Ученые ТГУ создают цифровые двойники для тающих гигантов

– Горные ледники работают как естественные аккумуляторы пресной воды. В условиях глобального потепления они начинают таять быстрее, интенсивно отдавая воду в реки, – говорит руководитель проекта, заведующий научно-исследовательской лабораторией гляциоклиматологии ГГФ ТГУ Александр Ерофеев. – По нашим предварительным данным, полученным с метеорологической сети в Актру, лето 2026 года на Алтае может быть жарче, чем в 2023 и 2024 годах, а это рекордные значения за всю историю наблюдений по версии Всемирной метеорологической ассоциации (WMO).

График температуры на Голубом озере

Иллюстрацию предоставил Александр Ерофеев

По словам ученого, на первом этапе это приводит к подтоплениям и повышению уровня воды в реках, питающих населенные пункты и сельскохозяйственные угодья. Однако за этапом повышенного стока неизбежно наступит его дефицит. Когда объем ледников сократится до критической отметки, речной сток в летний период резко упадет. Для Горного Алтая это приведет к дефициту пресной воды, а также существенным сложностям для животноводства, растениеводства, для устойчивой работы объектов малой и микрогидроэнергетики. Точный прогноз того, когда именно экосистемы подойдут к этой точке, возможен только на основе регулярного и высокоточного мониторинга.

Летом 2026 года гляциологи ГГФ ТГУ с помощью новой методики выполнили измерения четырех ледников в горном массиве Бишь-Иирду: Малый и Левый Актру, Водопадный и Левый Тетё. Главное технологическое новшество текущего этапа – выполнение геодезической аэросъемки с беспилотных авиационных систем с точным огибанием рельефа. Трудности с применением авиации в высокогорье связаны с сильно расчленённым рельефом, а также с особенностями метеорологического режима – низким атмосферным давлением, горно-долинной циркуляции ветров, резких перепадов температур и порывов ветра. Тем не менее, исследователям ТГУ удалось выполнить полноценную съемку.

Зона трещин на леднике Левый Актру

Фото предоставил Александр Ерофеев

– Данные аэросъемки, привязанные к геодезической реперной сети ТГУ, позволяют уравнивать координаты земной поверхности и создавать цифровые модели высот с точностью до нескольких сантиметров, – объясняет Александр Ерофеев. – Это дает возможность измерять не только общую площадь и изменение объема льда, но и скорость его таяния (абляцию), толщину снежного покрова и экзогенные процессы, например, оползни и разрушение морен.

Из-за наличия открытых трещин, колодцев, маргинальных каналов и спилвеев ледники представляют собой опасный для выполнения гляциологических измерений объект. Следовательно, применение дронов позволяет существенно увеличить безопасность проведения работ.

Сравнение полученных данных с данными прямых наблюдений, полученных с реечной сети, подтверждают тенденцию к резкому сокращению оледенения Центрального Алтая. Понижение поверхности на языках ледников долинного типа (диапазон высот: от 2 650 до 3 000 м) составляет от трех до пяти метров, в переходной зоне (3 000–3 250 м) – от одного до трех метров, а в зоне аккумуляции (3 250 м и выше) – до одного метра в год.

Ранее подобный тип съемки в высокогорье Алтая применяла только российская компания «Геоскан» в северо-западной Монголии – для оценки состояния ледника Потанина, названного в честь знаменитого исследователя Центральной Азии, ученого ТГУ Григория Потанина.

Ледник Левый Актру входит в международную сеть Всемирной службы мониторинга ледников (WGMS) под эгидой ЮНЕСКО и является опорным объектом для отслеживания климатических изменений в Евразии. Получение высокоточных 3D-моделей соседних ледников позволяет распространить детализированные расчеты на весь горный узел Биш-Иирду.

В экспедиционных работах и обработке данных активное участие принимают студенты и молодые исследователи ТГУ. Объединение геофизических методов и современного программирования позволяет оперативно превращать съемки с дронов в трехмерные цифровые карты. Полученные цифровые модели высот уже поступают в обработку. В планах исследовательской группы – постепенно охватить по новой методике около 80 ледников региона.

Результаты проекта позволят провести глобальный реанализ баланса массы льда на Алтае за последние десятилетия и создать математические модели, которые с высокой точностью предскажут поведение водных артерий региона на годы вперед.

Добавим, что ТГУ обладает самой продолжительной историей наблюдения за ледниками в этом регионе – первые исследования начались еще в конце XIX века. За десятилетия научной работы на Алтае создана геодезическая реперная сеть – система стационарных меток с высочайшей точностью координат.

Исследования проведены при поддержке гранта РНФ «Современная динамика и реанализ баланса массы ледников горного узла Бишь-Иирду (Алтай)» (№ 25-27-00409).

Подробнее на сайте: Новости ТГУ