Турсунова Айсулу Алашевна

к.г.н. «Институт географии»

взаимосвязь циркуляционных процессов в атмосфере по Б.Л. Дзердзеевскому с изменением стока в бассейнах рек южного Казахстана

Обсуждаются результаты расчетов, которые показывают связь циркуляционных процессов в атмосфере со стоком зоны формирования одного из южных районов Казахстана. В основу расчетов была принята типизация циркуляционных процессов по Б.Л. Дзердзеевскому и ранее произведенные расчеты водных ресурсов в бассейнах рек Южного Казахстана.

Attempt of detection of connection of circulating processes in an atmosphere with a drain of zone formation of one of southern areas of Kazakhstan has been made. In a basis of calculations typification circulating processes by B.L.Dzerdzeevsky and earlier made calculations of water resources in pools of the rivers of the Southen Kazakstan.

Циклоническая и антициклоническая активность атмосферы является основным фактором, определяющим состояние и изменчивость погоды на Земле. Наиболее динамичными являются циркуляционные факторы, которые обуславливают перенос больших масс атмосферного воздуха, образующихся над Мировым океаном и сушей, а также между отдельными климатическими зонами Земли. Существует ряд типизаций циркуляционных процессов и способы их учета, предложенные в разное время Г.Я. Вангенгеймом, А.А. Гирсом, М.Х. Байдалом и др.

Заметим, что в основу различного рода типизаций, в том числе типизации Б.Л. Дзердзеевского положены наблюдаемые вторжения арктических воздушных масс в умеренные широты, их пространственная характеристика и сезонные особенности изменений погоды [1-3].

Однако указанные типизации сделаны на основе качественного описания циркуляций атмосферы; например, все их типы разбиваются на 3 класса: «широтная», «зональная» и «меридиональная». Индексы или числовые показатели, позволяющие распознавать и использовать эти классы, требуют сложных расчетов, доступных только специалистам-метеорологам. Авторами данных исследований была предпринята попытка использовать типизацию циркуляции атмосферы по Б.Л. Дзердзеевскому, которая была более понятна гидрологам.

Согласно идее Б.Л. Дзердзеевского важной особенностью типизации является состояние циркуляции атмосферы над внетропической зоной Северного полушария, что позволяет отслеживать перемещение барических образований над отдельными районами и отслеживать изменение температуры и влажности воздуха [1-3].

Определенными достоинствами типизации Б.Л. Дзердзеевского является ее связь с упомянутыми индексами циркуляции, относительно высокая степень соответствия формализованной классификации и наличие корреляции с различными физическими характеристиками состояния атмосферы, с температурой и влажностью воздушных масс [2-4].

В последнее время большое развитие получили различные способы численного моделирования общей циркуляции атмосферы. По существу, этот подход стал одним из основных средств теоретического изучения крупномасштабных атмосферных процессов и усовершенствования численных методов прогноза погоды и теории климата. Модели общей циркуляции атмосферы все шире привлекаются для решения ряда прикладных вопросов, относящихся к окружающей среде. Их используют для исследований и численных прогнозов краткосрочных и долгосрочных климатических изменений, анализа антропогенных и других воздействий на климат, при планировании систем мониторинга климата. Однако такой подход не может заменить экспериментальных исследований реальных атмосферных процессов.

Реальные циркуляционные процессы в атмосфере и их проявления в ее приземном слое весьма сложны, разнообразны и изменчивы во времени. Тем не менее, никогда не прекращались попытки как-то систематизировать циркуляционные процессы и увязать их с климатическими показателями: температурой приземного слоя атмосферы, влажностью воздуха, осадками, испарением.

Типизация Б.Л. Дзердзеевского была разработана в отделе климатологии Института Географии РАН) еще в 60-х годах прошлого века [1-3]. Согласно этому методу все многообразие циркуляционных процессов в атмосфере Северного полушария разбивается на конечное число ЭЦМ - элементарных циркуляционных механизмов (всего 41 тип). ЭЦМ ежегодно повторяются и сменяют друг друга в определенной последовательности в связи с сезонными изменениями погоды. Опубликован календарь типов ЭЦМ [5], т.е. таблицы, по которым можно подсчитать частоту повторяемости в каждом году отдельного типа ЭЦМ (в днях). В результате можно получить многолетние ряды продолжительности ЭЦМ выбранного типа, которые можно анализировать привычными для гидрологов статистическими методами и сопоставлять их с аналогичными характеристиками речного стока. Как видим, типизация ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому позволяет получать количественные описания циркуляции атмосферы, что выгодно отличает его от упомянутых выше существующих способов типизации, т.е. расчет циркуляции атмосферы переводиться в русло обычно принятых гидрологических расчетов.

Специальные исследования по апробации ЭЦМ, которые были выполнены как самим Б.Л. Дзердзеевским и сотрудниками отдела Климатологии ИГ РАН, так и другими независимыми специалистами, показали высокую результативность использования предлагаемой типизации для описания целого ряда природных явлений и установления количественных достаточно надежных связей между компонентами климатической системы (КСЗ) [1-6]. Имеется также удачный опыт применения данной типизации в гидрологических расчетах [4]. Однако более широкое использование метода ЭЦМ в прогностических расчетах ограничивается недостаточным количеством публикаций и их перегруженностью синоптическими данными, которые в гидрологических расчетах прямо не могут быть использованы.

Предварительно был проведен анализ хода всех типов ЭЦМ, которые подразделяются на зональные и меридиональные типы. Выявлены особенности изменения их за последние 5 лет, в продолжение ранее выполненных нами исследований [10-14]. Необходимо отметить, что эти изменения за последние годы прошли свой экстремум (рисунок 1).

Рисунок 1- Многолетний ход аномалий годовой повторяемости меридиональных и зональных типов циркуляции по Б.Л. Дзердзеевскому

Как видим, наблюдается повышение с пиком в 2000-2002 гг. в ходе меридиональных типов, а дальше происходит уменьшение. Ход повторяемости же дней зональных типов наоборот уменьшается с достижением минимума в 2000 г., далее к 2006 г. наблюдается повышение величины повторяемости в днях.

На территории Казахстана типизация циркуляционных процессов по Б.Л. Дзердзеевскому использовалась в работах Ахметовой Г.С., для выявления их роли в изменении температуры воздуха над северным полушарием за период с 1899 по 1987 год. [7-8], Л.А. Ерисковской оценено влияние синоптических процессов на режим осадков и на изменения баланса массы ледника Туйыксу [9]. Нами также проводились исследования по теоретическому обобщению (проф.А.А. Турсунов) и оценке реакций стока рек на изменение хода ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому в Иле-Балкашском бассейне [10-14].

В данном исследовании проводятся эксперименты по подтверждению гипотезы профессора А.А. Турсунова о зависимости стока от изменений циркуляционных процессов в атмосфере земли по Б.Л. Дзердзеевскому.

Из 41 типа ЭЦМ нами были выбраны типы ЭЦМ, которые, как представлялось, обуславливают заток влажного воздуха на юго-запад Средней Азии, образуют осадконакопление и выпадение их, и как следствие влияют на сток, они названы «стокоформирующими» ЭЦМ.

Здесь рассматривается влияние этих ЭЦМ на речной сток, сделана попытка провести такой эксперимент с данными по притоку воды в зону формирования стока рек Южного Казахстана. В настоящем исследовании были рассмотрены отдельные районы: Иле-Балкашский бассейн, бассейн р.Шу-Талас и бассейн р.Сырдарии, каждый бассейн рассматривается отдельно, т.к. сток различается по районам и по величине колебаний, не является стационарным, ввиду различных факторов формирования стока в отдельно взятых бассейнах этого региона.

Сначала были исследованы левобережные притоки р. Иле. Было сделано предположение, что данный район Иле-Балкашского бассейна, менее всего подвержен влиянию хозяйственной деятельности. Соответственно были выбраны гидрологические посты, расположенные в зоне формирования стока левобережья р. Иле: рр. Каркара, Шилик, Шарын, Турген, Нарынкол, Байынкол, Киши Алматы и подсчитан суммарный сток воды за каждый год начиная с 1946 г. по 2000 г., с предварительным восстановлением недостающих данных о расходе воды по отдельным пунктам по методу аналогии, принятый в гидрологических расчетах [9]. Предварительные расчеты по восстановлению стока были выполнены ранее автором и выполнен расчет основных гидрологических характеристик возобновляемых водных ресурсов всего бассейна р. Иле [11-13].

Вначале была сделана попытка подбора различных вариантов стокоформирующих ЭЦМ. Был накоплен практический опыт по отбору определенных типов ЭЦМ: внимательно рассмотрены динамические схемы, годовой и многолетний ход продолжительности действия (в днях) каждого типа, а также сделан анализ литературных источников, где сделан удачный подбор типов ЭЦМ, а также обнаружена их связь с различными природными явлениями. После этого были отобраны типы ЭЦМ для периода 1933-2000 гг.. В начале расчеты были произведены за весь период наблюдения по левобережным притокам р. Иле с 1937 по 2000 гг. В таблице 1 представлены все типы ЭЦМ, используемые в данных вариантах подбора. Расчеты по определению коэффициентов корреляции сведены в таблицу 2.

Подбор стокоформирующих типов ЭЦМ для всего бассейна р.Иле производился после тщательного анализа и исследования каждого отдельного типа ЭЦМ: динамическая схема, продолжительность повторяемости дней в году, сезонная принадлежность. На рисунке 2 показан пример одного типа ЭЦМ. Необходимо отметить, что во все варианты вошли 13-типы ЭЦМ, т.к. суммарная продолжительность их действия в днях за год наибольшая, по сравнению с другими типами , а многолетняя изменчивость характеризуется резким нарастанием числа дней. В 1998 г. повторяемость с ЭЦМ 13л составила около 75 дней. Повторяемость же ЭЦМ 13з в 1999 г. достигла 136 дней. При анализе изменений 13-х типов ЭЦМ наблюдается их переход в типы 11 и 8, которые также вошли в варианты подбора. Исследование динамических схем типов 4, 5, 12 выявило, что они обуславливают прямой заток влажного воздуха именно на территорию Средней Азии. Поскольку типы 2, 3, 6, некоторые 1 и 10-е типы практически не активны и мало проявляются в годовом ходе за весь наблюдаемый период, то они были исключены из подборки вариантов групп ЭЦМ.

Таблица 1 - Типы ЭЦМ, рассмотренные в ходе эксперимента

Вариант	Кол-во типов	Типы ЭЦМ
8	2	13л, 13з
9	22	5а, 5б, 5в, 5г, 6, 7аз, 7бз, 8а, 8бз, 8гз, 8гл, 9а, 9б, 11а, 11б, 11в, 11г, 12бз, 12вз, 12г, 13з, 13л
10	20	1а, 1б, 5а, 5б, 5в, 5г, 7аз, 7бз, 8а, 8бз, 8вз, 8гз, 11а, 11б, 11в, 12г, 12вз, 12бз, 13з, 13л
11	11	7аз, 7бз, 8бз, 8вз, 8гз, 11г, 11в, 12бз, 12вз, 13з, 13л
12	13	4б, 7аз, 8а, 9а, 10а, 11а, 11б, 12а, 12бз, 12вз, 12г, 13з, 13л

а) б) в)

а) динамическая схема, б) ход по сезонам, в) многолетний ход повторяемости ЭЦМ в днях

Рисунок 2 - ЭЦМ 9а

Таблица 2 - Коэффициенты корреляции связи со сдвигом Δτ суммы стока воды левобережных притоков р. Иле и суммы повторяемости различных вариантов ЭЦМ (1937-2000 гг.), где ∆ τ-сдвиг, в годах.

вариант группи- ровки ЭЦМ
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
8	0,46	0,5	0,5	0,44	0,39	0,32	0,25	0,16	0,09	0,04	-0,1
9	0,57	0,55	0,54	0,51	0,45	0,39	0,33	0,27	0,21	0,13	0,03
10	0,63	0,63	0,61	0,58	0,53	0,46	0,38	0,32	0,23	0,12	-0,01
11	0,48	0,46	0,46	0,44	0,42	0,38	0,34	0,28	0,22	0,14	0,03
12	0,38	0,41	0,46	0,46	0,49	0,47	0,43	0,36	0,29	0,22	0,13

В результате расчетов можно сделать вывод, что сравнение повторяемости ЭЦМ и значений стока рек левобережных притоков р. Иле за весь период наблюдения мало зависят друг от друга: из таблицы 2 видно, что коэффициенты корреляции за этот период получаются относительно малыми, максимальные значения не превышают 0,48-0,63.

Далее анализ был ограничен только трансгрессивным периодом наблюдения за стоком рек левобережных притоков р. Иле (1975-2000 гг.). Для сравнения были подобраны дополнительные типы ЭЦМ, которые дали более лучшие результаты, а также добавлены еще три типа ЭЦМ (таблица 3). Исследование динамических схем дополнительных типов 4, 5, 8, 12 выявило, что эти ЭЦМ обуславливают прямой заток влажного воздуха именно на территорию Средней Азии, а следовательно влияют на осадки и сток; тем более продолжительность действия в днях этих типов увеличивается в последнее десятилетие.

По полученным суммам повторяемости дней ЭЦМ для анализа были выбраны 5-летние осреднения и построены графики их многолетнего хода, представленные на рисунке 3.

Для установления наличия и тесноты связи между выбранными типами ЭЦМ и стоком воды левобережных притоков р. Иле рассчитывались коэффициенты корреляции с тем же смещением Δτ; результаты помещены в таблицу 4.

Таблица 3- Типы ЭЦМ подобранные в ходе машинного эксперимента

Вариант	Кол-во типов	Типы ЭЦМ
8	2	13л, 13з
9	22	5а, 5б, 5в, 5г, 6, 7аз, 7бз, 8а, 8бз, 8гз, 8гл, 9а, 9б, 11а, 11б, 11в, 11г, 12бз, 12вз, 12г, 13з, 13л
10	20	1а, 1б, 5а, 5б, 5в, 5г, 7аз, 7бз, 8а, 8бз, 8вз, 8гз, 11а, 11б, 11в, 12г, 12вз, 12бз, 13з, 13л
11	11	7аз, 7бз, 8бз, 8вз, 8гз, 11г, 11в, 12бз, 12вз, 13з, 13л
12	13	4б, 7аз, 8а, 9а, 10а, 11а, 11б, 12а, 12бз, 12вз, 12г, 13з, 13л
13	5	4а, 4в, 8бз, 13з, 13л
14	8	8вз, 8вл, 8гз, 8гл, 10а, 10б, 13з, 13л
15	8	1б, 2в, 11г, 12а, 12бл, 12вл, 13з, 13л

Таблица 4 - Коэффициенты корреляции связи r со сдвигом Dτ суммы стока воды левобережных притоков р. Иле и суммы повторяемости различных вариантов ЭЦМ (1975-2000 гг.)

вариант группи-ровки ЭЦМ
	0	1	2	3	4	5	6
9	0,89	0,89	0,87	0,81	0,73	0,66	0,60
12	0,89	0,86	0,90	0,89	0,82	0,74	0,66
15	0,83	0,87	0,89	0,87	0,83	0,76	0,67

Из таблицы 4 следует, что максимальные значения коэффициента корреляции изменяются от 0,89 до 0,90, т.е. можно говорить о наличии хорошей связи между стоком воды левобережных притоков р. Иле и подобранных типов ЭЦМ.

Наибольшие коэффициенты корреляции получаются в варианте (12) при сдвиге на 2 и 3 года, в варианте (9) при сдвиге на 1 год и в варианте (15) при сдвиге на 2 года. Подсчеты коэффициентов производились по 5-летним осреднениям как по стоку, так и по сумме повторяемости дней типов ЭЦМ.

Рисунок 3 - График хода 5-летних скользящих: стока воды левобережных притоков р. Иле и суммы повторяемости ЭЦМ в днях.

Таким образом, было выявлено прямое влияние ЭЦМ на речной сток, что ранее высказывалось как гипотеза, основанная на общих соображениях; и при этом рассматривались данные по притоку воды в зону формирования стока левобережных притоков р. Иле. Расчетные значения коэффициентов корреляции связи изменяются от 0,60 до 0,90 (за период с 1975 по 2000 гг.), что указывает на наличие хорошей связи между стоком воды притоков р. Иле и подобранных типов ЭЦМ.

В результате выполненных расчетов нами обнаружено следующее: в большинстве случаев при сдвиге стока относительно группы ЭЦМ на 3-4 года коэффициенты корреляции связи получаются наибольшими, при дальнейшем увеличении сдвига они уменьшаются. Следовательно циркуляционные процессы в атмосфере проявляют наибольшее влияние на сток через 3-4 года. Как нам представляется, обнаруженная тенденция может быть использована в дальнейшем при составлении более точных прогнозов водности, поскольку таблицы ЭЦМ публикуются ежегодно, с отставанием на 1 год [3-5].

Разработанная методика поиска вариантов ЭЦМ, а также дальнейшие исследования в данном направлении было бы интересно продолжить, если привлечь для анализа сток других речных бассейнов. Кроме того, как отмечалось ранее, типы циркуляции по Б.Л. Дзердзеевскому характеризуют обстановку всего Северного полушария планеты [1-5], а в данной работе для эксперимента был избран небольшой район юго-востока Казахстана. Тем не менее, выполненные расчеты показали возможность использования типизации ЭЦМ для дальнейших исследований климатических изменений, в том числе и для прогноза изменений стока рек в других бассейнах. Созданная база данных о ежегодных значениях каждого из 41 типа ЭЦМ может быть использована и также в других исследованиях.

Следующий рассматриваемый бассейн Южного Казахстана: это бассейн р. Сырдария. Здесь были выявлены некоторые особенности, позволяющие отобрать отдельные типы ЭЦМ для их группировки друг с другом, т.е. стокоформирующие ЭЦМ. Тип ЭЦМ 4в обуславливает заток холодного воздуха на территорию Казахстана, что видно из ее динамической схемы. В совокупности продолжительность действия типов 13 л и 13 з достигают значительных величин начиная с 1984 гг.: так в 1989 г. 201 день, 1997 г. – 179 дней, 2000 г. – 143 дня, Начиная с 1980-х годов наблюдается увеличение продолжительности действия типов 9а , 12 вз, 6, 11-х типов. На рисунках 4,5 представлены графики совместного хода вариантов ЭЦМ и стока. В таблице 5 представлены некоторые варианты стокоформирующих ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому.

Были просчитаны отдельные варианты группировок ЭЦМ с суммированием их повторяемостей за весь период наблюдений с 1900 г. до 2006 гг. В данном случае были проведены расчеты по 5-летнему осреднению суммы повторяемости всех групп ЭЦМ и также по стоку рек Келес, Арыс, Сырдарья, что использовалось в ранее проведенных исследованиях. Было просчитано 12 вариантов связи. Сток в бассейнах рек бассйна р.Сырдарья был рассчитан при оценке водных ресурсов, за период с 1928 г. и ранее, по 2004 гг. [15]. Некоторые из вариантов подборки групп ЭЦМ представлены в таблице 5.

Таблица 5 Группировки типов ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому для бассейна р.Сырдария

Варианты группировок	Типы ЭЦМ вошедшие в группу
1	4в, 8гз, 11а, 11г
2	4 в, 9а, 12а, 13л, 13з
3	8гз, 11г, 11а, 12бз,13з
4	6, 9а, 12а, 13л

Коэффициенты корреляции связи циркуляционных процессов в атмосфере со стоком рек варьируют от -0,74 до 0,5 за период с 1928-2004 гг., а их более высокие показатели 0,96- обнаруживаются за период с 1980-2004 гг.. По бассейну р.Арыс коэффициенты связи получаются значительно ниже чем по бассейну р.Келес. По бассейну р.Келес коэффициенты более высокие коэффициенты корреляции 0,96 обнаруживаются за период с 1980-2004 гг. (таблица 6 и 7).

Таблица 6 Коэффициенты корелляции связи групп ЭЦМ и стока в бассейне р. Келес, связь удовлетворительная.

варианты	1931-2004	1950-2004	1970-2004	1980-2004
1	0,10	-0,20	-0,42	-0,28
2	-0,19	-0,05	0,72	0,96
3	-0,23	0,05	0,64	0,96
4	-0,12	-0,04	0,70	0,87

Рисунок 4 – Графики связи суммы повторяемости дней ЭЦМ и годовых расходов воды по бассейну р.Келес, связь хорошая за период 1980-2004 гг.

Таблица 7 Коэффициенты корелляции связи групп ЭЦМ и стока в бассейне р. Арыс, связи нет.

варианты	1928-2004	1950-2004	1970-2004	1980-2004
1	0,23	-0,03	-0,06	0,03
2	-0,57	-0,52	0,25	0,57
3	-0,50	-0,45	0,34	0,60
4	-0,44	-0,36	0,39	0,68

Рисунок 5 – График связи 5-летних осредненных типов ЭЦМ и годовых расходов воды по бассейну р.Арыс, связи нет

Таким образом анализируя результаты расчетов (рисунки 4 и 5, табл. 6 и 7), построенных для всех вариантов связи как по бассейну р.Келес так и по бассейну р.Арыс можно сделать следующие выводы: за период с 1928 по 2004 гг. наблюдается только визуальная связь, а за период с 1980 по 2004 гг. обнаруживается еще и количественная связь индексов циркуляции по типизации Б.Л. Дзердзеевского со стоком зоны формирования в бассейнах рек Южного Казахстана.

В данном исследовании также был проведен эксперимент по обнаружению связи групп ЭЦМ со стоком вне зоны формирования стока, а ниже по течению р.Сырдарья в створе 181 км от устья, г.Казалы и Кокбулак, т.е. в зоне зарегулированной водохранилищем (таблица 8 и 9).

Таблица 8 Коэффициенты корелляции связи групп ЭЦМ и стока в бассейне р.Сырдария (г. Казалы, 181 км от устья); связь хорошая

варианты	1911-2004	1950-2004	1970-2004	1980-2004
1	0,52	-0,16	-0,23	-0,27
2	-0,74	-0,53	0,30	0,85
3	-0,16	-0,41	0,51	0,90
4	-0,68	-0,46	0,37	0,85

Таблица 9 Коэффициенты корелляции связи групп ЭЦМ и стока в бассейне р.Сырдария г/пост Кокбулак

варианты	1970-2004 без осреднения	1970-2004 с 5-летним осреднением	1980-2004
1	-0,19	-0,40	-0,25
2	0,54	0,87	0,86
3	0,43	0,86	0,90
4	0,63	0,91	0,90

Рисунок 6 – График связи годовых объемов воды в створе г/п Кокбулак на р.Сырдария и количества дней стокоформирующих ЭЦМ (вариант 3)

Результаты расчетов таблицы 8 и 9 и рисунок 6 показывают, что распределение коэффициентов корреляции по одним и тем же вариантам группировок ЭЦМ дали более высокие результаты, по сравнению с результатами, полученными в бассейнах р. Арыс и Келес.

При расчете связи по варианту 1 наблюдается наименьшие коэффициенты корреляции, что видно по всем таблицам. Считаем, что это связано с отсутствием в 1 варианте группировок ЭЦМ типов 13 л или 13 з, продолжительность действия которых за последние 50 лет значительно выросли. Однако по другим вариантам расчетов результаты более оптимистичны, что видно из таблиц по всем рекам и постам. Особенно высоки коэффициенты корреляции в вариантах 3 и 4, где в группировку включены такие типы как 6, 9а, 11-е и 13 л и 13 з.

Выполненные исследования показывают, что сравнение индексов циркуляции Б.Л. Дзердзеевского со стоком возможно лишь при совместной группировке ЭЦМ, т.е. имеет место групповое влияние.

Анализируя результаты расчетов (рисунки 4-6, табл. 5-9), построенных графиков связи стока и групп ЭЦМ для всех вариантов бассейнов рек можно сделать следующие выводы: за период с 1928 по 2004 гг. все же наблюдается визуальная связь, а за период с 1980 по 2004 гг. обнаруживается еще и количественная связь атмосферной циркуляции по типизации Б.Л. Дзердзеевского со стоком зоны формирования в бассейнах рек Келес и Арыс, а также на р.Сырдарья.

Из опыта ранее выполненных исследований и данной работы выявлено, что при сдвиге стока относительно ЭЦМ на 2-5 лет получаются более высокие коэффициенты связи. Предполагается, что хорошее влияние циркуляционных процессов на изменение стока происходит в течении 2-5 лет, т.е запаздывает, в среднем на 3 года.

Также в настоящих исследованиях была поставлена задача поиска возможной связи величины стока для бассейна рр. Шу и Талас и повторяемостью дней ЭЦМ. Водные ресурсы, т.е. сток зоны формирования бассейнов рек Шу и Талас определялись традиционными методами, принятыми в гидрологии. При этом в дополнение к данным о стоке рек на территории Казахстана использованы данные по гидропостам, расположенным на территории Кыргызстана [16].

Использовав те же приемы, что и для вышерассмотренных бассейнов были выполнены работы по группировкам вариантам ЭЦМ. На рисунках 7,8 представлены графики совместного хода вариантов ЭЦМ и стока. В таблице 10 представлены некоторые варианты подбора групп ЭЦМ.

Были просчитаны отдельные группировки ЭЦМ с суммированием их повторяемостей за весь период наблюдений с 1900 г. до 2006 гг. В данном случае были проведены расчеты по 5-летнему осреднению суммы повторяемости всех групп ЭЦМ и также по стоку рек Шу и Талас, что использовалось в ранее проведенных исследованиях. Было просчитано 15 вариантов связи. При оценке водных ресурсов, сток в бассейнах рек Шу и Талас был рассчитан, за период с 1930 г. и ранее, однако не удалось получить достоверный ряд расходов воды по многим постам наблюдений, поэтому мы ограничились периодом с 1950 г. по 2002 гг.

Таблица 10 Группировки типов ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому для бассейна р.Шу и р.Талас

Варианты группировок	Типы ЭЦМ вошедшие в группу
1	13 л, 13 з
2	4а, 4в, 8бз, 13з, 13л
9	4 в, 9а, 12а, 13л, 13з
11	7аз, 7бз, 8бз, 8вз, 8гз, 11г, 11в, 12бз, 12вз, 13з, 13л
12	4б, 7аз, 8а, 9а, 10а, 11а, 11б, 12а, 12бз, 12вз, 12г, 13з, 13л
14	8вз, 8вл, 8гз, 8гл, 10а, 10б, 13з, 13л
15	1б, 2в, 11г, 12а, 12бл, 12вл, 13з, 13л

Коэффициенты корреляции связи циркуляционных процессов в атмосфере со стоком рек варьируют от -0,64 до 0,2 за период с 1950-2002 гг., а их более высокие показатели опять обнаруживаются за период с 1980-2002 гг. 0,01-0,26. По бассейну р. Шу полученные коэффициенты связи получаются значительно ниже чем по бассейну р.Талас. При сдвижке рядов стока относительно ЭЦМ на 2-5 лет за период наблюдений с 1950 по 2002 гг. достаточно хороших (0,7-0,9) коэффициентов связи не получилось. Предполагается, что влияние циркуляционных процессов на изменение характеристик стока опять происходит в течении 2-5 лет, т.е запаздывает, в среднем на 3 года.

По бассейну р.Талас коэффициенты корреляции связи изменяются от -0,4 до 0,002 за период с 1950-2002 гг., более высокие коэффициенты корреляции обнаруживаются за период с 1980-2002 гг., причем достаточно хорошие: 0,81-0,91 (таблица 11).

Таблица 11 Коэффициенты корелляции связи групп ЭЦМ и стока в бассейне р.Талас

варианты	1950-2002	1970-2002	1980-2002
1	-0,25	0,03	0,86
2	-0,32	-0,06	0,84
9	-0,21	0,08	0,88
14	-0,38	-0,09	0,81
15	0,002	0,37	0,90

Рисунок 7 – Графики связи 5-летних осредненных типов ЭЦМ и годовых расходов воды по бассейну р. Шу

Таким образом анализируя результаты расчетов (рисунки 7 и 8, табл. 11), построенных для 15 вариантов связи как по бассейну р.Шу так и по бассейну р.Талас можно сделать следующие выводы: за период с 1950 по 2002 гг. наблюдается только визуальная связь, а за период с 1980 по 2002 гг. обнаруживается еще и количественная связь индексов циркуляции по типизации Б.Л. Дзердзеевского со стоком зоны формирования в бассейнах рек Шу и Талас.

Рисунок 8 – График связи 5-летних осредненных типов ЭЦМ по Б.Л.

Дзердзеевскому и годовых расходов воды по бассейну р.Талас

Эксперимент по обнаружению связи между стоком рек Шу и Талас и ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому мы считаем не совсем удавшимся. Однако дальнейший поиск вариантов групп и анализ типов ЭЦМ возможно позволит обнаружить более тесную связь. Возможно процессы происходящие в северном полушарии всей планеты, которые описываются ЭЦМ по Б.Л. Дзердзеевскому не совсем корректно связывать с Шу-Таласским бассейном, который является небольшим южным районом Средней Азии и возможно находится под влиянием затока влажного воздуха со стороны Индийского океана.

Таким образом, анализируя результаты расчетов, полученных для всех бассейнов рек Южного Казахстана можно сделать следующие выводы:

1) По некоторым бассейнам за период наблюдений включая с 1930 по 2006 гг. связь между стоком и вариациями ЭЦМ отсутствует, но наблюдается визуальная связь, однако за период с 1980-х по 2006 гг. обнаруживается тесная и количественная связь индексов циркуляции по типизации Б.Л. Дзердзеевского со стоком зоны формирования в бассейнах основных рек.

2) Из выполненных исследований по всем речным бассейнам Южного Казахстана выявлено, что при сдвиге стока относительно хода вариаций ЭЦМ на 2-5 лет получаются более высокие коэффициенты связи, что свидетельствует о влиянии циркуляционных процессов на изменение характеристик стока, причем это происходит в течении 2-5 лет, т.е запаздывает, в среднем на 3 года.

Список использованных источников:

1. Дзердзеевский Б.Л. Циркуляционные механизмы в атмосфере Северного полушария в ХХ столетии. // Междувед. Геофиз. Комитет АН СССР.: Материалы мет. исслед.. - М., 1968. - 240 с.

2. Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат // Избранные труды. - М., 1975.

3. Дзердзеевский Б.Л., Монин А.С. Типовые схемы общей циркуляции атмосферы в Северном полушарии и индекс циркуляции. // Изв. АН СССР. Сер. геофиз.. - 1954. - № 6. - С. 562-574

4. Золотокрылин А.Н., Хмелевская Л.В. Атмосферная циркуляция и осадки в бассейне Арала в текущем столетии. // Известия АН, серия географ. природные процессы и динамика геосистем,. –М.: 1999, № 5. - С.30-33.

5. Календарь последовательной смены ЭЦМ за 87 летний период (1899 по 1985 гг.). // Междувед. геофиз. Комитет АН СССР.: Материалы метеорологических исслед.. - 1987. - № 13. - С. 29-116

6. Бышев В.И., Кононова Н.К., Нейман В.Г., Романов Ю.А. Количественная оценка параметров климатической изменчивости системы океан-атмосфера // Океанология. М., 2004. -Т. 44, № 3. - С. 341-350

7. Ахметова Г.С. Роль циркуляционных условий в атмосфере в изменении температуры воздуха над северным полушарием за период с 1899 по 1987 год. / Географическая наука в Казахстане: результаты и пути развития.: Сб.материалов конф.. – Алматы: «Гылым», 2001. – С.97-101.

8. Ахметова Г.С. Роль циркуляционных условий в атмосфере в изменении температуры воздуха над северным полушарием за период с 1899 по 1987 год. /сб.материалов конф., Географическая наука в Казахстане: результаты и пути развития. – Алматы: НИЦ «Гылым», 2001. – С.97-101.

9. Ерисковская Л.А. Метеорологическая обусловленность колебаний границы питания на леднике Туюксу. Гидрометеорология и экология. Алматы, 2005. №2. С. 79-88

10. Турсунова Айс. Опыт сравнения стока воды левобережных притоков р.Или и циркуляции атмосферы по Б.Л. Дзердзеевскому //материаы межд. научно-практ. конф. молодых ученных и специалистов 29-31 октября 2003 г..- Алматы: “ЖасГалым”, 2003. - С.360-363.

11. Турсунов А.А., Турсунова Айс. Климатически обусловленные изменения стока горных рек бассейна оз.Балхаш. // Научно-технические новости СПбГТУ: мат-лы межд. научно-теоретич. конф., посв. 100-летию Р.Р. Чугаева. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического университета, 2005. -№ 1. - С.72-75

12. Турсунова Айс., Сарсенбаев М.Х. Циркуляционные процессы в тропосфере северного полушария и изменения стока рек в бассейне оз.Балхаш.//Теоретические и прикладные проблемы географии на рубеже столетий: м-лы межд. научно-практ. конф. 8-9 июня. 2004 г..- Алматы: «Аркас», 2004.- Ч.2.- С.88-91.

13. Турсунов А.А., Турсунова Айс. Климатически обусловленные изменения стока горных рек бассейна оз.Балкаш.// Ж. Водное хозяйство Казахстана. - 2005, №2. - С. 10-14.

14. Турсунова А.А. автореферат канд. дис. // Современная оценка водных ресурсов бассейна р. Иле с учетом циркуляционных процессов в атмосфере. - Алматы, 2006. 22 с.

15. Отчет ПФИ 04.Н: Изучить динамику изучения изменения ресурсов поверхностных вод с учетом антропогенных и климатических факторов как основы гидроэкологической безопасности республики Казахстан и гидроэколлогические основы управления водными ресурсами рек Центрального и Восточного Казахстана (заключительный). Институт географии, 2005 г.

16. Отчет ПФИ 02Н: Изучить динамику ресурсов, режима и качества речных вод Юга и Юга-востока Казахстана как реакция на изменения климата и антропогенные нагрузки. Институт географии, Алматы, 2008 г.