Современные изменения
Исследованию многолетних изменений стока воды арктических рек России посвящено значительное число публикаций. Анализировались линейные тренды изменений стока и оценивались его различия до и после начала потепления климата, начавшегося с 1970-1980-х гг., до и после начала гидротехнического строительства, по десятилеткам инструментального периода (Водные ресурсы… 2008; Геоэкологическое состояние Арктического побережья России и безопасность природопользования, 2007; Георгиади, Кашутина, 2011; Магрицкий, 2007, 2008, 2014, 2015; Yang et al, 2002; Georgiadi, Milyukova, Kashutina, 2008; Stuefer et al., 2011; Shiklomanov et al. 2013 и другие).
Тенденция увеличения объемов стока, в первую очередь, в зимний период, наблюдается с 1970-1980-х гг. и в канадском секторе (St. Jacques, Sauchyn, 2009), в бассейне р. Лены (Smith et al., 2007; Джамалов и др., 2012), р. Юкон (Walvoord, Striegl, 2007), р. Маккензи (Yang et al., 2015), тогда как максимальные расходы в этих регионах изменяются разнонаправлено (St. Jacques, Sauchyn, 2009; Yang et al., 2015). В арктических реках наблюдается увеличение теплового стока (Магрицкий, 2009; Liu et al., 2005), и смещение дат вскрытия реки на более ранние сроки (Smith, 2000; Liu et al., 2005). Наблюдаемые изменения речного стока связываются исследователями в первую очередь с климатической динамикой, в частности, с увеличением количества осадков (Pavelsky, Smith, 2006; Rawlins et al., 2009; Troy et al., 2012), реакцией на нее со стороны многолетнемерзлых грунтов (St. Jacques, Sauchyn, 2009; Ye et al., 2009), увеличением подземного влагозапаса (Игнатов, Кравченко, 2009; Watson et al., 2013), хотя до настоящего времени конкретные причины и механизмы таких связей пока изучены недостаточно (Smith et al., 2007, Bring et al, 2016).
Меньше внимания было уделено исследованию многолетних изменений стока наносов и растворенных веществ (Геоэкологическое состояние …, 2007; Магрицкий, 2010, 2015; Тананаев, 2012, 2014; Смирнов, 2015, 2016; Никаноров и др., 2016; Holmes et al, 2001; Gordeev, 2000 и др.), а также корреляции гидрологических изменений с макромасштабной циркуляцией атмосферы (Бабкин, 2004; Попова, 2004; Paterson et al, 2002 и другие).
Можно сказать, что к настоящему времени накоплена значительная информация и получены надежные оценки объема стока воды, наносов и растворенных веществ арктических рек России, его многолетней изменчивости, интегрального влияния на него антропогенных факторов.
Вместе с тем недостаточно изучены закономерности многолетних изменений стока, динамики их взаимосвязи с изменениями климата и антропогенных факторов, не в достаточной степени оценен вклад изменений климата и антропогенных факторов в суммарные изменения не только годового, но и сезонного стока. Уникальная попытка комплексного исследования стока воды, наносов и растворенных веществ арктических рек России предпринята в работе «Геоэкологическое состояние Арктического побережья России и безопасность природопользования», 2007. Но в ней недостаточно полно исследованы закономерности многолетних изменений гидрологических характеристик, в том числе в отношении анализа сопряженности изменений разных видов стока между собой и с изменениями климата, а также особенности временной динамики вклада климата и антропогенных факторов в суммарные изменения стока.
Сценарные изменения
Сценарные изменения стока воды отдельных крупных арктических рек России, обусловленные возможным глобальным потеплением климата, основанные на климатических сценариях и развитых гидрологических моделях, освещены в работах (Георгиади, Милюкова, 2006; Георгиади и др., 2011; Гусев, Насонова, 2010; Alcamo et al., 2000; Dоll et al., 2003; Arnel, 2007; Motovilov, Gelfan, 2013 и др.).
Лишь примерно десять лет назад в Государственном гидрологическом институте на основе климатических сценариев CMIP3 и гидрологической модели университета штата Нью Гэмпшир, США, с интегрированной моделью мерзлотных процессов (UNH WBMPlus GIPL) была получена сценарная оценка для временных срезов 2011-2030 гг. и 2031-2050 гг. (Водные ресурсы России и их использование, 2008).
Лишь для отдельных арктических рек были исследовано влияние изменений атмосферных осадков, температуры воздуха и сезонно-талого слоя на изменения стока воды (Георгиади, Милюкова, 2006; Гусев, Насонова, 2010).
Попыток разработки сценарных оценок в отношении возможных изменений стока наносов и растворенных веществ практически не предпринималось.