Некоторые проблемы современных гидрологических исследований на Алтае

Например, гидрологический пост на реке Оби у города Барнаула начал регулярные наблюдения в 1922 году, у Камня-на-Оби такой пост открыт в 1893, на реке Бии у Бийска – в 1894, и т.д. Иными словами для больших рек мы имеем почти вековые наблюдения, и по этим наблюдениям можно построить графики, различные линии тренда, сделать ближайший прогноз и многое другое.

Однако взглянем на такие графики. Мы видим, что они не плавные, они очень сильно изрезаны, амплитуды колебаний на них из года в год могут быть совершенно различными. Таким образом, появляется закономерный вопрос: насколько показательны те же линии тренда для таких графиков? Ведь если мы начнем варьировать период наблюдений, то будем получать и совершенно разные тренды. И вряд ли зная общую тенденцию можно предсказать, хотя бы весьма приблизительно, каков, например, будет уровень какой-либо реки в следующем году, в ближайшие два, три года. Но и говорить о многовековой динамике реки/рек на основе лишь векового ряда наблюдений нельзя, т.к. он (ряд) является лишь одним локальным участком на общей временной шкале, а при уменьшении периода наблюдений линии тренда сильно меняются, поскольку они отражают тенденции всё наиболее «микроскопичного» временного уровня. И если увеличить этот период, то вполне можно обнаружить такую особенность, что начало графика, где происходил, скажем, упадок среднего годового уровня воды, на самом деле входит в период его возрастания, но – на более « макроскопичном » временном отрезке. И это обязательно необходимо учитывать при вопросах, касающихся многовековых, да и многолетних, тенденций. Нужно также отметить и следующее. Часто многие используют средние значения, в том числе и среднее многолетнее. Но при сравнении средних многолетних разных объектов всегда необходимо учитывать, что они могут быть подсчитаны для разных периодов и тогда сравнение будет неверным.

Однако вековые наблюдения чаще имеются на постах больших рек или рек главного хозяйственного значения. Для рек же относительно мелких статистические наблюдения в Алтайском крае как правило начаты в 30-х годах прошлого века, а еще чаще – в 50-60-х. Стало быть, и сужаются возможности для исследователя.

Помимо того, как оказалось, часто ряды наблюдений могут прерываться. Это вызвано разнообразными причинами.

Например, 23 июля – 3 августа 1965 в долине реки Актру ( Ак-Туру ) наблюдались селевые потоки, которые разрушили установленный в июне самописец уровня воды. В сентябре был поставлен новый самописец, однако в течение месяца русло реки сместилось и отошло от заложенных в нем подводящих труб.

Приведем также цитату из «Гидрологического ежегодника» за 1975 касательно поста на р. Обь у села Усть-Чарышская Пристань: «До 12/ I 1974 г. пост находился на северо-восточной окраине села на территории пристани, в 8 км ниже впадения р.

Чарыша . Ввиду того, что старый пост оказался отрезан от основного русла реки побочнем шириной до 0,6 км и связь с руслом реки прекращается при уровнях ниже 450 см, водомерный пост 28/ IX 1974 г. перенесен выше на 1,04 км». А вот еще цитата оттуда же, но относящаяся к посту Новосибирского водохранилища, деревня Ерестная : «Из-за неисправности самописца уровня воды «Валдай», сведения об уровнях воды по самописцу не публикуются». Сейчас самописцы не пользуются популярностью в Алтайском крае, хотя их использование достаточно удобно, поскольку всё измеряет автоматика, а человек лишь один раз за некоторый период (за неделю, за месяц) приезжает на пост и снимает показания самописца.

Однако при таком привлекаемом удобстве понижается контроль над измерениями, и, кроме того, сильно понижается степень сохранности приборов.

Поэтому сейчас характерно предпочтение «живого» работника на водомерных постах, а не механического.

Другой причиной прерывности наблюдений может быть и временное отсутствие работников на посту, вызванное удаленностью поста от заселенных районов.

Главным образом это относится, конечно, к горным территориям. Таким образом, по наименее изученным районам теряется ценнейшая научная информация, но проблема заключается также и в доступности уже имеющихся результатов наблюдений.

Первоисточник статистических данных – это, конечно, водомерные посты.

Данные, полученные на них, публикуются в гидрологических ежегодниках, но эти ежегодники во-первых, малодоступны, во-вторых, публиковались лишь до начала 1990-х. Более поздняя информация не публиковалась (за исключением отдельных сведений). Впрочем, наличие самой научной информации еще не означает объективную трактовку каких-либо явлений в динамике рек.

Приведем пример. В статистике широко применяется такой показатель как корреляционная связь. Она выражается линейным коэффициентом корреляции, который принимает значения в интервале от –1 до +1. Принято считать, что если коэффициент корреляции | r | r | = (0,3+0,7) она является средней, при | r | > 0,7 – сильной или тесной. В случае | r | = 1 связь становится функциональной, но таковой в природных процессах не встречалось. Если же | r | Таблица 1 Корреляция между осадками по ГМС Актру и расходами некоторых рек в 1966 г. [по 1; 2]

Одновременно с этим имеются измерения по гидрологическим постам на реках, в которые вода из реки Актру впоследствии попадет. Это реки Чуя и Обь у села Фоминское и других пунктах. Между осадками Актру и расходами Оби у села Фоминское для одного года (1966) был рассчитан | r |, который равен 0,49 (Таблица ). Связь с расходами у Барнаула выражается | r | = 0,42. А вот связь с расходами Чуи у села Белый Бом выражена | r | = 0,24. Получается, что данные осадки имеют хорошую связь с динамикой Оби, но в то же время – слабую связь с динамикой той реки, в которую сама Актру впадает непосредственно. И это просто непонятно. Таким образом, можно делать вывод, что работать со статистикой необходимо весьма и весьма осторожно.

Таблица 2 Связь стока Оби с осадками на ГМС Актру [по 1, с.104-105; 2 и др. изд.]

Барнаула (1966 год) [по 2]

Чарыша / Под ред. Ж.С. Поповой. – Новосибирск, 1968. – с.16. 3 Гидрологический ежегодник. 1975 г. Т.6. Бассейн Карского моря (западная часть); выпуск 0-3. Река Обь и ее бассейн до устья р.

Чарыша / Под ред. Ж.С. Поповой. – Новосибирск, 1977. – с.15. 4 Статистика: Учебное пособие / Харченко Л.П., Долженкова В.Г., Ионин В.Г. и др.; Под ред. конд . экон . наук В.Г. Ионина. – Изд. 2-е, переработ . и доп. – М.: ИНФРА-М , 2002. – с. 160-162. – (Серия «Высшее образование»). * Статья дополнена табличными данными, которых нет в бумажной публикации.

Первопубликация статьи: Пошелюжин А.В. Некоторые проблемы современных гидрологических исследований на Алтае // Актуальные проблемы современной науки: Тр . 1-го Международного форума (6-й Международной конференции) молодых ученых и студентов.