Речной сток
(по материалам Атласа снежно-ледовых ресурсов мира, 1997)
Речной сток — результат трансформации атмосферных осадков в процессе их стекания по водосбору (поверхностным, внутрипочвенным, грунтовым путем) и в русловой сети. Речной сток образуется под влиянием комплекса факторов (климатических и свойств подстилающей поверхности), роль и вклад которых в формирование его различных характеристик неодинаковы, что зависит не только от вида (годовой, сезонный, максимальный, минимальный), но и продолжительности осреднения стока (текущий, средний, многолетний).
Рис. 1. Годовой сток рек. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. 1997
Рис. 2. Доля талого стока в годовом. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. 1997
На Европейской части России и в Западной Сибири четко выражена широтная зональность поверхностного стока. Величина речного стока убывает от 500 мм на севере Кольского полуострова и от 300 мм в зоне тундры Европейской части России и Западной Сибири до величин менее 10 мм в районах Черноморского и Азовского побережий. На большей части страны основная часть поверхностного стока формируется в период весеннего половодья и стекает в течение одного–двух месяцев. В горных районах на распределение поверхностного стока оказывает существенное влияние рельеф и большой вклад вносит талая составляющая. Талые воды формируют большую часть речного стока. Воды, орошающие засушливые предгорья, образуются в горах, где снежность в 5-10 раз больше, чем на окружающих равнинах.
Годовой сток воды с горно-ледниковых бассейнов обычно в 5-6 раз больше, чем его средняя величина по территории страны. Большое значение имеют особенности внутригодового распределения талого стока, основной объем которого приходится на теплое летнее время, когда вода особенно необходима для орошения. Так, оледенение гор, занимающее всего 5% их площади, дает 20% годового стока и до 50% стока в теплый период, причем пик приходится на июль и август — самое сухое время в предгорьях, когда значение воды для сельскохозяйственных полей особенно велико.
Снегово-ледниковый сток непосредственно связан с количеством и режимом выпадающих атмосферных осадков. Особое место занимают наледи, представляющее собой своеобразное сезонное оледенение криолитозоны, практически полностью страивающее в конце теплого периода. В отличие от снего-ледникового стока, в формировании которого принимают участие только твердые осадки, в образовании наледей и стока из них участвуют все виды атмосферных осадков годового цикла.
Распределение речного стока и его снеговой (талой) составляющей тесно связано с пространственными изменениями твердых осадков и снегозапасов.
Если для равнинных районов Европейской части России, Западной Сибири характерно зональное распределение речного стока, которое нарушается под влиянием возвышенностей, то в горных районах Средней Сибири, Северо-Востока, Предбайкалья, Забайкалья и Юга Дальнего Востока талый сток в значительной мере определяется рельефом. Если на равнинной части побережья Северного ледовитого океана общий сток рек составляет 150-200 мм, а доля талого стока в нем 50%, во внутренних континентальных районах общий сток уменьшается до 50-20 мм, а доля талого стока возрастает до 80%. В горах общий сток увеличивается до 400-800 мм, доля талого стока — до 70-80%. В Забайкалье и на Юге Дальнего Востока основную роль в питании рек играют осадки теплого периода, главным образом муссонные ливни. Диапазон изменений общего стока велик – 50 мм в сухих районах Забайкалья до 500 мм в хребте Сихоте -Алинь.
Горные страны отличаются своими особенностями формирования и территориального распределения талого стока. На Кавказе наибольшие значения снего-ледникового стока характерны для обильно увлажненного южного склона Западного Кавказа (367 мм) и Центрального Кавказа (338 мм), а наименьшие — 90 мм для Южного склона Восточного Кавказа. Максимальных значений — более 1600 мм — талый сток достигает на высоте более 3000 м на северном склоне и 2500 м на южном склоне Западного Кавказа. Снего-ледниковый сток формируется в основном за счет таяния снега, доля ледникового стока в талом на южном склоне Западного Кавказа составляет всего 3,5%, а на северном — 13,8%.
Для Кавказа в целом только 10% снего-ледникового стока формируется за счет воды от таяния ледников , хотя в отдельных речных бассейнах последние могут давать более 50% стока.
Талый сток в пределах Алтайско-Саянской горной страны изменяется в широких пределах. Самые высокие его значения отмечены в Абаканском хребте и Кузнецком Алатау. Вклад талого стока в формирование общего превышает 60% на высотах 1000 м. и увеличивается до 80% и более в очень небольшом по площади высокогорном поясе, а его абсолютные значения возрастают от 75 мм в предгорьях до 1275 мм в высокогорье. В горном Алтае доля талого стока увеличивается от 40-50% в среднегорном поясе, 1000-2000 м , до 95% в высотном интервале 2800-3500 м, его абсолютные значения возрастают от 45 до 900 мм. Значительно меньше талый сток на реках Восточного Саяна. В более низкой его части, относящейся к бассейну Енисея, он изменяется от 10% в предгорьях до 30 % в средне-горном поясе, а его абсолютные величины — от 25 до 200 мм. На реках бассейна Ангары, стекающих с Восточного Саяна, вклад талого стока резко возрастает с высотой, изменяясь от 20% в предгорьях до 70% в интервале высот 1500-2000 м., абсолютные значения увеличиваются соответственно от 50 до 470 мм. В целом для этого горного региона общий сток несколько превышает 20 км3, талый образует половину этого количества. Вклад ледниковых вод существене лишь в небольших по площади узлах оледенения.
В особых условиях формируется талый сток на Камчатке. Реки Камчатки многоводны, в большинстве своем имеют широтное направление. В их питании большую роль играют таяние снежного покрова и ледников, продолжающиеся в наиболее возвышенных частях все лето, обильные дожди и подземное питание. Существенную роль в формировании стока играет подрусловой сток и субмаринная нагрузка. Доля талого стока меняется по территории Камчатки от 38 до 60 %. На реках восточного побережья Камчатки ледниковая составляющая больше, чем на реках западного, однако везде ее доля и абсолютные значения невелики и изменяются по отдельным годам от 1 до 5%, лишь в отдельные годы достигая 8–10%.
Рис. 3. Алтай и Саяны. Годовой сток рек. Доля талого стока в годовом. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. 1997
Изменения речного стока
(по материалам Третьего оценочного доклада об изменениях климата и их последствиях РОСГИДРОМЕТ, 2022г)
К основным характеристикам водного режима относят годовой сток и его внутригодовое распределение, максимальный и минимальный стоки. Связываемые с воздействием климатических факторов изменения в водном режиме отмечаются для периода с конца 1970‑х годов до середины 1980‑х гг. Годовой сток рек с территории России с 1977 года не опускался ниже 4000 км3/год. Средняя величина объема речного стока в период с 1961 по 1990 г. составила 4290 км3/год, в период с 1991 по 2020 г. – 4490 км3/год.
Статистически значимое увеличение годового стока установлено для бассейнов рек Лена, Индигирка, районов западных склонов Уральских гор, горных районов Северного Кавказа, северо-востока АТР, а снижение – на равнинных реках юга ЕТР, на ряде рек бассейнов Оби и Енисея, крайнего северо-востока АТР и Камчатки. Уменьшение ресурсов поверхностных вод отмечается для бассейнов Дона, рек Камчатского полуострова. На преобладающей части страны эти изменения колеблются в пределах ±10%.

Рис.4. Многолетние колебания годового стока рек России, 1936‑2020 гг., по данным ИАЦ ГВК
Для преобладающей части территории Российской Федерации изменения максимального стока незначительны, находятся в пределах ±10% от нормы за базовый период и являются статистически незначимыми. Нарушение однородности в многолетних рядах максимальных в году расходов воды, начиная с 1985‑1986 гг., отмечено для отдельных рек Черноморского побережья, Северного Кавказа, горных и предгорных районов юга Западной Сибири, Восточных Саян, бассейна Амура, где основным фактором формирования максимального стока являются дождевые осадки. Следует отдельно обратить внимание на реки бассейна Кубани, на которых средний максимальный расход воды за современный период был на 30‑55% больше, чем за предыдущий, и где значительно увеличилась его дисперсия (реки Лаба, Белая, Уруп).
Рис. 5. Тренды годового стока рек России, 1936‑2020 гг., по данным ФГБУ «ГГИ»
Рис. 6. Изменение (%) максимального стока рек России в современный период по отношению к предшествующему Кружки – число случаев (число лет) с превышением максимального расхода воды 10%-й обеспеченности в современный период (1981‑2016 гг.) по отношению к предшествующему (1950‑1980 гг.)