Северная часть Уральских гор изобилует ледниками, которые располагаются здесь неравномерно, образуя отдельные очаги, приуроченные к наиболее возвышенным и расчленённым участкам хребта. Выделяются два наиболее значительных района оледенения – Приполярный (64,25^о–65,75^o с.ш.) и Полярный (66,50^о–68,25^oс.ш.) Урал.

Ещё в середине прошлого века существование ледников на Урале считалось «климатически неоправданным», и лишь в конце 1950-х годов было обосновано предположение, что уральские ледники – это не реликты прошлого, а нормально развивающиеся современные ледники, существование которых объясняется специфическими ороклиматическими условиями (Долгушин, 1960). Здесь нет ни одного ледника на склоне, обращённом на запад, навстречу основным влагонесущим потокам (Оледенение Урала, 1966). Все ледники лежат на противоположных склонах, в карах восточной, юго-восточной и северо-восточной экспозиции, поскольку большую роль в их существовании играет повышенная концентрация снега на подветренных и затенённых склонах. Тем не менее, эволюция ледников, находящихся в таких условиях, представляет интерес для понимания их реакции на происходящие изменения климата.

Первые целенаправленные исследования уральских ледников были проведены в 1930-х годах Уральской ледниковой экспедицией, организованной Комитетом СССР по проведению 2-го Международного полярного года (Алешков, 1935). В 1950-х и 1960-х годах выполнена обширная аэрофотосъёмка территории, результаты которой были использованы при составлении Каталога ледников СССР (Каталог…, т. 3, ч. 3, 1966) и нашли отражение в ряде монографий (Оледенение Урала, 1966; Ходаков, 1978). В соответствии с этими данными, вошедшими во Всемирный каталог ледников[1], на Полярном и Приполярном Урале на тот момент было зарегистрировано 143 ледника общей площадью 28,66 км². Ещё два ледника, расположенные на Северном Урале в районе горы Тельпос-Из, были обнаружены позже (Долгушин, Осипова, 1979).

Регулярные комплексные исследования ледников были начаты на Полярном Урале в 1957 г., в период Международного геофизического года, и продолжались до 1981 г. Этот период отражён в большом количестве статей и двух монографиях (Оледенение Урала, 1966; Ходаков, 1978), где опубликованы результаты исследований особенностей рельефа и климата этой территории, морфологии оледенения, процессов формирования снежного покрова и аккумуляции снега на ледниках, абляции и теплового баланса поверхности, температурного режима ледников и процессов льдообразования. Был реконструирован баланс массы ледников с 1818 по 1963 г. и дана оценка отступания ряда ледников по результатам непосредственных измерений (Троицкий, 1976).

Однако после 1981 г., когда во многих районах мира происходила деградация ледников, на Урале такие наблюдения уже не проводились. Только в начале ХХI столетия, после 20-летнего перерыва исследования ледников Урала были продолжены. Основной целью стало определение современных изменений ледников на фоне общего сокращения оледенения. На основе полевых наблюдений и материалов космических съёмок в Институте географии РАН была выполнена оценка современного состояния и динамики границ ледников. Во время экспедиционных работ проводилось наземное обследование тестовых ледников, измерения метеопараметров с помощью автоматических датчиков, снегомерные съёмки и геодезические измерения ледников с помощью DGPS.

Приполярный Урал. В Каталоге ледников СССР, составленном по материалам аэрофотосъёмок 1953 и 1960 гг., здесь насчитывалось 48 ледников. В августе 2002 г. Институтом географии РАН была организована экспедиция, обследовавшая ледник Гофмана на Саблинском хребте и ледник Манарага в районе горы Народной (1894 м).

На территории Приполярного Урала в районе центральной части Уральского хребта к востоку уменьшается количество твёрдых осадков и увеличивается высота горного цоколя. Так, в Саблинском хребте – передовом в этой горной системе меридиональном гребне на пути западных воздушных масс ледники оканчиваются на высоте 600–800 м, а в районе горы Народной, находящейся в центре Приполярного Урала, они лежат на высоте 1000–1200 м.

Самым большим на Приполярном Урале является карово-долинный ледник Гофмана. Область его питания располагается в каре на восточном склоне хр. Сабля. Высота горного обрамления достигает 1497 м, а днище кара находится на уровне 750 м. В момент посещения А.Н. Алешковым в 1932 г. его площадь была равна 0,37 км², а длина – 1000 м. Язык ледника выходил за пределы кара и оканчивался на высоте 600 м. Уже тогда, сравнивая наблюдения 1929 и 1932 гг., Алешков установил отступание языка ледника со скоростью порядка 2 м/год. Как показало обследование 2002 г., по сравнению с 1932 г. ледник сократился на 150 м, при этом поверхность языка понизилась на 15–20 м. В области питания существенных изменений не произошло. Верхние границы лавинных конусов в области питания остались практически на том же месте, что и на фотографиях 1932 г.

Аналогичные изменения происходили и на других ледниках Саблинского хребта – языки отступали к стенкам каров, а на освободившейся поверхности образовывались озёра.

Для выяснения эволюции ледников в центральной части Приполярного Урала было проведено обследование ледника Манарага, расположенного недалеко от горы Народной. Впервые этот каровый ледник посетил в 1932 г. С.Г. Боч, и тогда его площадь составляла 0,28 км² при длине 650 м. На аэрофотоснимке 1957 г. эти показатели практически не изменились. Однако в 2002 г. обнаружить ледник уже не удалось (Глазовский и др., 2005). На его месте находилось озеро, и лишь на северо-восточной стене кара сохранялись остатки льда .

Аналогичная ситуация была обнаружена в 7 км восточнее ледника Манарага, где находился ледник Балбан. В 1957 г. этот ледник ещё существовал и имел размеры 400Í450 м, но к 2002 г. практически исчез. Из этих примеров можно заключить, что «климатически неоправданные» ледники Урала, конечно, реагируют на современные изменения климата. Диапазон благоприятных ороклиматических условий имеет границы, за пределами которых устойчивое состояние баланса ледника нарушается, и он может исчезнуть.

Из данных наблюдений на метеостанции Печора, ближе всех других станций расположенной к ледникам Приполярного Урала, следует, что за полувековой период средние летние температуры возросли на 2,5 °С, растёт также и общее количество осадков. В конце зимы толщина снежного покрова здесь составляет около 50 см, а по мере приближения к горным хребтам она увеличивается. По данным снегомерных съёмок, на плато Лаптопай в районе Саблинского хребта в 2006 и 2007 гг. толщина снега превышала 2 м.

Несмотря на большое количество твёрдых осадков, выпадающих в наше время, ледники сокращаются. Очевидно, основной причиной исчезновения ледников служит рост летней температуры воздуха.

Исследования ледников Приполярного Урала осложнены их малыми размерами и труднодоступностью. Поэтому во время экспедиции 2002 г. наблюдениями было охвачено ограниченное число ледников. Качественных космических снимков высокого разрешения на эту территорию получить пока не удалось, поскольку основной проблемой при съёмке из космоса высокоширотных ледников служат плохие метеоусловия и сезонный снежный покров. Судя по имеющимся немногочисленным снимкам ASTER, ледники Приполярного Урала находятся на грани исчезновения, уступая место образующимся озёрам.

Полярный Урал. Значительный очаг современного оледенения находится в северной части Полярного Урала, в районе Хадатинских и Щучьих озёр. Здесь встречаются преимущественно каровые и присклоновые ледники, в том числе наиболее крупные на Урале и хорошо изученные карово-долинные ледники ИГАН и МГУ. По данным Каталога ледников СССР, в 1950-х годах здесь находилось 63 ледника общей площадью 15,09 км². Только два из них, ИГАН и МГУ, имели площадь более 1 км² (1,25 и 1,17 км² соответственно), в то время как большинство – от 0,3 до 0,1 км².

Высокоширотное положение района предопределяет низкие среднегодовые температуры воздуха, несмотря на относительно небольшие высоты рельефа. Ближайшая метеостанция, расположенная в Салехарде (66,538° с.ш., 66,678° в.д.; 16 м над ур. моря), показывает положительные среднемесячные значения температур воздуха с июня по сентябрь. При этом их величины не превышают 14 °С. Существует хорошая корреляция между температурой воздуха в Салехарде и на ледниках Полярного Урала. Коэффициент корреляции между суточными температурами воздуха в Салехарде и температурами, полученными с помощью автоматической метеостанции на леднике ИГАН в 2008–2009 годах, составил 0,89.

Ледники, в основном каровые и присклоновые, занимают высотный диапазон от 400 до 1400 м. Каровые ледники обычно располагаются в хорошо развитых карах, ориентированных преимущественно на восток, и занимают всё дно кара или его часть. Их концы обрамлены мощными моренными валами с ледяными ядрами, нередко подпруживающими неглубокие ледниковые озёра. Присклоновые ледники чаще занимают подветренные уступы плато и нагорных террас. Это в основном ледники толщиной не более 15–20 м, их длина едва достигает 200–400 м вниз по уклону, ширина 0,5–1,0 км, а в отдельных случаях – до 2 км вдоль склона.

Языки ледников заканчиваются на высотах от 400 до 800 м. Язык ледника Обручева опускается до 388 м над ур. моря (самое низкое положение в регионе), в то время как крупнейший ледник ИГАН заканчивается на высоте 835 м. Высота фирновой линии, которая обычно находится рядом с границей питания, меняется в широком диапазоне высот: на леднике Обручева она располагается на высоте 500–550 м, на леднике МГУ – 800–900 м, на леднике ИГАН – 900–1000 м (Троицкий, Кеммерих, 1966).

В отличие от Приполярного Урала гляциологические исследования во вторую половину прошлого века здесь были более интенсивными и разнообразными. В начале 1950-х годов ГУГК провёл здесь площадную аэрофотосъёмку, послужившую основой при составлении Каталога ледников. По инициативе Г.А. Авсюка в истоках р. Большая Хадата, вытекающей из одноимённого озера, в 1956–1957 гг. была создана Полярно-уральская гляциологическая станция Института географии РАН. На базе этой станции, работавшей до конца 1981 г., проводились детальные исследования: сначала по программе Международного геофизического года (Оледенение Урала, 1966), а в 1965–1974 гг. – по программе Международного гидрологического десятилетия. В 1958–1981 гг. на здешних ледниках выполнялись многолетние масс-балансовые и фотогеодезические наблюдения. Неоднократно проводились наземные фототеодолитные съёмки ледников Обручева, ИГАН и МГУ. В разные интервалы времени между 1953 и 1981 гг. повторные фотограмметрические съёмки охватывали также ледники Чернова, Карский, Анучина, МИИГАиК, МГГ, Большой Усинский и Олений (Цветков, 1970). Ежегодно измерялся зимний баланс массы в момент максимального снегонакопления (обычно в мае) и чистый баланс в конце периода абляции (обычно, в сентябре–октябре).

За эти годы в Институте географии РАН была создана уникальная база данных гляциологических наблюдений на ледниках Полярного Урала. Основные результаты исследований внешнего массообмена ледников ИГАН и Обручева по данным полевых работ в 1957–1981 гг. изложены в ряде статей и монографий (Оледенение Урала, 1966; Ходаков, 1978; Волошина 1981, 1988 и др.). После закрытия станции в 1981 г. гляциологические исследования в этом районе были прекращены практически до конца ХХ столетия.

С 1999 по 2010 г. Институт географии РАН предпринял ряд экспедиций для изучения голоценовой истории оледенения – в 1999, 2001, 2003, 2010 гг. здесь работала О.Н. Соломина (Соломина, 1999, 2003; Соломина и др., 2001), а в 2003, 2005, 2008, 2009 гг. современное состояние ледников Полярного Урала изучал Г.А. Носенко. По программе Международного полярного года в 2008 и 2009 гг. проводила исследования совместная экспедиция Института географии РАН и Университета г. Рединг (Великобритания). В задачи этих экспедиций входила проверка данных о современном положении границ ледников, полученных с использованием материалов космических съёмок, а также продолжение геодезического мониторинга баланса массы ледников с использованием методов дифференциальной GPS-съёмки и оценка современных гляциоклиматических условий на основе данных непосредственных наблюдений с помощью автоматических датчиков.

В 2000-е годы в связи с началом международного проекта GLIMS стали доступны космические снимки ASTER и Landsat ETM+. Благоприятные метеоусловия летом 2000 г. позволили впервые получить качественные изображения ледников Полярного Урала из космоса. Эти снимки были использованы для оценки изменения границ ледников в этом регионе за полувековой период (Котляков, Носенко, 2001; Nosenko, Tsvetkov, 2003).

Было отобрано 30 ледников. В их число вошли 28 ледников площадью более 0,1 км² и два ледника площадью 0,08 и 0,09 км². Ледники меньших размеров не использовались из-за неоднозначности определения их границ на космических снимках. В качестве исторических данных использованы аэрофотоснимки с разрешением 1–3 м, полученные в июле 1953 г. и августе 1960 г. в условиях безоблачной погоды и при минимальном сезонном снежном покрове.

Космические снимки ASTER не охватывали юго-западный сектор территории Полярного Урала с ледниками ИГАН, Анучина, Олений и Большой Усинский и поэтому дополнительно был использован панхроматический снимок Landsat ETM+ с таким же геометрическим разрешением (15 м). В результате интенсивного таяния снежного покрова в мае–июле 2000 г. границы ледников отчётливо дешифрировались на космических снимках.

Главный вывод – оледенение устойчиво сокращается (см. табл.). 30 исследованных ледников Полярного Урала потеряли в среднем 23% своей площади в период с 1960-х годов по 2008 г. Скорость сокращения площади в 2000–2008 гг. возросла по сравнению с периодом 1981–2000 гг.

Сильное влияние топографических и местных метеорологических условий на небольшие ледники затрудняет возможность интерпретации изменения их размеров и толщины в контексте изменений климата. Например, на Полярном Урале максимальные величины сокращения площади наблюдались на ледниках карово-долинного типа: ИГАН, Обручева, МГУ (соответственно 32,48, 26,47 и 45,92%), а минимальные – на присклоновых и каровых ледниках (Большой Усинский – 4,3%, Берга – 7,7%, Анучина – 9,1%).

Ход летних температур и зимних осадков на Полярном Урале позволяет предположить, что наблюдаемое в последнее десятилетие ускорение таяния ледников Полярного Урала связано с повышением летних температур на 1–2 °C, в то время как зимние осадки с 1984–1995 гг. до 1996–2008 гг. возросли на 30 мм.

Вполне вероятно, что в ближайшие десятилетия сохранятся заснеженный характер Полярного Урала и небольшие ледники в отрицательных формах рельефа. Конечно, при существующей климатической тенденции могут исчезнуть карово-долинные ледники. Но каровые и присклоновые ледники будут сохраняться достаточно долго, может быть даже и до того времени, когда современное потепление сменится другой климатической эпохой.

В рамках данного проекта по результатам обработки снимков Sentinel-2, полученным в июле-августе 2018 г., на территории Урала выявлено 86 ледников общей площадью 10,4 км2. Доминируют каровые и присклоновые ледники. Максимальные высоты достигают 1400м. По сравнению с данными Каталога ледников СССР, за 60 лет исчезло 57 ледников общей площадью 5,97 км2. Девять ледников за это время разделились на 2-3 части. За этот период времени площадь оледенения Урала уменьшилась на 63,7%.

Для получения более детальной картины динамики ледников за последние десятилетия была проведена оценка изменения размеров 30 ледников Полярного Урала, по космическим снимкам Sentinel-2. Показано, что в период 2000÷2018 гг. ледники потеряли 2.02 км² (около 28%) площади. По сравнению с предыдущим периодом 1953-2000 гг., среднегодовая скорость сокращения их площади увеличилась вдвое и составила 0.112 км²/год (1.54%/год). Величина сокращения отдельных ледников неодинакова. В пределах выборки из 30 ледников она меняется от 7.1% (ледник Терентьева) до 61.1% (ледник Олений). Анализ изменений температуры и осадков в период 2000-2018 гг. позволяет сделать вывод, что причиной ускоренного в эти годы сокращения ледников Полярного Урала является увеличение летней температуры воздуха с начала 21-го века на 1.5 ºС, к которому в последнее десятилетие добавилось уменьшение зимних осадков. [Носенко и др. 2020]