Knowledge space

Река Бадам, приток реки Арыс, входящая в состав Сырдарьинского бассейна, представляет собой важнейший природный ресурс для экологической и социально-экономической деятельности в зоне полузасушливого климата Южного Казахстана. Существенное влияние на речной бассейн оказывает искусственная водная инфраструктура. Бассейн также сталкивается с дефицитом воды, особенно летом, что подчеркивает важность понимания гидрологических процессов, происходящих в его границах, для эффективного управления водными ресурсами. В рамках настоящего исследования с целью оценки воздействия изменения климата на гидрологию и анализа устойчивости водной системы на базе гидрологического программного пакета RS MINERVE была создана полураспределенная концептуальная гидрологическая модель р. Бадам. Связанные модели HBV были реализованы для каждой из гидрологических единиц реакции, которые были определены как высотные зоны. Гидрологическая модель была откалибрована с использованием дневных временных интервалов за период с 1979 по 2011 гг. Полученные кривые вероятности превышения стока и гидрографы были использованы для оценки потенциального воздействия изменения климата на целевой бассейн с использованием сценариев осадков и температуры CMIP6. Будущие климатические сценарии на период 2054-2064 гг. указывают на смещение пикового стока на весенний/поздневесенний период по сравнению с текущим ранним летом без значительного снижения среднесуточного стока в течение года. Созданная гидрологико-гидравлического модель и результаты моделирования могут быть использованы для обеспечения эффективного управления водной системой и обоснования будущих гидроэнергетических проектов, а также могут служить основой для проведения аналогичных исследований в регионе и за его пределами.

Изучены особенности пространственной и временной изменчивости повторяемости атмосферных блокингов над территорией Казахстана в зимние месяцы, а также вариаций ее температурного режима для зимних месяцев. При обнаружении атмосферных блокингов в качестве фактического материала использована информация об изменениях над территорией Казахстана среднечасовых значений атмосферного давления, которые приведены к уровню моря, а также аналогичных значений геопотенциала, соответствующих изобарическим поверхностям 850, 500 и 300 гПа. При оценке влияния атмосферных блокингов на термический режим регионов Казахстана как фактический материал использованы результаты его мониторинга, проводившегося на расположенных в них метеостанциях Казгидромета, а также информация из архивов и электронных ресурсов. Предложена методика обнаружения атмосферных блокингов, обобщающая процедуры, которые традиционно используются для решения рассматриваемой задачи, что позволило снизить вероятности возникающих при этом ошибок. Для различных секторов территории Казахстана для всех зимних месяцев оценены средние значения повторяемости атмосферных блокингов за 1960–2020 гг., продолжительность которых не менее 5–10 суток, тенденции ее межгодовых изменений на отрезках времени, соответствующих различным частям современного климатического периода. Определены климатические нормы повторяемости таких блокингов для современного климатического периода и их изменения по отношению к базовому климатическому периоду (1961–1990 гг.). Также изучено влияние рассматриваемых атмосферных блокингов на термический режим различных регионов Казахстана, который характерен для зимних месяцев. Выявлены регионы Казахстана, где в периоды рассматриваемых атмосферных блокингов возникали наибольшие изменения их термического режима.

Recently, Paulownia spec. has been introduced to Central Asia in a number of small plantations. Paulownia yields timber of high quality for applications such as furniture, house construction, boat construction, and surf boards, or skis. Thus, Paulownia might offer a much-needed raw material for this region and beyond. However, Central Asia is largely occupied by drylands so that Paulownia needs irrigation. Against the background of frequent water stress across the region, this study aimed at assessing the water consumption and water productivity of that tree, using a 6-year-old plantation as study site. Trees were planted in May 2017 and cut back to their stumps in 2018. Daily crop evapotranspiration was calculated after the Penman-Monteith approach, whereby the crop coefficients were inherited from actual evapotranspiration values which stemmed from the remote sensing approach S-SEBI. Water consumption per tree was 1741 l, 4461 l, 4500 l, and 4407 l over the growing seasons 2020, 2021, 2022, and 2023, respectively. The water productivity for the stem wood over the whole time-span from planting in 2017 until 2023 was 1.59 g l-1 and 5.65 ml l-1. Given the high quality of its timber and its range of high-value applications, it can be concluded that the water consumed by Paulownia enables higher value timber and timber products than other trees that grow in comparable areas of Central Asia.

Land restoration in Kazakhstan plays a pivotal role in addressing both climate change mitigation and biodiversity conservation. The country faces significant challenges related to land degradation, including driven by deforestation and shrubland loss, which has substantial economic and environmental impacts. By restoring forests, Kazakhstan can enhance carbon sequestration, particularly in regions such as Eastern Kazakhstan, which has shown notable gains in carbon sinks from land use and land cover changes. Restoration initiatives also align with Kazakhstan’s commitments under the Bonn Challenge, aiming to restore millions of hectares of degraded land by 2030. By analyzing land cover changes from 2001 to 2020, we identified key degradation hotspots and quantified economic losses of approximately 5.6 billion USD, primarily in grasslands and forests. Evaluating three socioeconomic and climatic scenarios—Optimistic, Base, and Pessimistic—revealed that restoration investments ranging from 6.7 to 11.6 billion USD could yield benefit-cost ratios between 1.4 and 4.3, with wetlands and forests restoration emerging as priority areas. These findings highlight the need for an integrated, data-driven approach to align economic viability with environmental sustainability, thereby promoting green growth and enhancing long-term resilience. Land restoration can serve as a cornerstone for achieving Kazakhstan’s environmental goals, fostering synergies between climate mitigation, biodiversity protection, and sustainable development.

Исследование лавинной деятельности в горных регионах является важным аспектом для обеспечения безопасности населения и защиты инфраструктуры. Особое внимание уделяется изучению лавин в труднодоступных и малоизученных горных районах, одним из которых является Гиссаро-Алай. Удаленность, труднодоступность и повышенная облачность в период наибольшей лавинной активности делают полевые наблюдения и использование оптических спутниковых снимков для исследования лавинной деятельности в Гиссаро-Алае крайне затруднительными. В таких условиях оптимальным решением становится применение радиолокационных технологий, позволяющих получать данные независимо от погодных условий и условий освещенности. В статье описывается методика обработки радиолокационных снимков спутника Sentinel-1, а также результаты дешифрования лавинных отложений, которые были получены для Зеравшанского, Гиссарского, Туркестанского и Алайского хребтов в сезоне 2021/2022 гг. Проведена верификация метода при помощи мультиспектральных данных со спутников группировки Sentinel-2. Для каждого из хребтов Гиссаро-Алая приведены особенности лавинной деятельности – распределение отдельных мест залегания лавинных отложений по абсолютной высоте, крутизне и экспозиции склонов.