Лёд и Снег · 2021 · Т. 61 · № 1

УДК 551.321

doi: 10.31857/S2076673421010078

Гляциоклиматические исследования Института географии РАН

в кратере Восточной вершины Эльбруса в 2020 г.

Д.О. Владимирова¹, А.А. Абрамов³, В.В. Мацковский¹

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

Москва, Россия; ³Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Пущино, Россия

*mikhalenko@igras.ru

Glacioclimatological investigations of the Institute of Geography, RAS,

in the crater of Eastern Summit of Mt. Elbrus in 2020

V.N. Mikhalenko^1*, S.S. Kutuzov¹, I.I. Lavrentiev¹, P.A. Toropov^1,2,

D.O. Vladimirova¹, A.A. Abramov³, V.V. Matskovsky¹

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

³Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science, Russian Academy of Sciences, Pushchino, Russia

*mikhalenko@igras.ru

Received November 1, 2020 / Revised November 24, 2020 / Accepted December 22, 2020

Keywords: Elbrus, ice core, meteorological regime, heat budget, heat flux, methane, ground temperature.

Summary

During the field campaign in August 18-30, 2020 the meteorological regime and heat balance of the glacier surface

were investigated in the crater of Mt Elbrus Eastern Summit (5600 m a.s.l.) together with the GPR measurements of the

ice thickness and seasonal snow cover. Preliminary data analysis allowed the following features: the predominance of

synoptic fluctuations over the diurnal ones; the high values of average and maximum wind speed associated with the

impact of jet streams and with influence of leeward storms; extremely high temporal variability of relative humidity

and its very high deficit in cloudless conditions conducive to intensive evaporation and sublimation from the snow sur-

face. The maximum thickness of ice in the crater reaches 100 m, and the average is 34 m. A new ice core with a length

of 96.01 m from the glacier surface to its bed had been obtained. The drilling speed varied from 11 to 1 m/h, decreasing

with depth from 4.5 to 4.0 m/h on average. The thickness of the snow-firn mass is about 20 m, which is three times less

than on the Western Plateau of Mt Elbrus. According to measurements in the borehole, temperature at the glacier bed

is -0.6 °C. The calculated heat flux is 0.39 W/m². Air sampling was carried out in the crater of the Eastern Summit of

Elbrus and on the Garabashi glacier. Repeated measurements of the soil temperature in the fumarole field on the outer

edge of the crater of the Elbrus Eastern Summit allow the conclusion that the temperature regime is stable.

Citation: Mikhalenko V.N., Kutuzov S.S., Lavrentiev I.I., Toropov P.A., Vladimirova D.O., Abramov A.A., Matskovsky V.V. Glacioclimatological investiga-

tions of the Institute of Geography, RAS, in the crater of Eastern Summit of Mt. Elbrus in 2020. Led i Sneg. Ice and Snow. 2021. 61 (1): 149-160.

[In Russian]. doi: 10.31857/S2076673421010078

Поступила 1 ноября 2020 г. / После доработки 24 ноября 2020 г. / Принята к печати 22 декабря 2020 г.

Ключевые слова: Эльбрус, ледниковый керн, метеорологический режим, тепловой баланс, тепловой поток, метан, температура грунта.

С 18 по 30 августа 2020 г. в кратере Восточной вершины Эльбруса впервые проводились наблю-

дения за метеорологическим режимом и тепловым балансом ледника. Выполнена также радиоло-

кационная съёмка толщины льда и сезонного снежного покрова, пробурена скважина от поверх-

ности до ложа с получением керна льда, измерены температуры в скважине, в шурфе из сезонной

снежной толщи отобраны образцы для изотопного, химического и спорово-пыльцевого анализа,

на поверхности фумарольного поля и в атмосфере над ледником взяты образцы газа, продолжен

мониторинг температуры грунта на фумарольной площадке.

Введение

са на высоте 5600 м над ур. моря (все высоты в

статье даны над ур. моря) (рис. 1). Работы по из

В августе 2020 г. сотрудниками Института

учению глубинного строения ледников Эльбру

географии РАН был выполнен комплекс иссле

са, их метеорологического режима и теплового

дований в кратере Восточной вершины Эльбру

баланса ведутся в Институте географии с 2004 г.,

 149 

Экспресс-информация

Рис. 1. Ледник в кратере Восточной вершина Эльбруса. Фото И.И. Лаврентьева 30 августа 2020 г.

Fig. 1. Glacier in the crater of the Eastern summit of Elbrus. Photo by I.I. Lavrentiev, August 30, 2020

и их результаты опубликованы в недавно вы

пассивной фазе. Кальдера Эльбруса образова

шедшей монографии «Ледники и климат Эль

лась около 800 тыс. лет тому назад, а затем пери

бруса [1]. На Западном плато Эльбруса в 2009 г.

оды активной вулканической деятельности че

был получен ненарушенный керн льда от по

редовались с затишьями продолжительностью

верхности до ложа длиной 182 м. Из-за высо

до 50 тыс. лет. В этот период происходили от

кой скорости аккумуляции (около 1400 мм в.э.)

дельные извержения, в результате чего магмати

возраст придонных слоёв льда составил около

ческий очаг оставался в горячем состоянии [5-

2 тыс. лет [2].

7]. В голоцене интенсивность вулканической

Значительная величина теплового потока

деятельности Эльбруса усилилась, что привело

(0,34 Вт/м²) [3] и относительно невысокая тем

к формированию Восточной вершины. Послед

пература на ложе ледника (-2,4 °С) не исклю

нее сильное извержение Эльбруса происходи

чают возможности донного таяния в наиболее

ло в I-II веках, а менее интенсивное - около

глубоких слоях и потери части информации.

900 лет тому назад [8]. О современной вулка

Поэтому было высказано предположение, что

нической активности Эльбруса косвенно сви

в кратере Восточной вершины Эльбруса, рас

детельствует наличие фумарольных полей на

положенном выше плато на 500 м, годовая ак

склонах Восточной вершины и тёплых мине

кумуляция снега может быть значительно ниже

ральных источников вокруг вулкана.

из-за ветрового перераспределения снега; тем

С 18 по 30 августа 2020 г. в кратере Восточ

пература воздуха здесь, по наблюдениям 2013-

ной вершины проводили наблюдения за метео-

2015 гг., опускается до -40 °С [1]. В ходе предва

рологическим режимом и тепловым балансом

рительных исследований на Восточной вершине

ледника, была выполнена радиолокационная

была проведена серия радиолокационных съё

съёмка толщины льда и сезонного снежного по

мок, показавшая, что толщина льда достигает

крова, пробурена скважина от поверхности до

100 м, и сделан анализ изотопного состава лед

ложа с получением керна льда, измерены темпе

никового льда [4].

ратуры в скважине, в шурфе из сезонной снеж

Согласно современным геологическим и

ной толщи отобраны образцы для изотопного,

геофизическим исследованиям, вулкан Эльбрус

химического и спорово-пыльцевого анализов,

не утратил своей активности, но находится в

проведён отбор образцов газа на поверхности

 150 

В.Н. Михаленко и др.

Рис. 2. Объекты исследования в кратере Восточной вершины Эльбруса в августе 2020 г.:

1 - профили радиозондирования на частоте 20 МГц; 2 - профили РЛЗ на частоте 1400 МГц; 3 - автоматическая метео

станция; 4 - скважина глубиной 96 м; 5 - снежный шурф; 6 - точка измерения температуры снежной толщи; 7 - точки

отбора проб газа и измерения температуры грунта на фумарольной площадке; 8 - точки отбора проб газа на леднике; 9 -

точки отбора образцов пыльцы с поверхности ледника; 10 - изогипсы поверхности ледника (проведены через 5 м).

А–А1, Б -Б1 - профили, радарограммы вдоль которых приведены на рис. 4. В качестве подложки использован снимок

19 августа 2020 г. с дрона DJI MAVIC 2 Pro в надир с высоты 200 м (фото А.А. Абрамова); создание ортофотоплана и

цифровой модели рельефа выполнено в программе Agisoft Metashape

Fig. 2. Research objects in the crater of the Eastern summit of Elbrus in August 2020:

1 - radar profiles at a frequency of 20 MHz; 2 - radar profiles at 1400 MHz; 3 - automatic weather station; 4 - borehole 96 m; 5 -

snow pit; 6 - snow cover temperature measurement site; 7 - points of gas sampling and measurement of soil temperature at the fu

marole site; 8 - points of gas sampling on the glacier; 9 - points of pollen sampling on the glacier surface; 10 - isohypses of the

glacier surface (drawn every 5 m). А-А1, Б-Б1 - the profiles along which the radarograms are shown in Fig. 4. A photograph of

August 19, 2020 from a DJI MAVIC 2 Pro unmanned aero vehicle in nadir from a height of 200 m (photo by A.А. Abramov) was

used as a background, orthomosaic and digital elevation model creation in the Agisoft Metashape sortware

фумарольного поля и в атмосфере над ледни

(рис. 2). Кратер Восточной вершины Эльбруса

ком, продолжен мониторинг температуры грун

заполнен ледником площадью 0,09 км², распо

та на фумарольной площадке, начатый в 2013 г.

ложенном в диапазоне высот от 5621 до 5520 м.

 151 

Экспресс-информация

Наклон поверхности льда в пределах кратера в

Простейшие статистические характеристики основных

среднем составляет 11° и меняется от 2-5° в при

метеорологических величин на Восточной вершине Эль-

бруса за период 20-30 августа 2020 г. (в скобках указано

вершинной области до 25-30° в восточной, кру

стандартное отклонение)

тонаклонённой части. Кратер Восточной вер

Значения

шины - самая верхняя часть области питания

Параметры

средние

максимальные

минимальные

ледников Ирик и Джикиуганкез.

Температура, °С

-10,2(±3,7)

0,5

-19,7

Относительная

51(±33)

100

влажность, %

Метеорологические условия

Парциальное

на Восточной вершине

давление пара,

1,3(±0,9)

5,6

0,2

гПа

Скорость ветра,

Метеорологические наблюдения на Вос

6,1(±4,0)

20,8

м/с

точной вершине проводили с 20 по 30 августа

2020 г. с целью накопления рядов данных о ти

пичных и экстремальных значениях метеоро

вычайно высокая временнáя изменчивость от

логических параметров в высокогорных зонах

носительной влажности (стандартное отклоне

ледников, для валидации теплобалансовых бло

ние вдвое выше, чем в среднегорных условиях) и

ков ледниковых моделей [9-11] и данных реа

очень высокий дефицит влажности в безоблач

нализов [12, 13], а также для физически обос-

ных условиях, что способствует интенсивному

нованной оценки потери массы снега во время

испарению и сублимации с поверхности снега.

сильных метелей за счёт возгонки ледяных кри

Среди метеорологических явлений наиболее

сталлов и изменений турбулентного теплообме

часто повторяется низовая метель, суммарная

на [14, 15]. Такие длительные и полные метео

продолжительность которой в период экспеди

рологические измерения на Восточной вершине

ции составила около 48 ч. В условиях безоблач

Эльбруса выполнены впервые. Они включа

ной погоды во время низовой метели происходит

ли в себя: измерения температуры и влажно

интенсивная сублимации снежных кристаллов

сти воздуха на уровнях 1 и 2 м над снежной по

в воздухе [14], что может существенно увеличи

верхностью (ветровые датчики Campbell, Davis

вать потерю массы в области аккумуляции эльб-

и акустический анемометр GILL), скорости,

русских ледников. Полученные данные позволят

направления и порывистости ветра на высо

оценить этот эффект количественно.

тах 0,25, 0,5 и 2 м (датчики Campbell и Davis),

Из компонентов теплового баланса превали

компонентов радиационного баланса (радио

рующую роль играет приходящая коротковол

метры KIPP&Zonen), турбулентных пульсаций

новая радиация, величина которой в околополу

трёх компонентов скорости ветра и температу

денные часы достигала 1150 Вт/м². Однако при

ры (акустический анемометр GILL). Временнáя

среднем альбедо 70% и слабоотрицательных зна

дискретность измерений составляла 1 мин, у

чениях длинноволнового бюджета итоговый ра

акустического анемометра - 10 Гц. Результаты

диационный баланс не превышал 350 Вт/м², что в

наблюдений представлены на рис. 3 и в таблице.

среднем вдвое ниже, чем в области абляции лед

Первоначальный анализ данных позволил

ников Кавказа [16]. Интересный результат - пре

установить следующие особенности метеороло

обладание отрицательных значений турбулент

гического режима на Восточной вершине: 1) ам

ных потоков тепла, среднее значение которых

плитуда колебаний синоптического масштаба

составило -35 Вт/м². Особенно интенсивным

превышает амплитуду суточного хода основных

отвод тепла от поверхности был в штормовых ус

величин; 2) высокие значения средней и макси

ловиях 21 и 23-24 августа, когда максимальные

мальной скоростей ветра, связанные с прохож

значения турбулентного потока тепла по моду

дением атмосферных фронтов, переносом кине

лю превышали 200 Вт/м². Таким образом, тур

тической энергии струйного течения из верхней

булентный теплообмен в условиях Восточной

тропосферы в среднюю, а также с эффектами

вершины представляет собой расходную состав

подветренных бурь, которые проявляются и в

ляющую теплового баланса. Похожие результаты

высокогорных районах Эльбруса [1]; 3) чрез

для Западного плато Эльбруса на основе расчёта

 152 

В.Н. Михаленко и др.

Рис. 3. Метеорологические

наблюдения на Восточной

вершине Эльбруса:

а - автоматизированный метео

рологический комплекс, содер

жащий датчики температуры,

влажности и скорости ветра

Campbell и Davis, радиометры

KIPP&ZONNEN; б - акустиче

ский анемометр GILL; в - ход

основных метеорологических

величин на уровне 2 м над по

верхностью: 1 - температуры

воздуха, °С; 2 - максимальной

скорости ветра, м/с; 3 - относи

тельной влажности, %; г - из

менчивость основных компо

нент теплового бюджета: 4 - ра

диационного баланса R, Вт/м²;

5 - турбулентного потока тепла

H, Вт/м²

Fig. 3. Meteorological obser

vations at the Eastern Summit

of Elbrus:

a - an automated meteorological

complex, including Campbell and

Davis temperature, humidity and

wind speed sensors, KIPP & ZON

NEN radiometers; б - the GILL

acoustic anemometer; в - the

course of the main meteorological

values at the level of 2 meters above

the surface: 1 - air tempera

ture, °C; 2 - maximum wind

speed, m/s; 3 - relative humidi

ty, %; г - variability of main heat

budget’s components: 4 - radia

tion balance R, W/m²; 5 - turbu

lent heat flux, W/m²

потоков тепла по аэродинамическим формулам

предварительным оценкам данных температур

приведены в работе [17]. Отметим также значи

ных измерений в пятиметрой скважине на метео

тельный поток тепла в толщу снега, который по

площадке достигал в отдельные дни 30 Вт/м².

 153 

Экспресс-информация

Радиолокационные исследования

примерно каждые 30 см. Предварительный ана

лиз полученных данных в поле позволил правиль

Наземные радиолокационные измерения тол

но выбрать точку бурения: в 70 м к востоку от гео

щины льда в кратере выполнены с помощью мо

метрического центра кратера, в самой глубокой его

ноимпульсного георадара ВИРЛ-7 (20 МГц) по

части. Пример радиолокационного разреза, прохо

сети профилей общей протяжённостью 2,6 км

дящего вблизи скважины, приведён на рис. 4, а. На

(8700 точек измерений). Оборудование (приёмник,

радарограмме хорошо видна геометрия подлёдного

передатчик, блок управления, источники питания

ложа - его форма типична для кратера вулкана и

и GPS) было смонтировано на рюкзаках и переме

напоминает воронку с довольно крутыми бортами.

щалось по леднику группой из трёх человек. Радар

По предварительным оценкам, максимальная тол

ная и навигационная информация записывалась

щина льда в кратере достигает 100 м, а в среднем

в автоматическом режиме с интервалом 0,5 с, или

составляет 45 м. Совмещение всех радиолокаци

Рис. 4. Примеры радарограмм, полученных на частотах 20 Мгц (а) и 1400 МГц (б) в кратере Восточной вер

шины Эльбруса.

П - поверхность ледника; Л - ложе ледника; С - слои в сезонной снежной толще. Положение разрезов приведено на рис. 2

Fig. 4. Examples of radarograms obtained at frequencies of 20 MHz (a) and 1400 MHz (б) in the crater of the Eastern

summit of Elbrus.

П - glacier surface; Л - glacier bed; C - layers in the seasonal snow mass. The position of the sections is shown in Fig. 2

 154 

В.Н. Михаленко и др.

Рис. 5. Результаты измерения плотности и

температуры в скважине на леднике в крате

ре Восточной вершины Эльбруса.

Пунктирной линией показана линейная аппрок

симация температурного градиента

Fig. 5. Density and temperature measurements

in a borehole on a glacier in the crater of the

Eastern Summit of Elbrus.

The dotted line shows the linear approximation of the

temperature gradient

онных данных позволит уточнить карты толщины

до 4,0 м/ч. Скважина достигла ложа на глубине

льда и рельефа подлёдного ложа, построенные на

96,01 м. В керне после стратиграфического опи

основании данных предыдущих радиолокацион

сания измеряли плотность снега, фирна и льда

ных съёмок 2006 и 2017 гг. с локаторами ВИРЛ-6 и

(рис. 5). Керн льда лишён ледяных прослоев, что

геородаром «Зонд 12-е» соответственно [1].

указывает на отсутствие поверхностного таяния.

Кроме того, на Восточной вершине нами

Мощность снежно-фирновой толщи составляет

впервые была выполнена площадная радиоло

около 20 м, что в три раза меньше, чем на Западном

кационная съёмка толщины снежно-фирновой

плато. Переход фирна в лёд, в отличие от плато,

толщи с помощью высокочастотного (1400 МГц)

происходит достаточно резко. Более того, значе

георадара «Пикор-Лёд». На профилях общей

ние глубины замыкания пор - одно из самых низ

длиной около 2 км хорошо различаются слои в

ких для сухих условий льдообразования. К основ

снежно-фирновой толще до глубины около 5 м

ным факторам, вызывающим процесс уплотнения

(см. рис. 4, б). Совместная обработка радиоло

снежно-фирновой толщи, относятся среднегодо

кационных данных, керна и образцов сезонной

вая температура и скорость аккумуляции снега; до

снежной толщи из неглубокого шурфа позволит

полнительно на процесс уплотнения могут влиять

выделить годовые слои на радарограммах и оце

и другие метеопараметры (скорость ветра, влаж

нить пространственно-временнóе распределе

ность, и т.п.). Вероятно, быстрый переход фирна в

ние аккумуляции в этой области Эльбруса.

лёд может быть связан с постоянными сильными

ветрами на Восточной вершине и повышенной ве

тровой упаковкой верхней части снежно-фирновой

Бурение скважины

толщи. Однако не исключено влияние и других ме

ханизмов, например теплового потока.

Скважина в леднике (43,34804° с.ш., 42,45606° в.д.,

Н = 5565 м) была пробурена в период с 20 по 26 ав

густа 2020 г. за пять рабочих дней с помощью

Температурные измерения в скважине

электромеханической установки компании Geo

Tech (Япония). Промывочные жидкости не при

После завершения бурения и выстаивания

менялись. Скорость бурения варьировала от 11

тампонированной скважины в течение суток с

до 1 м/ч, в среднем уменьшаясь с глубиной от 4,5

помощью термистора в ней была измерена тем

 155 

Экспресс-информация

пература с точностью 0,1 °С. Результаты изме

о Земле (IGE), Гренобль, Франция, в 2014 г.

рений приведены на рис. 5. На глубинах до 8 м

Получен сигнал, покрывающий 1815-1995 гг.

отмечается резкое изменение температуры -

и описывающий региональный рост концент

примерно на 4 °С, связанное с сезонными ко

рации метана в атмосфере в индустриальный

лебаниями температуры на поверхности. Тем

и постиндустриальный периоды. Сравнение

пература на ложе ледника составляла -0,6 °С.

данных с другими региональными реконструк

На глубинах от 20 м до ложа ледника изменение

циями атмосферного метана по данным лед

температуры практически линейно, что свиде

никовых кернов горных районов, а также Грен

тельствует об установившемся режиме тепло

ландии и Антарктиды показало отличия в

переноса и позволяет определить величину теп-

образцах, вероятно, возникшие из-за разной

лового потока. Плотность теплового потока

антропогенной нагрузки на эти районы. Одна

g (Вт /м²) пропорциональна вертикальному гра

ко остался открытым вопрос о сравнении аб

диенту температуры и может быть записана в

солютных значений концентрации метана и

следующем виде:

временнόй изменчивости широтного градиента

этого парникового газа.

g = -λ gradT или

С целью калибровки абсолютных значе

g = -λ (Т₁ - Т₂)/∆h,

(1)

ний, полученных по керну 2009 г., мы провели

где λ - коэффициент теплопроводности льда,

отбор проб воздуха в кратере Восточной верши

Вт/м·К; Т₁ и Т₂ - температура в верхней и ниж

ны Эльбруса (усл. обозначения 7 и 8 на рис. 2) и

ней частях линейного участка температур соот

по высотному профилю ледника Гарабаши (не

ветственно, °С; ∆h - расстояние между точка

представлено на схеме). Всего отобрано 29 образ

ми 1 и 2, м [3].

цов воздуха на высотах 3387-5598 м. Газ отбирал

Учитывая, что в диапазоне температур от -20

ся 150-миллиметровым шприцем в стандартный

до 0 °С коэффициент теплопроводности льда

пенициллиновый флакон вместимостью 10 мл с

λ = 2,25 Вт/м·К, получаем значение плотности

резиновой пробкой и металлической обсадкой.

теплового потока в точке измерений, равное

Флаконы предварительно были заполнены пере

0,39 Вт/м². Оно несколько превосходит величи

насыщенным солевым раствором. Образец газа

ну, полученную для Западного плато Эльбруса,

вводился в перевёрнутый флакон, раствор сли

которая составляет 0,34 Вт/м² [1]. Кратер Вос

вался до половины через второй прокол пробки

точной вершины Эльбруса расположен при

медицинской иглой (рис. 6, б). Виалы хранились

мерно на 500 м выше Западного плато, поэтому

и транспортировались в перевёрнутом положе

средняя годовая температура воздуха на поверх

нии в ёмкостях для медицинских анализов, за

ности примерно на 3 °С ниже. Температура на

полненных солевым раствором для создания гид-

ложе ледника в условиях Западного плато на

розатвора, удержания газовой пробы при наборе

глубине 181,8 м составляет -2,4 °С, при этом

атмосферного давления на уровне г. Москва и

в кратере Восточной вершины при толщине

предотвращения образования метана in-situ. Кон

льда около 100 м её значение существенно выше

центрация метана была измерена в ноябре 2020 г.

(-0,6 °С). Этот эффект можно объяснить боль

в почвенно-экологической лаборатории Аграрно-

шей плотностью геотермального теплового по

технологического института РУДН (г. Москва)

тока в кратере Восточной вершины по сравне

методом газовой хроматографии. Полученные

нию с Западным плато.

данные планировалось использовать для калиб-

ровки абсолютных значений метанового ряда за

последние два столетия по данным ледникового

Отбор образцов газа на фумарольной

керна Эльбруса. Результаты анализов не позволя

площадке и на поверхности ледника

ют сделать заключение об абсолютной концент

рации метана в приземном слое атмосферы, по

Концентрация метана в воздухе, заклю

скольку разница между образцами-дубликатами

чённом во льду керна 2009 г., была измере

в несколько раз превышает погрешность измере

на методом непрерывного потока (continuous

ний. Отбор образцов воздуха планируется повто

flow analysis - CFA - [18]) в Институте наук

рить в полевой сезон 2021 г.

 156 

В.Н. Михаленко и др.

Рис. 6. Фумарольное поле (по

казано жёлтым эллипсом) на

внешней кромке кратера Вос

точной вершины Эльбруса (а)

(фото А.А. Абрамова 19 августа

2020 г.). Д.О. Владимирова про

водит отбор образцов для газо

вого анализа (б) (фото В.Н. Ми

халенко).

1 - ледник Джикиуганкез; 2 - лед

ник Ирикчат

Fig. 6. Fumarole field (shown by

a yellow ellipse) on the outer rim

of the crater of the Eastern Sum

mit of Elbrus (a) (photo by

A.A. Abramov, August 19, 2020)

and D.О. Vladimirova takes sam

ples for gas analysis (б) (photo by

V.N.Mikhalenko).

1 - glacier Djikiugankez; 2 - glacier

Irikchat

Измерение температуры грунта

ложительны (17-26 °С) в течение года и слабо

на фумарольной площадке

зависят от температурного режима воздуха [1].

Данные с датчика, размещённого на глуби

О существовании фумарольных полей в вер

не 80 см, считать не удалось. В 2020 г. для уточ

шинной части вулканической постройки Эль

нения температурного режима более глубоких

бруса известно давно. При этом инструмен

слоёв грунта в пределах фумарольной площадки

тальные измерения температур, если и вели, то

прошли измерения с помощью термощупа (про

единоразово, поэтому организация пункта тем

изводства Криолаб, на базе датчика DS1920).

пературного мониторинга в 2013 г. стала одной

Отверстие для щупа подготавливали с помощью

из задач проводившихся исследований. Темпе

перфоратора с буром длиной 120 см. Породы

ратурные датчики были размещены у поверх

в пределах фумарольного поля - рыхлые, зна

ности и на глубинах 40 и 80 см. По результатам

чительно преобразованные гидротермальными

годового цикла замеров установлено, что темпе

процессами. В период измерений поверхность

ратуры в пределах фумарольной площадки по

была закрыта свежим снегом, а по южному краю

 157 

Экспресс-информация

Участники экспедиции после завершения буровых

работ.

Слева направо: С.С. Кутузов, И.И. Лаврентьев, В.Н. Миха

Рис. 7. Температурный режим пород в различных ча

ленко, П.А. Торопов, Д.О. Владимирова, В.В. Мацковский.

стях фумарольного поля на западном борту кратера

Фото В.Н. Михаленко

Восточной вершины Эльбруса.

Expedition members after completion of drilling.

S.S. Kutuzov, I.I. Lavrentiev, V.N. Mikhalenko, P.A. Toropov,

Измерения проводили 19 августа 2020. 1-4 - точки изме

рений на схеме (а) и соответствующие им температурные

D.O. Vladimirova, V.V. Matskovsky. Photo by V.N. Mikhalenko

графики (б)

Fig. 7. Ground temperature regime in different parts of

цов газа, В.И. Мицкевичу (Институт географии

the fumarole field on the western side of the crater of the

РАН), который координировал работы, компа

Elbrus Eastern Summit.

The measurements were taken on August 19, 2020. 1-4 - the

нии Heliaction и А. Болдыреву за доставку верто

measurement points on the plan (a) and the corresponding tem

лётом участников экспедиции, оборудования и

perature graphs (б)

снаряжения к месту проведения исследований,

А.Ю. Артамонову (Институт физики атмосферы

сформировалась снежная пещера. Область поло

им. А.М. Обухова РАН) за содействие при подго

жительных температур занимает порядка 450 м².

товке метеорологического оборудования.

Результаты измерений в разных частях площад

ки приведены на рис. 7. Температура на глуби

Acknowledgments. The research was carried out on

не 120 см не превышала 30 °С, а в краевой части

the territory of the Elbrus National Park with the fi

10 °С. Сравнение с результатами, полученными в

nancial support of the Russian Science Foundation

2013-2014 гг., позволяет предположить стабиль

(project № 17-17-01270-П). The authors are grateful

ность температурного режима на фумарольном

to A.Ya. Arabov and K.A. Arabov (Obukhov Institute

поле в районе Восточной вершины Эльбруса.

of Atmospheric Physics, Russian Academy of Scienc

es) for help in organizing the work, D.V. Karelin and

Благодарности. Работа выполнена на территории

A.V. Dolgikh (Institute of Geography, RAS) for

Национального парка «Приэльбрусье» при фи

methodological recommendations and equipment for

нансовой поддержке РНФ (проект № 17-17-

gas sampling, V.I. Mitskevich (Institute of Geography

01270-П). Авторы благодарны А.Я. Арабову и

RAS), who coordinated our work, Heliaction compa

К.А. Арабову (Институт физики атмосферы

ny and A. Boldyrev for the delivery of expedition

им. А.М. Обухова РАН) за помощь в организации

members and equipment by helicopter to the research

работ, Д.В. Карелину и А.В. Долгих (Институт ге

site, A.Yu. Artamonov (Obukhov Institute of Atmo

ографии РАН) за методические рекомендации и

spheric Physics, Russian Academy of Sciences) for

предоставленное оборудование для отбора образ

assistance in preparing meteorological equipment.

 158 

В.Н. Михаленко и др.

Литература

References

1. Ледники и климат Эльбруса / Отв. ред. В.Н. Миха

1. Ledniki i climat Elbrusa. Elbrus Glaciers and Climate.

ленко. Москва-СПб.: Нестор-История, 2020. 372 с.

Ed. by V.N. Mikhalenko. Moscow-St. Petersburg:

2. Preunkert S., Legrand M., Kutuzov S., Ginot P., Mikha-

Nestor-Istoriya, 2020: 372 p.

lenko V., Friedrich R. The Elbrus (Caucasus, Russia)

2. Preunkert S., Legrand M., Kutuzov S., Ginot P., Mikha-

ice core record - Part 1: reconstruction of past anthro

lenko V., Friedrich R. The Elbrus (Caucasus, Russia)

pogenic sulfur emissions in south-eastern Europe //

ice core record - Part 1: reconstruction of past an

Atmospheric Chemistry and Physics. 2019. V. 19.

thropogenic sulfur emissions in south-eastern Europe.

P. 14119-14132. doi: 10.5194/acp-19-14119-2019.

Atmospheric Chemistry and Physics. 2019, 19: 14119-

3. Лиходеев Д.В., Михаленко В.Н. Температура кровли

14132. doi: 10.5194/acp-19-14119-2019.

магматической камеры вулкана Эльбрус // Геофи

3. Likhodeev D.V., Mikhalenko V.N. Temperature estima

зические исследования. 2012. Т. 13. № 4. С. 70-75.

tion for the Most Upper Part of Magmatic Chamber of

4. Чижова Ю.Н., Михаленко В.Н., Васильчук Ю.К., Бу-

the Elbrus Volcano. Geofizicheskie Issledovaniya. Geo

данцева Н.А., Козачек А.В., Кутузов С.С., Лаврен-

physical Research. 2012, 13 (4): 70-75. [In Russian].

тьев И.И. Изотопно-кислородный состав снежно-

4. Chizhova Yu.N., Mikhalenko V.N., Vasil'chuk Yu.K.,

фирновой толщи на Восточной вершине Эльбру

Budantseva N.A., Kozachek A.V., Kutuzov S.S.,

са // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 3. С. 293-305. doi:

Lavrent'yev I.I. Isotopic composition of oxygen in snow-

10.15356/2076-6734-2019-3-426.

and-firn thickness on the Eastern peak of Elbrus, the

5. Богатиков О.А., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Газе-

Caucasus. Led i Sneg. Ice and Snow. 2019, 59 (3): 293-

ев В.М., Шабалин Р.В., Докучаев А.Я., Мелекес-

305. doi: 10.15356/2076-6734-2019-3-426. [In Russian].

цев И.В., Сулержицкий Л.Д., Белоусов А.Б., Белоусо-

5. Bogatikov O.A., Gurbanov A.G., Koshchug D.G.,

ва М.Г., Гришин С.Ю. Основные циклы эволюции

Gazeyev V.M., Shabalin R.V., Dokuchayev A.YA., Me-

вулкана Эльбрус (Северный Кавказ) по данным

lekestsev I.V., Sulerzhitskiy L.D., Belousov A.B., Be-

ЭПР датирования кварца // Вулканология и сейс

lousova M.G., Grishin S.YU. The main evolutionary cy

мология. 2003. Т. 3. С. 3-14.

cles of Elbrus volcano (North Caucasus) according to

6. Лаверов Н.П., Добрецов Н.Л., Богатиков О.А., Бон-

EPR dating of quartz. Vulkanologia i Seysmologia. Vol

дур В.Г., Гурбанов А.Г., Карамурзов Б.С., Ковален-

canology and Seismology. 2003, 3: 3-14. [In Russian].

ко В.И., Мелекесцев И.В., Нечаев Ю.В., Понома-

6. Laverov N.P., Dobretsov N.L., Bogatikov O.A., Bon-

рева В.В., Рогожин Е.А., Собисевич А.Л., Собисе-

dur V.G., Gurbanov A.G., Karamurzov B.S., Kovalen-

вич Л.Е., Федотов С.А., Хренов А.П., Ярмолюк В.В.

ko V.I., Melekestsev I.V., Nechayev Yu.V., Ponomareva V.V.,

Новейший и современный вулканизм на террито

Rogozhin Ye.A., Sobisevich A.L., Sobisevich L.Ye., Fedo-

рии России / Отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: Наука,

tov S.A., Khrenov A.P., Yarmolyuk V.V. Noveyshiy i sovre-

2005. 604 с.

mennyy vulkanizm na territorii Rossii. The newest and mod

7. Короновский Н.В., Мышенкова М.С., Брянцева Г.В.

ern volcanism in Russia / Resp. editor N.P. Laverov. M.:

Вулкан Эльбрус. Северный Кавказ // Жизнь

Nauka, 2005: 604 p. [In Russian].

Земли. 2015. Т. 37. С. 12-20.

7. Koronovskiy N.V., Myshenkova M.S., Bryantseva G.V. Vulkan

8. Богатиков О.А., Мелекесцев И.В., Гурбанов А.Г.,

El'brus. Severnyy Kavkaz. Volcano Elbrus. North Cauca

Катов Д.М., Пурига А.А. Эльбрусская кальде

sus. Zhizn' Zemli. Earth life. 2015, 37: 12-20. [In Russian].

ра (Северный Кавказ) // ДАН. 1998. Т. 363. № 4.

8. Bogatikov O.A., Melekestsev I.V., Gurbanov A.G.,

С. 515-517.

Katov D.M., Puriga A.A. Elbrus caldera (North Cauca

9. Mölg T., Hardy D.R. Ablation and associated energy

sus). Doklady Akademii Nauk. Reports of the Academy

balance of a horizontal glacier surface on Kilimanja

of Sciences. 1998, 363 (4): 515-517. [In Russian].

ro // Journ. of Geophys. Research. 2004. V. 109 (D16).

9. Mölg T., Hardy D.R. Ablation and associated energy

P. D16104. doi: 10.1029/2003JD004338.

balance of a horizontal glacier surface on Kiliman

10. Cullen N.J., Mölg T., Kaser J., Steffen K.I., Hardy D.R.

jaro. Journ. of Geophys. Research. 2004, 109 (D16):

Energy balance model validation on the top of Kili

D16104. doi: 10.1029/2003JD004338.

manjaro, Tanzania, using eddy covariance data //

10. Cullen N.J., Mölg T., Kaser J., Steffen K.I., Hardy D.R.

Annals of Glaciology. 2007. V. 46. P. 227-233. doi:

Energy balance model validation on the top of Kili

10.3189/172756407782871224.

manjaro, Tanzania, using eddy covariance data.

11. Huss M., Hock R. A new model for global glacier

Annals of Glaciology. 2007, 46: 227-233. doi:

change and sea-level rise // Frontiers in Earth Science.

10.3189/172756407782871224.

2015. V. 3. P. 1-22. doi: 10.3389/feart.2015.00054.

11. Huss M., Hock R. A new model for global glacier

12. Hardy D.R., Vuille M., Bradley R.S. Variability of snow

change and sea-level rise. Frontiers in Earth Science.

accumulation and isotopic composition on Nevado

2015, 3: 1-22. doi: 10.3389/feart.2015.00054.

 159 

Экспресс-информация

Sajama, Bolivia // Journ. of Geophys. Research. 2003.

12. Hardy D.R., Vuille M., Bradley R.S. Variability of snow

V. 108 (D22). P. 4693. doi: 10.1029/2003JD003623.

accumulation and isotopic composition on Nevado

13. Торопов П.А., Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Моро-

Sajama, Bolivia. Journ. of Geophys. Research. 2003,

зова П.А., Шестакова А.А. Температурный и ради

108 (D22): 4693. doi: 10.1029/2003JD003623.

ационный режим ледников на склонах Эльбруса в

13. Toropov P.A., Mikhalenko V.N., Kutuzov S.S., Moro-

период абляции за последние 65 лет // Лёд и Снег.

zova P.А., Shestakova А.А. Temperature and radiation

2016. Т. 56. № 1. С. 5-19. doi: 10.15356/2076-6734-

regime of glaciers on slopes of the Мount Elbrus in

2016-1-5-19.

the ablation period over the last 65 years. Led i Sneg.

14. Bintanja R. Modelling snowdrift sublimation and

Ice and Snow. 2016, 56 (1): 5-19. doi: 10.15356/2076-

its effect on the moisture budget of the atmospher

6734-2016-1-5-19. [In Russian].

ic boundary layer // Tellus A: Dynamic Meteorology

14. Bintanja R. Modelling snowdrift sublimation and its effect

and Oceanography. 2001. V. 53 (2). P. 215-232. doi:

on the moisture budget of the atmospheric boundary layer.

10.3402/tellusa.v53i2.12189.

Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography. 2001,

15. Pomeroy J.W., Essery R. Turbulent fluxes dur

53 (2): 215-232. doi: 10.3402/tellusa.v53i2.12189.

ing blowing snow: field tests of model sublima

15. Pomeroy J.W., Essery R. Turbulent fluxes during blowing

tion of blowing snow in the atmospheric bound

snow: field tests of model sublimation of blowing snow

ary layer. predictions // Hydrol. Proc. 1999. V. 13

in the atmospheric boundary layer. predictions. Hydrol.

(18). P. 2963-2975. doi: 10.1002/(SICI)1099-

Proc. 1999, 13 (18): 2963-2975. doi: 10.1002/(SICI)1099-

1085(19991230)13:18<2963::AID-HYP11>3.0.CO;2-9.

16. Волошина А.П. Метеорология горных ледников //

16. Voloshina A.P. Meteorology of mountain glaciers. Ma-

МГИ. 2001. T. 92. С. 3-138.

terialy glyatsiologicheskikh issledovaniy. Data of Glacio

17. Торопов П.А., Шестакова А.А., Полюхов А.А., Се-

logical Studies. 2001, 92: 3-138. [In Russian].

менова А.А., Михаленко В.Н. Особенности летнего

17. Toropov P.A., Shestakova А.А., Polyukhov А.А., Semeno-

метеорологического режима Западного плато Эль

va А.А., Mikhalenko V.N. Character of the summer me

бруса // Лёд и Снег. 2020. T. 6. № 1. C. 58-76. doi:

teorological regime on the Western plateau of Elbrus (the

10.31857/S2076673420010023.

Caucasus). Led i Sneg. Ice and Snow. 2020, 60 (1): 58-

18. Stowasser C., Buizert C., Gkinis V., Chappel-

76. doi: 10.31857/S2076673420010023. [In Russian].

laz J., Schüpbach S., Bigler M., Faïn X., Sperlich P.,

18. Stowasser C., Buizert C., Gkinis V., Chappellaz J., Schüp-

Baumgartner M., Schilt A., Blunier T. Continuous mea

bach S., Bigler M., Faïn X., Sperlich P., Baumgartner M.,

surements of methane mixing ratios from ice cores //

Schilt A., Blunier T. Continuous measurements of meth

Atmos. Meas. Tech. 2012. V. 5. № 5. P. 999-1013. doi:

ane mixing ratios from ice cores. Atmos. Meas. Tech.

10.5194/amt-5-999-2012.

2012, 5 (5): 999-1013. doi: 10.5194/amt-5-999-2012.

Подписано в печать 18.02.2021 г. Дата выхода в свет 25.03.2021 г. Формат 60 × 88¹/₈. Цифровая печать.

Усл.печ.л. 19.56. Уч.-изд.л. 20.0. Бум.л. 10.0. Тираж 21 экз. Бесплатно. Заказ 3922.

Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС 77-76744 от 24 сентября 2019 г.,

выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).

Учредители: Российская академия наук, Институт географии Российской академии наук, Русское географическое общество.

Оригинал-макет подготовлен в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки

Институт географии Российской академии наук.

Издатель: Российская академия наук, 119991 Москва, Ленинский просп., 14.

Исполнитель по госконтракту № 4У-ЭА-068-20

ООО «Объединённая редакция», 109028, г. Москва, Подкопаевский пер., д. 5, каб. 6.

16+

Отпечатано в типографии «Book Jet» (ИП Коняхин А.В.), 390005, г. Рязань, ул. Пушкина, 18, тел. (4912) 466-151.

 160 