, часть её впол

лишь на его языке, что обусловлено непроходи

не может накапливаться в этих понижениях. На

мостью сильно трещиноватых участков и недо

 351 

Ледники и ледниковые покровы

Таблица 2. Переуглубления на ложе исследованных ледников по данным радиозондирования 2013-2017 гг.

Координаты центров

Глубина, м

Стандартное

Номер

Площадь,

Объём,

Ледник

переуглублений, градусы

макси-

отклонение,

переуглубления

тыс. м²

средняя

тыс. м³

широта

долгота

мальная

42,52788

43,37469

0,1

42,55234

43,37111

1026

6,3

7355

Джикиуганкез

42,51849

43,36654

0,8

42,54574

43,35997

1,2

42,52869

43,35954

3,6

42,42869

43,30230

195

14,7

4522

42,40549

43,29539

1,6

Большой Азау

42,40638

43,29253

1,5

42,42524

43,28430

415

15,8

9380

42,72785

43,19973

3,2

Башкара

42,72790

43,19713

0,0

Среднее

132

1655

Сумма

1714

21521

ступностью для измерений крутых склонов с ви

си вдоль продольного профиля (см. рис. 3) чётко

сячими льдами. Всего на леднике Башкара в 2010

видны плавное увеличение толщины льда от

и 2017 гг. было пройдено около 30 км профилей

фронта к центральной части ледника, а также

с измерениями толщины льда на участке языка

два переуглубления, соответствующие обнару

площадью около 1,2 км² (см. рис. 2, в). На боль

женным на карте коренного ложа методом за

шинстве профилей радиозондирования получе

полнения растра двум локальным понижениям в

ны идентифицируемые отражения от ложа, од

рельефе, которые в случае исчезновения ледни

нако наличие трещин на поверхности ледника и

ка будут заполнены водой (см. рис. 5, а). Размер

сильное рассеяние в толще, типичное для тёплых,

крупнейшего переуглубления, обнаруженного в

насыщенных талой водой ледников, в отдельных

1,5 км от фронта ледника, составляет 14 тыс. м²,

случаях затрудняло интерпретацию радарных за

а его объём может достигать 100 тыс. м³ (см.

писей. Сопоставление полученных в разные годы

табл. 2), что примерно в 2 раза меньше объёма

результатов позволило ввести поправку в данные

современного оз. Лапа, находящегося у фрон

2010 г., которая составила ~30 м, что позволило

та. При этом в поле рассчитанного гидравли

использовать данные за эти годы совместно. Дан

ческого потенциала при f = 0 на языке ледника

ные на 15 профилях радиозондирования хорошо

Башкара обнаруживается девять замкнутых го

соответствовали друг другу: среднеквадратическое

ризонталей, соответствующих возможным ме

отклонение в разности толщины льда составля

стам скопления воды после исчезновения льда

ет 1,3 м. Принимая во внимания среднюю тол

общей площадью 75 тыс. м². Положение двух из

щину льда на этих пересечениях (109 м), можно

них соответствует обнаруженным первым спосо

принять, что стандартная ошибка составляет 1,2%

бом переуглублениям на ложе (1 и 2 на рис. 5, а),

измеренных величин. В среднем, толщина льда

а остальные семь понижений площадью около

на исследуемом участке ледника равна 75,5 м, а

45 тыс. м² принимать в качестве будущих озёр не

объём льда - 88,2 млн м³. Картина распределе

следует, так как они не отвечают условиям за

ния значений толщины льда вполне закономерна.

полнения растра ложа при понижении уровня

Максимальное значение - 215 м - приурочено к

на 10 м. Если посмотреть на картину дренажной

верхней части исследуемого участка. В непосред

сети при f = 1 (см. рис. 5, б), то хорошо видно,

ственной близости к фронту ледника, примыкаю

что в современных условиях при наличии лед

щего к озеру Лапа, толщина льда уменьшается до

ника каких-либо значительных переуглублений

30 м, однако эти значения относятся лишь к цен

(площадью более 1000 м²) на коренном ложе не

тральной части фронта шириной около 100 м.

обнаруживается и вся вода по подлёдным кана

Характер ложа на всех профилях радиозон

лам стока уходит в приледниковые озёра Лапа

дирования достаточно выровненный. На запи

(слева) и Башкаринское (справа).

 352 

И.И. Лаврентьев и др.

Таблица 3. Переуглубления на ложе исследованных ледников по данным ретроспективного моделирования на 1957 г. (Эль-

брус) и 2000 г. (Башкара, Каяарты)

Номер

Координаты центров

Стандартное

Глубина, м

Площадь,

Объём,

переуглуб-

Ледник

переуглублений, градусы

отклонение,

тыс. м²

тыс. м³

ления

широта

долгота

максимальная

средняя

Микельчиран

42,5103

43,3922

5,4

2,6

1,9

0,5

42,5327

43,3755

3,6

2,0

1,6

0,9

42,5358

43,3765

5,1

2,4

1,8

0,6

42,5299

43,3775

39,1

4,2

2,0

1,3

42,5396

43,3780

6,2

4,4

2,3

0,4

42,5261

43,3791

7,6

2,6

1,7

0,6

Джикиуганкез

42,5463

43,3807

1,4

1,7

1,6

2,7

42,5249

43,3805

4,8

3,4

2,3

2,1

42,5375

43,3801

39,5

14,3

5,1

1,4

200

42,5269

43,3816

2,8

2,9

2,1

3,2

42,5448

43,3821

5,2

2,9

2,5

2,1

42,5470

43,3852

10,3

3,3

2,3

42,9257

43,30014

1,5

1,3

0,3

0,4

42,9297

43,29882

2,7

2,3

0,7

0,5

42,9382

43,29939

1,8

1,4

0,8

0,9

Каяарты

42,9385

43,29804

9,3

1,4

1,2

42,9348

43,29131

1,3

0,9

0,5

42,9349

43,29076

3,1

1,7

0,7

0,1

42,7179

43,2096

18,1

3,6

0,9

42,7219

43,2079

17,8

2,6

3,6

42,7262

43,2049

3,6

1,7

0,6

Башкара

42,7271

43,2025

13,2

3,3

0,3

42,7278

43,1999

12,8

2,7

0,7

42,7201

43,1918

26,2

3,8

0,4

Среднее

10,1

4,3

2,1

Сумма

242,4

700

Ледник Каяарты. Анализ карты распределе

ней глубине 1,4 м (максимальная - 4 м) даёт

ния толщины льда ледника Каяарты по состоя

объём 12,7 тыс. м³. Остальные понижения со сред

нию на 2000 г. (см. рис. 2, г) показывает, что мак

ней глубиной 0,6 м занимают площадь от 1,3 до

симальная смоделированная толщина достигает

3,1 тыс. м², а объём их вместе взятых не превышает

95 м и приурочена к средней части языка его оро

2,2 тыс. м³. Большинство этих переуглублений по

графически левой ветви, при этом правая ветвь

своим размерам не выходят за пределы погрешно

почти в два раза тоньше (максимум - 45 м). Сред

стей. Для такого небольшого ледника использова

няя толщина льда ледника составляет ~31 м, что

ние грубой (30 м) ЦМР для реконструкции участ

при площади 2,6 км² даёт общий объём льда рав

ков переуглублённого ложа не подходит, так как

ный ~81 млн м³. К 2018 г. площадь ледника со

размер пиксела ЦМР и значительные погрешно

кратилась до 2,31 км², но современными данны

сти, заложенные в карты толщины льда и рельефа

ми о толщине льда ледника (как модельными, так

коренного ложа, перекрывают плановые размеры

и прямыми) мы не располагаем, в том числе из-за

и глубину искомых понижений.

отсутствия у нас современной ЦМР на данный

Несмотря на совместное использование дан

район Кавказа. В рельефе ложа ледника обнару

ных измерений толщины льда и расчёта подлёд

жено несколько небольших переуглублений (см.

ного дренажа по гидравлическому потенциалу

рис. 6, а), которые при соблюдении условий по

для определения переуглублений на ложе ледни

нижения их уровня на 10 м «исчезнут». Несмо

ков, наш подход имеет ряд ограничений. Радио

тря на это, мы приводим их на рис. 6 и в табл. 3.

локационные измерения, безусловно, содержат

Крупнейшее по площади переуглубление на ложе

погрешности, которые подробно рассмотрены в

этого ледника достигает 9,3 тыс. м², что при сред

работе [7]. Точность определения толщины льда

 353 

Ледники и ледниковые покровы

с использованием данного типа радара составля

исчезнувшей части ледника, хотя отражается в

ет от 4,2 м для незначительной толщины льда до

поле минимума гидравлического потенциала при

12,8 м для толщины свыше 240 м. Интерполяция

f = 1 (см. рис. 7, а). В это переуглубление был на

измерений по сети разреженных профилей также

правлен канал подледникового стока (не пока

содержит погрешности. Частично эта проблема

зан на рисунке), поэтому оно могло быть занесе

решается нами путём исключения из рассмотре

но флювиогляциальными наносами. Вероятно,

ния переуглублений площадью менее 1000 м² и

это связано с тем, что данное озеро образовалось

понижением их глубины на 10 м. Таким образом,

на поверхности свежей ледосодержащей морены.

расположение смоделированных переуглублений

Факты полного и частичного заполнения озёр

достаточно надёжно, в то время как такие пара

ных котловин поступающими с ледника наноса

метры, как размер и глубина, должны интерпре

ми отмечались в Приэльбрусье ранее [9].

тироваться с осторожностью.

Понижение поверхности ледников Эльбру

са после 1957 г. [7, 28] отразилось на картине ре

конструированной дренажной сети. В 2017 г. по

Обсуждение

сравнению с 1957 г. (см. рис. 7) заметно измени

лись число и площадь замкнутых минимумов в

Эльбрус. Реконструкция переуглублений на

поле гидравлического потенциала при f = 1 (при

ложе ледников Джикиуганкез и Микельчиран

наличии ледника), соответствующих местам воз

по состоянию на 1957 г. приведена на рис. 7, а.

можного скопления воды на ложе. Так, площадь

Видно, что на месте исчезнувших к 2017 г. частей

вероятных озёр под ледником Большой Азау уве

ледников из 12 смоделированных методом запол

личилась в 3 раза (или на 67%) на фоне уменьше

нения растра переуглублений семь предсказаны

ния толщины льда. С 1957 по 1997 г. поверхность

по гидравлическому потенциалу и им соответ

этого ледника понизилась в среднем на 12,6 м, а

ствуют семь существующих в настоящее время

ледника Джикиуганкез - на 21,9 м [28], а в пе

озёр. При этом шесть переуглублений на ложе

риод 1997-2017 гг. - на 13,5 и 21,5 м соответст

ледника Джикиуганкез на 1957 г. в настоящее

венно [7]. Но участки ледников, где были смо

время не существуют в виде озёр, что может быть

делированы вероятные подледниковые озёра,

связано как с погрешностями ЦМР, так и с за

находятся в области абляции, где понижение по

полнением этих понижений ледниковыми нано

верхности было значительно выше средних зна

сами в процессе отступания края ледника. В то же

чений за оба периода. Этот факт может объяснить

время некоторые реально существовавшие озёра

возможное наличие современных подледнико

модель не отобразила. Так, озеро, прорвавшееся

вых озёр, так как давления льда стало не хватать,

11 августа 2006 г. [30], на рис. 7 не моделирова

чтобы выжимать всю воду, скапливающуюся в

лось как по поверхности 1957 г. в поле гидравли

переуглублениях на ложе. На леднике Джикиу

ческого потенциала при f = 0, так и путём запол

ганкез, однако, число и площадь вероятных под

нения растра ложа ледника. Как было показано

ледниковых озёр к 2017 г., наоборот, снизились

в работе [31], котловина этого озера сформиро

в 3,5 раза (или на 74%) при уменьшении толщи

валась в результате изменения положения гряды

ны льда. Все они оказались приурочены к крае

срединной морены на леднике. В 1957 г. эта гряда

вой части современного ледника, где на ложе не

располагалась западнее от нынешнего положения

обнаружены значительные переуглубления. При

на расстоянии нескольких сотен метров на месте

этом на освободившемся ото льда участке перед

будущего озера. Такая ситуация, однако, не гово

современным языком образовалось не менее де

рит о некорректности модели. Прорыв озера про

вяти озёр с площадями 0,8-65 тыс. м², шесть из

изошёл через ледяной гребень, покрытый тонким

которых были предсказаны моделью именно в

слоем поверхностной морены. Ложе ледника не

этих местах. В предполье ледника Микельчиран

вскрылось при прорыве, поэтому озёрная котло

существует озеро площадью 9,1 тыс. м², на по

вина не являлась переуглублением ложа ледника.

ложение которого указывали данные модели по

Только одно переуглубление на ложе ледни

состоянию на 1957 г., как и современное озеро у

ка Джикиуганкез, смоделированное по рельефу

языка ледника Малый Азау (см. рис. 7, б), кото

поверхности ледника 1957 г., не стало озером на

рое меняет свои размеры от сезона к сезону.

 354 

И.И. Лаврентьев и др.

Рис. 7. Положение реконструированных переуглублений на ложе ледников: Микельчиран и Джикиуган

кез (а), Большой и Малый Азау (1957 г.) (б), Башкара (2000 г.) (в).

1 - границы ледников в 2017 г.; 2 - исчезнувшие с 1957/2000 по 2017 г. части ледников; 3 - изогипсы коренного ложа

ледников; 4 - переуглубления на ложе без ледников (f = 0); 5 - переуглубления на ложе при наличии ледников (f = 1);

6 - современные приледниковые озёра (выделены также на фотографиях). Зелёной звездой и контуром на фото (а) по

казано положение и примерный контур озера, прорвавшегося 11.08.2006 г. Прямоугольные координаты на картах пере

считаны для проекции UTM WGS-1984, зона 38

Fig. 7. Position of reconstructed bedrock overdeepenings under glaciers: Mikelchiran and Djikiugankez (а); Bolshoy

and Maliy Azau (1957) (б); Bashkara (2000) (в).

1 - glacier outlines in 2017; 2 - parts of glaciers that disappeared from 1957/2000 to 2017; 3 - contour lines of the glacier bedrock

topography; 4 - bedrock overdeepenings without glaciers (f = 0); 5 - bedrock overdeepenings with glaciers (f = 1); 6 - modern

glacier lakes (also highlighted on photographs). Green star and outline on (a) show lake that broke through on 11.08.2006.

Rectangular coordinates on the maps are recalculated for UTM WGS-1984 Zone 38 projection

 355 

Ледники и ледниковые покровы

На формирование котловин озёр влияет не

ной селя 2011 г. Однако она не показывает канал

только коренной рельеф лавовых потоков, но

стока из верхнего цирка к левому языку ледни

и наложенный на него рельеф морен. Взаимо

ка, что, вероятно, объясняется качеством ЦМР

действие этих элементов рельефа, образование

и наличием ригеля, но отображает подледнико

и разрушение морен может приводить к пере

вый канал стока на контакте с правобережной

стройке поверхностной гидрографической сети,

мореной (см. рис. 6, б). Именно по этому каналу в

что наблюдалось на северо-восточном склоне

2000 г. прошёл прорывной паводок, оставивший

Эльбруса с 1950-х годов [32]. Плотины несколь

фрагменты селевых террас по контакту ледника

ких озёр на Эльбрусе образовались в результате

с береговой мореной [36]. При отсутствии льда

кратковременного наступания ледников в 1990-х

(f = 0) этот канал выражен хуже (см. рис. 6, а).

годах [10, 28]. Морены, сформированные в ре

Можно предположить, что по мере понижения

зультате этого наступания, не могли быть пред

поверхности языка ледника Каяарты роль этого

сказаны по модели ЦМР 1957 г.

канала снижалась и паводки, вызванные проры

Башкара. Модель показала высокий потен

вом полостей по нему, становились менее зна

циал развития оз. Лапа ниже ледника Башка

чимы. На уменьшение объёма прорывов вод с

ра в 2000 г. и отсутствие потенциала развития

ледника в 2011 и 2017 гг. по сравнению с 2000 г.

оз. Мизинчик [33], исчезнувшего в 2007 г. [9]

указывалось и ранее. Судя по данным аэрови

(см. рис. 7). Существование крупного озера

зуального обследования, в 2017 г. селевой поток

под языком ледника Башкара предполагалось в

был вызван водным импульсом не только из бо

конце 1950-х годов. [34]. Современное оз. Лапа,

ковой, но и из центральной зоны ледника [33].

котловина которого в середине ХХ в. находилась

Это также могло быть следствием ослабления

под языком ледника Башкара, реконструирует

роли правого подледникового канала и усиления

ся в поле гидравлического потенциала по состо

роли центрального канала, происходящих в ре

янию на 2000 г., что подтверждает как возмож

зультате уменьшения толщины льда.

ность существования подлёдного озера в 1950-е

годы, так и корректность модели.

Каяарты. Селевые потоки по р. Герхожан-Су

Заключение

в 2000, 2011 и 2017 гг. провоцировались различ

ными по объёму водными импульсами от левого

На основе данных наземного и воздушно

языка ледника Каяарты [35]. Об этом свидетель

го радиолокационного зондирования, а также

ствует врез в моренных отложениях глубиной

использования глобальных моделей толщины

до 1,5 м, сформировавшийся в 2000 г. и идущий

льда [16] мы выявили участки возможного фор

непосредственно от фронта ледника [36]. Пред

мирования озёр (замкнутые понижения на ложе)

полагалось, что эти импульсы даёт прорыв вну

на коренном ложе ряда ледников Приэльбру

триледниковых полостей, но однозначного вы

сья. На основе реконструкции ложа ледников

вода об их происхождении сделано не было [35].

Большой Азау и Джикиуганкез по топографи

Ситуация на леднике Каяарты в 2000 г. показы

ческой карте 1957 г. проведена проверка метода.

вает наличие очень небольших понижений на

На месте исчезнувших к 2017 г. частей ледников

ложе левого языка ледника. Их объём был недо

из 13 смоделированных замкнутых углубле

статочен для формирования значимого прорыв

ний ложа семь были предсказаны по гидравли

ного паводка. Качество цифровой модели по

ческому потенциалу и им соответствуют семь

верхности ледника Каяарты в 2000 г. - низкое,

существующих в настоящее время озёр. Шесть

поэтому полностью исключить версию прорыва

замкнутых углублений на ложе ледника Джи

подледникового озера пока нельзя.

киуганкез по состоянию на 1957 г. в настоящее

Селевой поток 2011 г. был вызван прорывом

время отсутствуют, что может быть связано как с

внутриледниковой полости или подледникового

погрешностями самой модели и исходной ЦМР,

озера, расположенного в верхнем цирке ледни

так и с заполнением озёр наносами. Ретроспек

ка [37]. Модель демонстрирует два небольших по

тивное моделирование ложа ледника Башка

нижения ложа ледника Каяарты в верхнем цирке

ра по ЦМР 2000 г. отобразило потенциал роста

(см. рис. 6, а), прорыв которых мог стать причи

оз. Лапа и отсутствие потенциала роста оз. Ми

 356 

И.И. Лаврентьев и др.

зинчик, позже заполненного наносами. Ретро

количественные данные и уточнить размеры ве

спективное моделирование ложа ледника Каяар

роятных озёр под ледниками Большой Азау, Джи

ты по ЦМР 2000 г. не дало однозначного ответа о

киуганкез и Каяарты.

возможности прорыва подледникового озера как

импульса к формированию катастрофического

Благодарности. Статья подготовлена при под

селя летом 2000 г.

держке Российского фонда фундаментальных

Установлено, что при полном исчезновении

исследований, проект № 18-05-00520, картогра

ледников Большой Азау, Джикиуганкез и Баш

фические работы проводились в рамках темы

кара на их ложе может сформироваться не менее

Государственного задания № 0148-2019-0004.

11 новых озёр общей площадью около 1,7 км² и

Стереопара космических снимков SPOT-7 полу

средней глубиной 8 м. При этом самые глубокие

чена при помощи Геопортала МГУ имени

озёра окажутся в современной области абляции

М.В. Ломоносова. Стереопара и ЦМР Pléiades на

ледника Большой Азау в интервале высот 3100-

2017 г. были предоставлены Французским Кос

3400 м. Самое крупное по площади (1 км²) лед

мическим Агентством (CNES) в рамках про

никовое озеро образуется на месте языка ледника

граммы по наблюдениям ледников из космоса с

Джикиуганкез, его максимальная глубина будет

использованием спутников «Плеяды» (Pléiades

достигать 40 м при среднем значении 7,2 м.

Glacier Observatory). Авторы благодарны рецен

В современных условиях под ледниками также

зентам М.Д. Докукину и Ю.Я. Мачерету за цен

возможно существование участков, заполнен

ные конструктивные замечания, учёт которых

ных водой. Как показало моделирование, такие

позволил улучшить качество статьи.

участки есть на всех исследованных ледниках, но

их число, а главное плановые размеры отличают

Acknowledgments. This paper was prepared with the

ся. Давление льда резко уменьшает площадь под

support of the Russian Foundation for Basic Research,

ледниковых озёр, переуглубления на ложе запол

project № 18-05-00520, cartographic work was funded

няются льдом, а вода может концентрироваться

within the State assignment scientific theme (№ 0148-

в них только при существенном снижении дав

2019-0004). The stereo pair of satellite images SPOT-7

ления. Учитывая разрешение воздушной радио

was obtained using the Geoportal of Lomonosov Mos

локационной съёмки (ледники Большой Азау и

cow State University. The 2017 Stereopair and Pléiades

Джикиуганкез), отсутствие радиолокационных

DEM were provided by the French Space Agency

данных для ледника Каяарты, ошибки ЦМР и

(CNES) as part of the Pléiades Glacier Observatory

погрешности при интерполяции толщины льда,

satellite program for observing glaciers from space. Au

приведённые оценки могут содержать неточно

thors thank M.D. Dokukin and Yu.Ya. Macheret for

сти. Проведение детальной наземной радиолока

valuable constructive comments which significantly

ционной съёмки позволит получить достоверные

improved quality of the paper.

Литература

References

1. Harrison S., Karge J.S., Hugge, C., Reynolds J.,

1. Harrison S., Karge J.S., Hugge, C., Reynolds J., Shugar D.H.,

Shugar D.H., Betts R.A., Emmer A., Glasser N., Hari-

Betts R.A., Emmer A., Glasser N., Haritashya U.K., Klimeš J.,

tashya U.K., Klimeš J., Reinhardt L., Schaub Y., Wilt-

Reinhardt L., Schaub Y., Wiltshire A., Regmi D., Vilímek V.

shire A., Regmi D., Vilímek V. Climate change and the

Climate change and the global pattern of moraine-dammed

global pattern of moraine-dammed glacial lake out

glacial lake outburst floods. The Cryosphere. 2018, 12:

burst floods // The Cryosphere. 2018. V. 12. P. 1195-

1195-1209. doi: org/10.5194/tc-12-1195-2018.

1209. doi: org/10.5194/tc-12-1195-2018.

2. Kapitsa V., Shahgedanova M., Machguth H., Severskiy I.,

Medeu A. Assessment of evolution and risks of glacier

lake outbursts in the Djungarskiy Alatau, Central Asia,

using Landsat imagery and glacier bed topography

modeling. Naural Hazards Earth System Sciences. 2017,

modeling // Natural Hazards Earth System Sciences.

17: 1837-1856. doi: org/10.5194/nhess-17-1837-2017.

2017. V. 17. P. 1837-1856. doi: org/10.5194/nhess-17-

3. Buckel Z.J., Otto J.-C., Prasicek G., Keuschnig M. Gla

1837-2017.

cial lakes in Austria - Distribution and formation since

 357 

Ледники и ледниковые покровы

3. Buckel Z.J., Otto J.-C., Prasicek G., Keuschnig M. Glacial

the Little Ice Age. Global and Planetary Change. 2018,

lakes in Austria - Distribution and formation since the Lit

164: 39-51. doi: org/10.1016/j.gloplacha.2018.03.003.

tle Ice Age // Global and Planetary Change. 2018. V. 164.

4. Fleishman S.M. Seli. Mudflows. Leningrad: Gidrome

P. 39-51. doi: org/10.1016/j.gloplacha.2018.03.003.

teoizdat, 1978: 312 p. [In Russian]

4. Флейшман С.М. Сели. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 312 с.

5. Petrakov D.A. Dangerous glacial processes and protection

5. Петраков Д.А. Опасные гляциальные процессы и

from them. Georisk. Georisk. 2010, 2: 6-14. [In Russian].

защита от них // Геориск. 2010. № 2. C. 6-14.

6. Tielidze L.G., Wheate R.D. The Greater Caucasus Glacier In

6. Tielidze L.G., Wheate R.D. The Greater Caucasus Gla

ventory (Russia, Georgia and Azerbaijan). The Cryosphere.

cier Inventory (Russia, Georgia and Azerbaijan) // The

2018, 12: 81-94. https://doi.org/10.5194/tc-12-81-2018.

Cryosphere. 2018. V. 12. P. 81-94. doi: org/10.5194/

7. Kutuzov S., Lavrentiev I., Smirnov A., Nosenko G., Petra-

tc-12-81-2018.

kov D. Volume changes of Elbrus glaciers from 1997 to

7. Kutuzov S., Lavrentiev I., Smirnov A., Nosenko G., Petra-

2017. Frontiers in Earth Science. 2019, 7 (153): 1-16.

kov D. Volume changes of Elbrus glaciers from 1997 to

doi: org /10.3389/feart.2019.00153.

2017 // Frontiers in Earth Science. 2019. V. 7. № 153.

8. Panov V.D. Evolutsia sovremennogo oledeneniya Kavkaza.

P. 1-16. doi: org/10.3389/feart.2019.00153.

Evolution of modern glaciation of Caucasus. SPb.: Hy

8. Панов В.Д. Эволюция современного оледенения

drometeoizdat, 1993: 432 p. [In Russian].

Кавказа. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 432 с.

9. Petrakov D.A., Tutubalina O.V., Aleinikov A.A., Cherno-

morets S.S., Evans S.G., Kidyaeva V.M., Krylenko I.N.,

Norin S.V., Shakhmina M.S., Seynova I.B. Monitor

Norin S.V., Shakhmina M.S., Seynova I.B. Monitoring

ing of Bashkara glacier lakes (Central Caucasus, Rus

of Bashkara glacier lakes (Central Caucasus, Russia)

sia) and modelling of their potential outburst. Natural

and modelling of their potential outburst // Natural

Hazards. 2012, 61 (3): 1293-1316.

Hazards. 2012. V. 61. № 3. P. 1293-1316.

10. Dokukin M.D., Khatkutov A.V. Lakes near the glacier Maliy

10. Докукин М.Д., Хаткутов А.В. Озёра у ледни

Azau on the Elbrus (Central Caucasus): dynamics and out

ка Малый Азау на Эльбрусе: динамика и проры

bursts. Led i Sneg. Ice and Snow. 2016, 56 (4): 472-479. doi:

вы // Лёд и Снег. 2016. № 56. № 4. C. 472-479. doi:

org/10.15356/2076-6734-2016-4-472-479. [In Russian].

org/10.15356/2076-6734-2016-4-472-479.

11. Chernomorets S.S., Petrakov D.A., Aleynikov A.A.,

11. Черноморец С.С., Петраков Д.А., Алейников А.А.,

Bekkiev M.Y., Viskhadzhieva K.S., Dokukin M.D.,

Беккиев М.Ю., Висхаджиева К.С., Докукин М.Д.,

Kalov R.K., Kidyaeva V.M., Krylenko V.V., Krylenko I.V.,

Калов Р.Х., Кидяева В.М., Крыленко В.В., Крылен-

Krylenko I.N., Rets E.P., Savernyuk E.A., Smirnov A.M.

ко И.В., Крыленко И.Н., Рец Е.П., Савернюк Е.А.,

The outburst of Bashkara glacier lake (Central Caucasus,

Смирнов А.М. Прорыв озера Башкара (Централь

Russia) on September 1, 2017. Kriosfera Zemli. Earth’s

ный Кавказ, Россия) 1 сентября 2017 года //

Cryosphere. 2018, 22 (2): 70-80. doi: org/10.21782/

Криосфера Земли. 2018. Т. 22. № 2. C. 70-80. doi:

KZ1560-7496-2018-2(70-80). [In Russian].

org/10.21782/KZ1560-7496-2018-2(70-80).

12. Frey H., Haeberli W., Linsbauer A., Huggel C., Paul A.

A multilevel strategy for anticipating future glacier lake

formation and associated hazard potentials. Natural

formation and associated hazard potentials // Natu

Hazards and Earth System Sciences. 2010, 10: 339-

ral Hazards and Earth System Sciences. 2010. V. 10.

352. doi: org/10.5194/nhess-10-339-2010.

P. 339-352. doi: org/10.5194/nhess-10-339-2010.

13. Huggel C., Kääb A., Haeberli W., Teysseire P., Paul F.

An assessment procedure for glacial hazards in the

Swiss Alps. Canadian Geotechnical Journ. 2004, 41

Swiss Alps // Canadian Geotechnical Journ. 2004.

(6): 1068-1083. doi: org/10.1139/t04-053.

V. 41. № 6. P. 1068-1083. doi.org/10.1139/t04-053.

14. Cook J., Oreskes N., Doran P.T., Anderegg W.R., Verheg-

gen B., Maibach E.W., Nuccitelli D. Consensus on consen

sus: A synthesis of consensus estimates on human-caused

global warming. Environmental Research Letters. 2016,

global warming // Environmental Research Letters. 2016.

11: 048002. doi: org/10.1088/1748-9326/11/4/048002.

V. 11. 048002. doi: org/10.1088/1748-9326/11/4/048002.

15. Linsbauer A., Frey H., Haeberli W., Machguth H.,

Azam M.F., Allen S. Modelling glacier-bed overdeepen

Azam M.F., Allen S. Modelling glacier-bed over

ings and possible future lakes for the glaciers in the Hi

deepenings and possible future lakes for the gla

malaya-Karakoram region. Annals of Glaciology. 2016,

ciers in the Himalaya-Karakoram region // Annals

57 (71): 119-130. doi: org/10.3189/2016AoG71A627.

of Glaciology. 2016. V. 57. № 71. P. 119-130. doi:

16. Farinotti D., Huss M., Fürst J.J., Landmann J., Mach-

org/10.3189/2016AoG71A627.

guth H., Maussion F., Pandit A. A consensus esti

 358 

И.И. Лаврентьев и др.

16. Farinotti D., Huss M., Fürst J.J., Landmann J., Mach-

mate for the ice thickness distribution of all glaciers

guth H., Maussion F., Pandit A. A consensus estimate

on Earth. Nature Geoscience. 2019, 12: 168-173. doi:

for the ice thickness distribution of all glaciers on

10.1038/s41561-019-0300-3.

Earth // Nature Geoscience. 2019. V. 12. P. 168-173.

17. Macheret Yu.Ya. Radiozondirovanie lednikov. Radio-

doi: 10.1038/s41561-019-0300-3.

echo sounding of glaciers. Moscow: Nauchnyi Mir,

17. Мачерет Ю.Я. Радиозондирование ледников. М.:

2006: 389 p. [In Russian].

Научный мир, 2006. 389 с.

18. Kutuzov S.S., Lavrentiev I.I., Vasilenko E.V., Macher-

18. Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Василенко Е.В.,

et Yu.Ya., Petrakov D.A., Popov G.V. Estimation of the

Мачерет Ю.Я., Петраков Д.А., Попов Г.В. Оценка

Greater Caucasus glaciers volume using radio-echo

объёма ледников Большого Кавказа по данным

sounding data and modelling. Kriosfera Zemli. Earth’s

радиозондирования и моделирования // Крио

Cryosphere. 2015, 19 (1): 78-88. [In Russian].

сфера Земли. 2015. № 19. № 1. С. 78-88.

19. Macheret Yu.Ya., Berikashvili V.S., Vasilenko E.V., So-

19. Мачерет Ю.Я., Берикашвили В.Ш., Василенко Е.В.,

kolov V.G. Broadband pulse radar for sounding glaciers

В.Г. Соколов. Широкополосный импульсный радар

with optical synchronization channel and digital signal

для зондирования ледников с оптическим кана

processing. Datchiki i Sistemy. Sensors and Systems.

лом синхронизации и цифровой обработкой сигна

2006, 12: 2-8. [In Russian].

лов // Датчики и Системы. 2006. № 12. C. 2-8.

20. Vasilenko E.V., Machio F., Lapazaran J.J., Navar-

ro F.J., Frolovskiy K. A compact lightweight multipur

pose ground-penetrating radar for glaciological appli

cations. Journ. of Glaciology. 2011, 57: 1113-1118. doi:

cations // Journ. of Glaciology. 2011. V. 57. P. 1113-

org/10.3189/002214311798843430

1118. doi: org/10.3189/002214311798843430.

21. Vasilenko E.V., Glazovsky A.F., Lavrentiev I.I., Mach-

21. Василенко Е.В., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И.,

eret Y.Y. Changes of hydrothermal structure of Aus

Мачерет Ю.Я. Изменение гидротермической

tre Grønfjordbreen and Fridtjovbreen Glaciers in Sval

структуры ледников Восточный Грёнфьорд и

bard. Led i Sneg. Ice and Snow. 2014, 1 (125): 5-19. doi:

Фритьоф на Шпицбергене // Лёд и Снег. 2014.

org/10.15356/2076-6734-2014-1-5-19. [In Russian].

№ 1 (125). C. 5-19. doi: org/10.15356/2076-6734-

22. Martín-Español A., Vasilenko E., Navarro F., Otero J., La-

2014-1-5-19.

pazaran J., Lavrentiev I., Machío F. Radio-echo sounding

22. Martín-Español A., Vasilenko E., Navarro F., Otero J.,

and ice volume estimates of western Nordenskiöld Land

Lapazaran J., Lavrentiev I., Machío F. Radio-

glaciers, Svalbard. Annals of Glaciology. 2013, 54 (64):

echo sounding and ice volume estimates of west

211-217. doi: org/10.3189/2013AoG64A109.

ern Nordenskiöld Land glaciers, Svalbard // Annals

23. Lapazaran J.J. Otero J., Martín-Español A., Navar-

of Glaciology. 2013. V. 54. № 64. P. 211-217. doi:

ro F.J. On the errors involved in ice-thickness esti

org/10.3189/2013AoG64A109.

mates I: Ground-penetrating radar measurement er

23. Lapazaran J.J., Otero J., Martín-Español A., Navar-

rors. Journ. of Glaciology. 2016, 62 (236): 1008-1020.

ro F.J. On the errors involved in ice-thickness esti

doi: org/10.1017/jog.2016.93.

mates I: Ground-penetrating radar measurement er

24. Lapazaran J.J., Otero J., Martín-Español A., Navar-

rors // Journ. of Glaciology. 2016. V. 62. № 236.

ro F.J. On the errors involved in ice-thickness esti

P. 1008-1020. doi: org/10.1017/jog.2016.93.

mates II: Errors in digital elevation models of ice thick

24. Lapazaran J.J., Otero J., Martín-Español A., Na-

ness. Journ. of Glaciology. 2016, 62 (236): 1021-1029.

varro F.J. On the errors involved in ice-thickness es

doi: org/10.1017/jog.2016.94.

timates II: Errors in digital elevation models of ice

25. Berthier E., Vincent C., Magnússon E., Gunnlaugsson P.,

thickness // Journ. of Glaciology. 2016. V. 62. № 236.

Pitte P., Le Meur E., Masiokas M., Ruiz L., Pálsson F.,

P. 1021-1029. doi: org/10.1017/jog.2016.94.

Belart J.M.C., Wagnon P. Glacier topography and el

25. Berthier E., Vincent C., Magnússon E., Gunnlaugsson P.,

evation changes derived from Pléiades sub-meter ste

Pitte P., Le Meur E., Masiokas M., Ruiz L., Pálsson F.,

reo images. The Cryosphere. 2014, 8: 2275-2291. doi:

Belart J.M.C., Wagnon P. Glacier topography and ele

org/10.5194/tc-8-2275-2014.

vation changes derived from Pléiades sub-meter stereo

26. Rabus B., Eineder M., Roth A., Bamler R. The shuttle

images // The Cryosphere. 2014. V. 8. P. 2275-2291.

radar topography mission-a new class of digital ele

doi: org/10.5194/tc-8-2275-2014.

vation models acquired by spaceborne radar. ISPRS

26. Rabus B., Eineder M., Roth A., Bamler R. The shuttle

Journ. of Photogrammety. 2003, 57: 241-262. doi:

radar topography mission-a new class of digital eleva

org/10.1016/S0924-2716(02)00124-7.

tion models acquired by spaceborne radar // ISPRS

27. Berthier E., Arnaud Y., Vincent C., Rémy F. Bi

Journ. of Photogrammety. 2003. V. 57. P. 241-262.

ases of SRTM in high-mountain areas: Implica

doi: org/10.1016/S0924-2716(02)00124-7.

tions for the monitoring of glacier volume changes.

 359 

Ледники и ледниковые покровы

27. Berthier E., Arnaud Y., Vincent C., Rémy F. Biases

Geophys. Research Letters. 2016, 33: L08502. doi:

of SRTM in high-mountain areas: Implications for

org/10.1029/2006GL025862.

the monitoring of glacier volume changes // Geo

28 Zolotarev E.A. Evolutsiya oledeneniya Elbrusa. Evolu

phys. Research Letters. 2016. V. 33. L08502. doi:

tion of Elbrus Glaciation. Moscow: Nauchnyi Mir,

org/10.1029/2006GL025862.

2009: 238 p. [In Russian].

28. Золотарёв Е.А. Эволюция оледенения Эльбру

29. Copland L., Sharp M. Radio-echo sounding determi

са. Картографо-аэрокосмические технологии гля

nation of polythermal glacier hydrology. Eighth In

циологического мониторинга. М.: Научный мир,

tern. Conf. on Ground Penetrating Radar. Gold Coast,

2009. 238 с.

Australia. 2000, SPIE Proc. 4084: 59-64.

29. Copland L., Sharp M. Radio-echo sounding determi

30. Petrakov D.A., Krylenko I.V., Chernomorets S.S., Tu-

nation of polythermal glacier hydrology // Eighth In

tubalina O.V., Krylenko I.N., Shakhmina M.S. Debris

tern. Conf. on Ground Penetrating Radar. Gold Coast,

flow hazard of glacial lakes in the Central Caucasus.

Australia. 2000. SPIE Proc. 4084. P. 59-64.

Eds.: Chen C.-L., Major J. Debris-Flow Hazards Mit

30. Petrakov D.A., Krylenko I.V., Chernomorets S.S., Tu-

igation: Mechanics, Prediction, and Assessment. Mill

tubalina O.V., Krylenko I.N., Shakhmina M.S. Debris

press, Rotterdam. 2007: 703-714.

flow hazard of glacial lakes in the Central Caucasus.

31. Bagov A.M., Dokukin M.D., Savernyuk E.A., Tolstel S.V.

Eds.: Chen C.-L., Major J. // Debris-Flow Hazards

Dynamics of glaciers and proglacial lakes in the head

Mitigation: Mechanics, Prediction, and Assessment.

waters of Birdzhalysu River and a possible design for

Millpress, Rotterdam. 2007. P. 703-714.

protection against debris flows in the Dzhilysu re

31. Багов А.М., Докукин М.Д., Савернюк Е.А., Тол-

sort (north-east flank of Mt. Elbrus). Selevye potoki:

стель С.В. О динамике ледников и приледниковых

katastrofy, risk, prognoz, zashchita. Trudy Mezhdunarod-

озёр в верховьях р. Бирджалысу и о возможном вари

noy konferentsii. Debris Flows: Disasters, Risk, Fore

анте селезащиты курорта «Джилысу» (северо-восточ

cast, Protection. Proc. of the Intern. Conf. Pyatigorsk,

ный склон Эльбруса) // Селевые потоки: катастрофы,

Russia, 22-29 September 2008: 293-296. [In Russian].

риск, прогноз, защита. Тр. Междунар. конф. Пяти

32. Dokukin M.D., Savernyuk E.A., Bagov A.M., Marki-

горск, Россия, 22-29 сентября 2008 г. C. 293-296.

na A.V. On the restructuring of drainage network of

32. Докукин М.Д., Савернюк Е.А., Багов А.М., Мар-

the base of mount Elbrus. Led i Sneg. Ice and Snow.

кина А.В. О перестройке гидрографической

2012, 2 (118): 22-30. doi: org/10.15356/2076-6734-

сети северо-восточного подножия Эльбру

2012-2-23-30. [In Russian].

са // Лёд и Снег. 2012. № 2 (118). C. 22-30. doi:

33. Chernomorets S.S., Tutubalina O.V., Aleinikov A.A.

org/10.15356/2076-6734-2012-2-23-30.

New mudflow-hazardous lakes at the margin of Bash

33. Черноморец С.С., Тутубалина О.В., Алейников А.А.

kara Glacier, Central Caucasus. Materialy Glyatsio-

Новые селеопасные озёра у края ледника Башка

logicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Stud

ра на Центральном Кавказе // МГИ. 2003. Т. 95.

ies. 2003, 95: 153-160. [In Russian].

С. 153-160.

34. Dubinsky G.P., Snegur I.P. Physical geography features

34. Дубинский Г.П., Снегур И.П. Физико-географиче

of the upper Baksan River valley and meteorological

ские особенности верховьев р. Баксан и метеоро

observations at Bashkara Glacier. Materialy Kavkazs-

логические наблюдения на леднике Башкара //

koy ekspeditsii (po programme MGG). Data of the Cau

Материалы Кавказской экспедиции (по програм

casian Expedition within the International Geophysi

ме МГГ). Т. III. Харьков: изд. Харьковского ун-та,

cal Year framework. Т. 3. Kharkov: Izdatelstvo Khar

1961. C. 215-285.

kovskogo Universiteta, 1961: 215-285. [In Russian].

35. Докукин М.Д., Беккиев М.Ю., Богаченко Е.М.,

35. Dokukin M.D., Bekkiev M.Yu., Bogachenko E.M.,

Калов Р.Х., Савернюк Е.А., Хаджиев М.М. Се

Kalov R.K., Savernyuk E.A., Khadjiev M.M. Debris

левые потоки 14-15 августа 2017 г. в бассейне

flows 14 and 15 August, 2017 in the basin of Gerk

р. Герхожан-Су (Центральный Кавказ): условия

hozhan-Su river (Central Caucasus): conditions and

и причины формирования, динамика, послед

causes of formation, dynamics, consequences. Georisk.

ствия // Геориск. 2018. Т. 12. № 3. С. 82-94.

Georisk. 2018, 12 (3): 82-94. [In Russian].

36. Черноморец С.С. Селевые очаги до и после ката

36. Chernomorets S.S. Selevye ochagi do i posle katastrof. Orig

строф. М.: Научный мир, 2005. 184 с.

ination sites of debris flow disasters: before and after.

37. Докукин М.Д., Черноморец С.С., Сейнова И.Б., Бо-

Moscow: Nauchniy Mir, 2005: 184 p. [In Russian].

гаченко Е.М., Савернюк Е.А., Тутубалина О.В., Дро-

37. Dokukin M.D., Chernomorets S.S., Seinova I.B., Bo-

бышев В.Н., Феоктистова И.Г., Михайлов В.О., Ко-

gachenko E.M., Savernyuk E.A., Tutubalina O.V., Droby-

лычев А.Г. О селях 2011 года на северном скло

shev V.N., Feoktistova I.G., Mikhailov V.O., Kolychev A.G.

не Центрального Кавказа // Геориск. 2013. № 2.

The 2011 debris flows on the northern slope of Central

С. 30-40.

Caucasus. Georisk. Georisk. 2013, 2: 82-94. [In Russian].

 360 