nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2024-3-65-73nuc-691Research ArticleСтатьиАНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МИРОВЫХ И ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЛЕДНИКАХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТАANALYTICAL REVIEW OF GLOBAL AND DOMESTIC SOURCES ON THE STUDY OF SEISMIC PROCESSES IN GLACIERS UNDER THE INFLUENCE OF CLIMATE CHANGEhttps://orcid.org/0000-0003-2273-7890МихайловаН. Н.MikhailovaN. N.

Курчатов

Kurchatov

mikhailova@kndc.kzhttps://orcid.org/0000-0002-5987-1439МукамбаевА. С.MukambayevA. S.

Курчатов

Kurchatov

mukambayev@kndc.kzКазаковЕ. Н.KazakkovYe. N.

Курчатов

Kurchatov

kazakov@kndc.kzМорозовВ. Г.MorozovV. G.

Курчатов

Kurchatov

morozov@kndc.kzhttps://orcid.org/0009-0004-2474-3623ИгибаевУ. А.IgibayevU. A.

Курчатов

Kurchatov

igibaev@igr.kzФилиал "Институт геофизических исследований" РГП НЯЦ РККазахстанRSE NNC RK Branch “Institute of Geophysical Research”Kazakhstan202430092024036573Copyright © Михайлова Н.Н., Мукамбаев А.С., Казаков Е.Н., Морозов В.Г., Игибаев У.А., 20242024Михайлова Н.Н., Мукамбаев А.С., Казаков Е.Н., Морозов В.Г., Игибаев У.А.Mikhailova N.N., Mukambayev A.S., Kazakkov Y.N., Morozov V.G., Igibayev U.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/691

Глобальное изменение климата влияет практически на все сферы человеческой деятельности и мировой экосистемы в целом. Рост температуры, в частности, приводит к ускорению таяния ледников, что в свою очередь приводит к изменению расхода рек, имеющих ледниковое питание. Это явление неизбежно оказывает влияние на жизнедеятельность населенных пунктов, использующих воду этих рек. Сейсмические и инфразвуковые станции мониторинговой сети НЯЦ на протяжении многих лет регистрируют колебания земли и воздуха. Накопленная база данных инструментальных наблюдений содержит информацию об изменениях климата в предыдущие десятилетия, такую, например, как частота и пространственное распределение ледниковых землетрясений.В этой связи предлагается провести анализ изменений режима деструкции ледников,  основанный на изучении сейсмических и инфразвуковых данных, полученных за последние два десятилетия казахстанской мониторинговой сетью и изучить связь найденных закономерностей с глобальными изменениями климата.В настоящей статье описываются современные представления о влиянии климата на горные ледники, общие сведения об изменении размеров и состояния ледников Казахстана. Рассматривается возможность применения криосейсмологии как нового инструмента изучения динамики изменения ледников. В заключении статьи приводятся результаты изучения динамики ледников сейсмическими методами в зоне Тянь-Шаня по литературным данным.

Global climate change affects almost all spheres of human activity and the world ecosystem as a whole. Temperature rise, in particular, leads to accelerated melting of glaciers, which in turn leads to changes in the flow of glacier-fed rivers. This phenomenon inevitably affects the livelihood of settlements that use water from these rivers. Seismic and infrasound stations of the NNC monitoring network have been recording ground and air vibrations for many years. The accumulated database of instrumental observations contains information on climate changes in previous decades, such as the frequency and spatial distribution of glacial earthquakes. In this regard, it is proposed to analyze the changes in the glacier destruction regime based on the study of seismic and infrasound data obtained over the last two decades by the Kazakhstan monitoring network and to study the relationship of the found patterns with global climate change. This paper describes modern ideas about climate influence on mountain glaciers, general information about changes in the size and condition of glaciers in Kazakhstan. The possibility of using cryoseismology as a new tool for studying the dynamics of glacier changes is considered. The paper concludes with the results of the study of glacier dynamics using seismic methods in the Tien-Shan area according to the literature data.

сейсмологияклиматледникикриосейсмологияледниковые землетрясениясуточные вариацииseismologyclimateglacierscryoseismologyglacial earthquakesdaily variationsРабота проведена при финансировании Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (ИРН BR21881915).ReferencesС.Кутузов, О.Соломина. Современные изменения горных ледников и климат. Материалы международного форума «Устойчивое развитие горных территорий». Санкт-Петербург, 12–13 октября 2023г.S.Kutuzov, O.Solomina. Sovremennye izmeneniya gornykh lednikov i klimat. Materialy mezhdunarodnogo foruma «Ustoychivoe razvitie gornykh territoriy». Sankt-Peterburg, 12–13 oktyabrya 2023g.M.Zemp, M.Huss, E.Thibert et al. Global glacier mass changes and their contributions to sea-level rise from 1961 to 2016. Nature, 568, 382-386. 2019.M.Zemp, M.Huss, E.Thibert et al. Global glacier mass changes and their contributions to sea-level rise from 1961 to 2016. Nature, 568, 382-386. 2019.S. Dankendorf, M.Marcos, Guy Woppelmann, Riccardo Riva. Reassessment of 20th century global mean sea level rise. Environmental sciences. May 22, 2017. 114 (23) 5946–5951.S. Dankendorf, M.Marcos, Guy Woppelmann, Riccardo Riva. Reassessment of 20th century global mean sea level rise. Environmental sciences. May 22, 2017. 114 (23) 5946–5951.Бушуева И.С., Соломина О.Н. Колебания ледника Кашкаташ в XVII-XXI в.в. по картографическим, дендрохронологическим и лихенометрическим данным //Лед и снег. 2012. №2(118). С.121-130.Bushueva I.S., Solomina O.N. Kolebaniya lednika Kashkatash v XVII-XXI v.v. po kartograficheskim, dendrokhronologicheskim i likhenometricheskim dannym //Led i sneg. 2012. №2(118). S.121-130.Специальный доклад МГЭИК «Океан и криосфера», 2019 Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate — (ipcc.ch)Spetsial'nyy doklad MGEIK «Okean i kriosfera», 2019 Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate — (ipcc.ch)И.В.Северский, А.Л.Кокарев, Н.В.Пиманкина. Снежно-ледовые ресурсы Казахстана. Алматы. 2012. 244с.I.V.Severskiy, A.L.Kokarev, N.V.Pimankina. Snezhno-ledovye resursy Kazakhstana. Almaty. 2012. 244s.M.Dyurgerov, M.Meier Glaciers and Changing Earth System.: A 2004 Snapshot. Occasional Paper 58, Institute of Arctic and Alpine Research, 2005.M.Dyurgerov, M.Meier Glaciers and Changing Earth System.: A 2004 Snapshot. Occasional Paper 58, Institute of Arctic and Alpine Research, 2005.Е.Н.Вилесов. Изменение размеров и состояния ледников Казахстана за 60 лет (1955-2015г.г.). Лед и снег. Т.58. №2 2018. С.159-170.E.N.Vilesov. Izmenenie razmerov i sostoyaniya lednikov Kazakhstana za 60 let (1955-2015g.g.). Led i sneg. T.58. №2 2018. S.159-170.Е.Н.Вилесов. Динамика и современное состояние оледенения гор Казахстана. Алматы: КазНУ, 2016. 268с.E.N.Vilesov. Dinamika i sovremennoe sostoyanie oledeneniya gor Kazakhstana. Almaty: KazNU, 2016. 268s.Е.Н.Вилесов, В.И.Морозова, И.В.Северский. Оледенение Джунгарского (Жетысу) Алатау: прошлое, настоящее, будущее. Алматы: КазНУ, 2013, 244с.E.N.Vilesov, V.I.Morozova, I.V.Severskiy. Oledenenie Dzhungarskogo (Zhetysu) Alatau: proshloe, nastoyashchee, budushchee. Almaty: KazNU, 2013, 244s.E.Podolsky, F.Walter. Cryoseismology. Reviews of Geophysics. 2016. 708-758. 10.1002/2016RG000526.E.Podolsky, F.Walter. Cryoseismology. Reviews of Geophysics. 2016. 708-758. 10.1002/2016RG000526.F.Nansen, Fhartest North, vol.2, 1897, Harper and Brothers Publ., New York.F.Nansen, Fhartest North, vol.2, 1897, Harper and Brothers Publ., New York.Adams R.D., Antarctic earthquakes, Nature, 331,665. 1988.Adams R.D., Antarctic earthquakes, Nature, 331,665. 1988.Adams R.D., A.A. Hughes, B.M.Zhang. (1985) A confirming earthquake in continental Antarctica, Geophys. J.R.Astron. Soc., 81, 489-492.Adams R.D., A.A. Hughes, B.M.Zhang. (1985) A confirming earthquake in continental Antarctica, Geophys. J.R.Astron. Soc., 81, 489-492.Adams R.D. (1969). Small earthquakes in Victoria Land, Antarctica. Nature, 224, 255-256.Adams R.D. (1969). Small earthquakes in Victoria Land, Antarctica. Nature, 224, 255-256.Ekström G., M.Nettles and G.A.Abers (2003). Glacial earthquakes, Science, 302 (5645), 622-624, doi:10.1126/science.1088057.Ekström G., M.Nettles and G.A.Abers (2003). Glacial earthquakes, Science, 302 (5645), 622-624, doi:10.1126/science.1088057.Ekström G., M.Nettles and V.C.Tsai (2006), Seasonality and increasing frequency of Greenland glacial earthquakes, Science, 311(5768), 1756-1758, doi:10.1126/science.1122112.Ekström G., M.Nettles and V.C.Tsai (2006), Seasonality and increasing frequency of Greenland glacial earthquakes, Science, 311(5768), 1756-1758, doi:10.1126/science.1122112.Larose E., et al. (2015) Environmental seismology: What can we learn on earth surface process with ambient noise? J.Appl.Geophys., 116, 62-74, doi:10.1016/j.jappgeo.2015.02.001.Larose E., et al. (2015) Environmental seismology: What can we learn on earth surface process with ambient noise? J.Appl.Geophys., 116, 62-74, doi:10.1016/j.jappgeo.2015.02.001.Tsai V.C. and G.Ekström (2007). Analysis of glacial earthquakes, J.Geophys. Res., 112, F03S22, doi:10.1029/2006JF000596.Tsai V.C. and G.Ekström (2007). Analysis of glacial earthquakes, J.Geophys. Res., 112, F03S22, doi:10.1029/2006JF000596.А.В.Федоров, В.Э.Асминг, С.В.Баранов, А.Н.Виноградов, З.А.Евтюгина, В.А.Горюнов. Сейсмологические наблюдения за активностью ледников архипелага Шпицберген. Вестник МГТУ, том 19, №1/1, 2016г. с.151-159.A.V.Fedorov, V.E.Asming, S.V.Baranov, A.N.Vinogradov, Z.A.Evtyugina, V.A.Goryunov. Seysmologicheskie nablyudeniya za aktivnost'yu lednikov arkhipelaga Shpitsbergen. Vestnik MGTU, tom 19, №1/1, 2016g. s.151-159.А.В.Федоров, В.Э.Асминг. Низкочастотные землетрясения архипелага Шпицберген // Комплексные исследования природы Шпицбергена // Материалы международной научной конференции. Мурманск, 1–3 ноября, 2012г. М., 2012. Вып.11. С.249-253.A.V.Fedorov, V.E.Asming. Nizkochastotnye zemletryaseniya arkhipelaga Shpitsbergen // Kompleksnye issledovaniya prirody Shpitsbergena // Materialy mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Murmansk, 1–3 noyabrya, 2012g. M., 2012. Vyp.11. S.249-253.A.Köhler, Ch.Nuth, J.Kohler, E.Berthier, C.Weidle, J.Schweitzer. A 15-year record of frontal glacier ablation rates estimated from seismic data. Geophysical Research Letters. 43(23), 12155-12164, doi.org/10.1002/2016GL070589A.Köhler, Ch.Nuth, J.Kohler, E.Berthier, C.Weidle, J.Schweitzer. A 15-year record of frontal glacier ablation rates estimated from seismic data. Geophysical Research Letters. 43(23), 12155-12164, doi.org/10.1002/2016GL070589A.Köhler, Ch.Nuth, J.Schweitzer, C.Weidle, S.Gibbons. Regional passive seismic monitoring reveals dynamic glacier activity on Spitsbergen, Svalbard. Polar Research, Vol 34, 26178, 19 pp, doi:10.3402/polar.v34.26178A.Köhler, Ch.Nuth, J.Schweitzer, C.Weidle, S.Gibbons. Regional passive seismic monitoring reveals dynamic glacier activity on Spitsbergen, Svalbard. Polar Research, Vol 34, 26178, 19 pp, doi:10.3402/polar. v34.26178A.Köhler, M.Pętlicki, Pierre-Marie Lefeuvre, G.Buscaino, Ch.Nuth, Ch.Weidle. Contribution of calving to frontal ablation quantified from seismic and hydroacustic observations calibrated with lidar volume measurements. The Cryosphere, 13, 3117–3137, doi.org/10.5194/tc-13-3117-2019A.Köhler, M.Pętlicki, Pierre-Marie Lefeuvre, G.Buscaino, Ch.Nuth, Ch.Weidle. Contribution of calving to frontal ablation quantified from seismic and hydroacustic observations calibrated with lidar volume measurements. The Cryosphere, 13, 3117–3137, doi.org/10.5194/tc-13-3117-2019A.Köhler, V.Maupin, Ch.Nuth, Ward Van Pelt. Characterization of seasonal glacial seismicity from a single-station on-ice record at Holtedahlfonna, Svalbard. Annals of Glaciology. 2019, 60 (79), 23-36, doi.org/10.1017/aog.2019.15A.Köhler, V.Maupin, Ch.Nuth, Ward Van Pelt. Characterization of seasonal glacial seismicity from a single-station on-ice record at Holtedahlfonna, Svalbard. Annals of Glaciology. 2019, 60 (79), 23-36, doi.org/10.1017/aog.2019.15D.Tetzner Ivovich. Crio-sismología: Qué pasa con los glaciares cuando tiembla? 2021. //glaciarschilenos.org.D.Tetzner Ivovich. Crio-sismología: Qué pasa con los glaciares cuando tiembla? 2021. //glaciarschilenos.org.Kanao, M. (2018a). A Decade of Advances in Cryoseismology. In Polar Seismology – Advances and Impact. IntechOpen.Kanao, M. (2018a). A Decade of Advances in Cryoseismology. In Polar Seismology – Advances and Impact. IntechOpen.Kanao, M. (2018b). A New Trend in Cryoseismology: A Proxy for Detecting the Polar Surface Environment. Polar Seismology – Advances and Impact, 75.Kanao, M. (2018b). A New Trend in Cryoseismology: A Proxy for Detecting the Polar Surface Environment. Polar Seismology – Advances and Impact, 75.O.Lamb, J.Lees, L.Marin, J.Lazo, A.Rivera, M.Shore, S.Lee. Investigating potential icequakes at Llaima volcano, Chile. // Volcanica. 2020. Chile. P.29-42.O.Lamb, J.Lees, L.Marin, J.Lazo, A.Rivera, M.Shore, S.Lee. Investigating potential icequakes at Llaima volcano, Chile. // Volcanica. 2020. Chile. P.29-42.E.Podolskiy, K.Fujita, S.Sunako, A.Tsushima, R.Kayastha. Nocturnal Thermal Fracturing of a Himalayan Debris-Covered Glacier Revealed by Ambient Seismic Noise. // Geophysical Research Letters. 10.1029/2018. P.9699-9709.E.Podolskiy, K.Fujita, S.Sunako, A.Tsushima, R.Kayastha. Nocturnal Thermal Fracturing of a Himalayan Debris-Covered Glacier Revealed by Ambient Seismic Noise. // Geophysical Research Letters. 10.1029/2018. P.9699-9709.Colgan, W., Rajaram, H., Abdalati, W., McCutchan, C., Mottram, R., Moussavi, M. S., & Grigsby, S. (2016). Glacier crevasses: Observations, models, and mass balance implications. Reviews of Geophysics, 54(1), 119–161. https://doi.org/10.1002/2015RG000504Colgan, W., Rajaram, H., Abdalati, W., McCutchan, C., Mottram, R., Moussavi, M. S., & Grigsby, S. (2016). Glacier crevasses: Observations, models, and mass balance implications. Reviews of Geophysics, 54(1), 119–161. https://doi.org/10.1002/2015RG000504Cook, J. M., Hodson, A. J., & Irvine-Fynn, T. D. L. (2016). Supraglacial weathering crust dynamics inferred from cryoconite hole hydrology. Hydrological Processes, 30(3), 433–446. https://doi.org/10.1002/hyp.10602Cook, J. M., Hodson, A. J., & Irvine-Fynn, T. D. L. (2016). Supraglacial weathering crust dynamics inferred from cryoconite hole hydrology. Hydrological Processes, 30(3), 433–446. https://doi.org/10.1002/hyp.10602Sakai, A., & Fujita, K. (2017). Contrasting glacier responses to recent climate change in high-mountain Asia. Scientific Reports, 7(1), 13717. https://doi.org/10.1038/s41598-017-14256-5Sakai, A., & Fujita, K. (2017). Contrasting glacier responses to recent climate change in high-mountain Asia. Scientific Reports, 7(1), 13717. https://doi.org/10.1038/s41598-017-14256-5Усупаев Ш.Э., Асминг В.Э., Шаршебаев А.К., Алтынбек уулу Т., Рахматилла уулу З., Анаркулов Б.А. О землетрясениях гляциотектонического характера горных стран на примере ледника Энгилчек в бассейне реки Сары-Джаз Кыргызского Тянь-Шаня //Известия ВУЗов Кыргызстана, № 12, 2019. С. 40–49.Usupaev Sh.E., Asming V.E., Sharshebaev A.K., Altynbek uulu T., Rakhmatilla uulu Z., Anarkulov B.A. O zemletryaseniyakh glyatsiotektonicheskogo kharaktera gornykh stran na primere lednika Engilchek v basseyne reki Sary-Dzhaz Kyrgyzskogo Tyan'-Shanya //Izvestiya VUZov Kyrgyzstana, № 12, 2019. S. 40–49.Михайлова Н.Н., Комаров И.И. Ледниковые землетрясения Центрального Тянь-Шаня / Н.Н. Михайлова, И.И. Комаров / Вестник НЯЦ РК. - 2009 - Вып 3. С. 120–126.Mikhaylova N.N., Komarov I.I. Lednikovye zemletryaseniya Tsentral'nogo Tyan'-Shanya / N.N. Mikhaylova, I.I. Komarov / Vestnik NYaTs RK. - 2009 - Vyp 3. S. 120–126.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.