Сравнительный анализ водообеспеченности оазисов бассейна р. Амударья в период 2003-2021 гг. по данным LST FEWS NET

Река Амударья, со среднегодовым стоком в 62 км3, является крупнейшей рекой Центральной Азии. Ее бассейн относится к территориям нескольких стран, в частности: Афганистана, Таджикистана, Узбекистана и Туркмении. Сток реки практически полностью разбирается на полив сельскохозяйственных угодий, что привело в последние десятилетия к катастрофической деградации Аральского моря. Естественная межгодовая вариативность в объемах речного стока Амударьи (50-100 км3), низкий технический уровень поливного земледелия, недостаточная техническая оснащенность системы регионального гидрологического мониторинга и противоречия в экономических интересах стран региона затрудняют организацию эффективного водопользования в бассейне этой трансграничной реки. Одной из существующих проблем является недостаток объективной информации об уровне водообеспеченности массивов поливной пашни в странах региона. Спутниковый продукт - температура подстилающей поверхности (Land Surface Temperature (LST)) может нести в себе полезную информацию о состоянии оазисов Центрально Азии.
Ирригация в аридном климате Центральной Азии существенно снижает поверхностную температуру. Этот эффект в англоязычной научной литературе имеет название - Irrigation Cooling Effect (ICE). Величина ICE эффекта при прочих равных условиях может выступать в качестве параметра, характеризующего водообеспеченность оазисов. Декадный продукт LST-C6 FEWS NET (июнь-июль 2003-2021) с разрешением 5 км использовался для мониторинга величин ICE для территорий наиболее крупных оазисов в бассейне р.Амударья.
В работе было рассмотрено пять оазисов. Мервский (площадь 5,2 тыс. км2) и Тедженский (6,4 тыс. км2), расположенные в Туркменистане. Эти оазисы обводняются за счет Каракумского канала (годовой объем стока 12-13 км3) и местных рек Теджен (0,9 км3) и Мургаб (1,7 км3). Бухарский (3,0 тыс. км2) и Каракульский (0,7 тыс. км2) оазисы, расположенные в Узбекистане, в бассейне р. Зеравшан (5,1 км3). Река Зеравшан является притоком р. Амударья и в настоящее время полностью разбирается на полив. Также был рассмотрен крупный Хорезмский оазис (27,2 тыс. км2), относящийся к территориям Узбекистана и Туркмении, расположенный в низовьях реки Амударья.
Корреляционный анализ временных рядов средних по оазису значений ICE в период июнь-июль для сезонов 2003-2021 годов показал, что существует тесная скоординированность между значениями ICE Бухарского и Каракульского оазисов в Узбекистане. Если исключить из рассмотрения сезоны 2005, 2019 и 2020 годов, когда Бухарский оазис, расположенный выше по течению, необъяснимо имел заметно лучшие условия, то коэффициент корреляции Пирсона составляет R2=0,875. Подобная согласованность, также характерна для Мервского и Тедженского оазисов, расположенных в Туркмении. Коэффициент корреляции Пирсона для этой пары равен R2=0,788. Однако, скоординированность состояний между Хорезмским оазисом нижнего течения р.Амударья и оазисами среднего течения, относящихся к разным странам, довольно низка. Коэффициент корреляции Пирсона составляет всего лишь R2=0,347.
Таким образом, можно констатировать, что механизм вододеления между оазисами внутри одной страны, позволяет обеспечить им близкие условия по водообеспеченности в условиях значительных естественных вариаций объемов речного стока. Однако, добиться этого же в рамках системы международного вододеления (Межгосударственная координационная водохозяйственная комиссия стран Центральной Азии- http://icwc-aral.uz/index_ru.htm), пока не удается. Все это указывает на недостаточную эффективность существующих международных механизмов вододеления стока реки Амударья между странами региона, поскольку естественные вариации в объемах стока реки не приводят к согласованным изменениям величин ICE у оазисов среднего и нижнего течения реки, относящихся к разным странам (Туркмения – Узбекистан). Корреляционный анализ в плавающих временных окнах (10, 12, и 14 лет) не отмечает улучшения ситуации в этом направлении в период 2003-2021 гг.
Работа выполнена при поддержке программно-целевого финансирования Министерства образования и науки Республики Казахстан, проект № BR10965172.