В период современного глобального потепления на арктических реках, как правило, наблюдается увеличение годового и сезонного стока воды, особенно в зимнюю межень (зачастую за исключением стока летне-осеннего периода). Начало периода современного потепления в бассейнах рассмотренных рек было определено на основе анализа многолетних данных о средней годовой и зимней температурах воздуха (хотя многолетние изменения атмосферных осадков могут характеризоваться своими особенностями, отличными от соответствующих изменений температуры воздуха), выполненного с помощью разностно-интегральных кривых. Оно в разных бассейнах отмечается в 1980-е годы. При этом масштаб увеличения стока в разные сезоны года может существенно отличаться, особенно, если учесть региональные особенности потепления, которое характеризуется также периодами его приостановки. Кроме того, на интенсивность увеличения стока в выбранный период потепления значительное влияние оказывают особенности чередования долговременных контрастных фаз годового и сезонного стока, а также антропогенные факторы. Как правило, границы периода потепления не сильно отличаются от границ долговременных фаз, прежде всего, фаз повышенного стока, рассмотренных выше.
При этом на одних реках в период современного потепления явно преобладает влияние климатических изменений (Северная Двина, Печора), тогда как на других влияние антропогенных факторов может быть сопоставимо с влиянием климатических либо в течение всех сезонов года (прежде всего на Енисее у Игарки) либо в зимний период (Лена у Кюсюра, Колыма у Среднеколымска, Обь у Салехарда).В последнем случае возникает задача выявления вклада указанных факторов в суммарные изменения годового и сезонного стока.
Полученные вновь и продленные многолетние ряды условно-естественного и фактического стока воды, позволили оценить вклад изменений климата и антропогенных воздействий в суммарные изменения стока воды в течение всего периода интенсивного антропогенного воздействия или его части, в которые проявилось современное глобальное потепление.
В основе подхода к оценке вклада климатических и антропогенных факторов в общее изменение стока воды таких рек лежат полученные участниками проекта многолетние данные об условно-естественном годовом и сезонном стоке воды (с исключенными изменениями, вызванными антропогенным воздействием) и его сопоставление с антропогенно-измененным стоком за период интенсивного антропогенного воздействия и климатических изменений и за предшествующий ему, базовый период, когда антропогенным воздействием можно пренебречь или оно также было исключено.
Оценки основывались на двух независимых методах (смотрите об этом в разделе отчета методы и подходы).
В период современного глобального потепления (начиная с 1980-х гг.) по сравнению с базовым относительно более холодным периодом наименее заметно под влиянием климатических изменений сток половодья и годовой сток изменялся на Оби (соответственно на 1 и 0%). На Северной Двине разница в обоих случаях была равна 3%. На Енисее и Лене соответственно на 6 и 2% и 5 и %%. А на Печоре и Колыме 8 и 9% и 14 и 24%. Зимний сток увеличивался на всех реках более значительно. На Енисее на 11%, Северной Двине 15%, Печоре на 18%, Оби на 22%, на Колыме почти в два раза, а на Лене на 65%.
При этом соотношение вклада климата и антропогенных факторов на общие изменения стока в разные сезоны года и на разных реках было весьма различным. Так, на Лене изменение годового стока были обусловлены изменением климата, которое привело к его увеличению. Антропогенное воздействие не сопровождалось сколько-нибудь заметными изменениями годового стока Лены. На Енисее эти факторы действовали в разных направлениях. Причем на Енисее климатические изменения годового стока были более ощутимы. Вклад климатических и антропогенных факторов в изменения стока контрастных по водности сезонов года (половодья и зимней межени) в период современного потепления климата существенно отличался. Зимний сток под влиянием антропогенных и климатических факторов изменялся однонаправлено в сторону его увеличения. При этом вклад климатических изменений в увеличение зимнего стока был вдвое выше, чем антропогенных факторов. Последствия воздействия этих факторов на сток половодья кардинально отличались. Антропогенные факторы приводили к уменьшению стока половодья этих рек. А климатические изменения способствовали увеличению стока половодья. Их воздействие на Лене было гораздо более заметным, чем влияние антропогенных факторов. На Енисее, напротив, вклад антропогенных факторов в уменьшение стока половодья был гораздо более значительным, что привело к его снижению в период современного потепления климата.
Сток взвешенных наносов
Аналогичный подход был использован для оценки изменений, обусловленных как климатическими изменениями, так и изменениями, обусловленными антропогенными факторами. При этом сток взвешенных наносов рек с существенными его антропогенными изменениями был восстановлен на основе зависимостей среднемесячных расходов воды взвешенных наносов, построенных для периода с незначительным влиянием антропогенных факторов на водный режим рек и восстановленных расходов воды для периода с их интенсивным воздействием.
В наибольшей мере характеристики стока взвешенных наносов изменены на Енисее у Игарки в результате создания каскада водохранилищ. На основе указанных выше связей и данных о продленных многолетних рядах восстановленных среднемесячных расходов воды был рассчитан условно-естественный сток взвешенных наносов для Енисея у Игарки. И затем на основе сравнения среднего условно-естественного и фактического стока за период интенсивного антропогенного воздействия и стока наносов и стока за базовый период (когда антропогенным влиянием можно было пренебречь) были получены оценки вклада климата и антропогенных факторов на суммарные изменения стока взвешенных наносов.
Наибольшее снижение годового стока взвешенных веществ Енисея у Игарки (более, чем в два раза) произошло в фазу его повышенных значений, наблюдавшейся в период современного потепления. Расчеты показали, что основной вклад в снижение стока взвешенных веществ оказало снижение стока воды, обусловленное строительством каскада водохранилищ на Енисее и Ангаре. Тогда как в фазу пониженного стока (1939-1974 гг.) влияние антропогенного фактора было незначительным.
Сток химических веществ
Оценено влияние современного потепления климата на сток главных ионов и суммарный ионный сток Северной Двины, Печоры, Оби, Енисея и Лены. Наиболее заметное увеличение стока ионов в период потепления наблюдается зимой. Например, на Северной Двине оно составляет 5-8% от стока базового (относительно более холодного периода), на Печоре 14-21%. На Оби и Лене (на которых весьма заметно сказывается влияние антропогенных факторов, прежде всего водохранилищ, особенно зимой) разница в стоке ионов равна соответственно 10% (для суммарного стока ионов и гидрокарбонатов), 21-30%. На Колыме она достигает почти двух раз, что связано с антропогенным увеличением стока воды в зимний период. В летне-осенний период сток ионов или увеличивается наименее заметно (Лена, Колыма) или снижается (Северная Двина, Обь).
При этом более заметные различия между стоком воды в периоды относительно более холодного и теплого климата сопровождаются существенно менее заметной разницей в ионном стоке. Это обусловлено характером зависимости концентрации ионов от расхода воды, за счет чего формируется своеобразная отрицательная обратная связь, стабилизирующая интенсивность химической денудации на водосборе и стока главных ионов в море, даже при заметных колебаниях водного. Сезонная структура химического стока в период относительно тёплого климата изменилась сравнительно слабо (Северная Двина). В период относительно холодного климата зимняя межень характеризовалась наименьшим стоком ионов в годовом цикле, однако при современном потеплении климата он сравнялся со стоком летне-осеннего сезона за счёт увеличения доли более минерализованных «зимних» вод в общем речном стоке.