Runoff Variability in the Scott River (SW Spitsbergen) in Summer Seasons 2012–2013 in Comparison with the Period 1986–2009

Open access

Abstract

River runoff variability in the Scott River catchment in the summer seasons 2012 and 2013 has been presented in comparison to the multiannual river runoff in 1986–2009. Both in particular seasons and in the analysed multiannual, high variability of discharge rate was recorded. In the research periods 2012–2013, a total of 11 952 water stages and 20 flow rates were measured in the analysed cross-section for the determination of 83 daylong discharges. The mean multiannual discharge of the Scott River amounted to 0.96 m3·s−1. The value corresponds to a specific runoff of 94.6 dm3·s−1·km2, and the runoff layer 937 mm. The maximum values of daily discharge amounted to 5.07 m3·s−1, and the minimum values to 0.002 m3·s−1. The highest runoff occurs in the second and third decade of July, and in the first and second decade of August. The regime of the river is determined by a group of factors, and particularly meteorological conditions affecting the intensity of ablation, and consequently river runoff volume. We found a significant correlation (0.60 in 2012 and 0.67 in 2013) between the air temperature and the Scott River discharge related to the Scott Glacier ice melt.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Baranowski S. 1977. Subpolarne lodowce Spitsbergenu na tle klimatu tego region (The subpolar glaciers of Spitsbergen seen against the climate of this region). Acta Universitatis Wratislaviensis 393: 1–157.

  • Baranowski S. Głowicki B. 1975. Meteorological and hydrological investigations in the Homsund region made in 1970. Acta Universitatis Wratislaviensis 251: 54–59.

  • Bartoszewski S. 1987. Dynamika odpływu powierzchniowego w zlewniach rzek lodowcowych Scotta Blomli i Tjörn podczas lata 1986 (Spitsbergen Zachodni) (Surface runoff dynamics of the basins Scott Blomli and Tjörn glacier rivers in the summer 1986 (West Spitsbergen)). In: Repelewska-Pękalowa J. Harasimiuk M. Pękala K. (eds) XIV Sympozjum Polarne. Wydawnictwo UMCS Lublin: 151–156.

  • Bartoszewski S. 1988. Warunki kształtowania się odpływu w zlewni Scotta (Zachodni Spitsbergen) (The outflow conditions in the basin of the Scott’s River (West Spitsbergen)). In: Repelewska-Pękalowa J. Harasimiuk M. Pękala K. (eds) Wyprawy Geograficzne UMCS na Spitsbergen 1986–1988. Wydawnictwo UMCS Lublin: 115–122.

  • Bartoszewski S. 1989. Charakterystyka odpływu ze zlewni lodowca Scotta (Zachodni Spitsbergen) w 1988 r. (Characterization of outflow from the Scott Glacier basin West Spitsbergen). In: Repelewska-Pękalowa J. Pękala K. (eds) Wyprawy Geograficzne UMCS na Spitsbergen 1988–1989. Wydawnictwo UMCS Lublin: 61–67.

  • Bartoszewski S. 1991. Ablation of Scott Glacier and its role in river flow formation. In: Repelewska-Pękalowa J. Pękala K. (eds) Wyprawy geograficzne UMCS na Spitsbergen 1991. Wydawnictwo UMCS Lublin: 107–121.

  • Bartoszewski S. 1998. Reżim odpływu rzek Ziemi Wedel Jarlsberga (Spitsbergen) (Flow regime of rivers in Wedel Jarlsberg Land (Spitsbergen)). Rozprawy Habilitacyjne LX. Wydawnictwo UMCS Lublin.

  • Bartoszewski S. 2002. Odpływ ze zlewni Lodowca Scotta (Spitsbergen) w sezonie letnim 2001 r. (Runoff from the Scott Glacier catchment (Spitsbergen) in the summer season of 2001). In: Kostrzewski A. Rachlewicz G. (eds) Polish Polar Studies. Bogucki Wydawnictwo Naukowe Poznań: 65–72.

  • Bartoszewski S. 2007. Reżim odpływu rzeki Scotta (Spitsbergen) (Runoff regime of the Scott River (Spitsbergen)). In: Michalczyk Z. (ed.) Obieg wody w środowisku naturalnym i przekształconym. Badania Hydrograficzne w Poznawaniu Środowiska 8. Wydawnictwo UMCS Lublin: 65–71.

  • Bartoszewski S. Gluza A. Siwek K. Zagórski P. 2009. Temperature and rainfall control of outflow from the Scott Glacier catchment (Svalbard) in the summer of 2005 and 2006. Norsk Geografisk Tidsskrift – Norwegian Journal of Geography 63(2): 107–114. DOI: 10.1080/00291950902907785.

  • Brykała D. Araźny A. 2002. Wpływ warunków meteorologicznych na kształtowanie się odpływu powierzchniowego na lodowcu Waldemara (NW Spitsbergen) latem 1997 roku (Effect of meteorological conditions on the surface outflow at the Waldemar Glacier NW Spitsbergen in the summer of 1997). Problemy Klimatologii Polarnej 10: 139–158.

  • Chmiel S. Bartoszewski S. Siwek K. Sposób J. 2012. Chemical and mechanical denudation rates in the Scott River catchment (Svalbard) during the summer season 2005. Annales UMCS Geographia Geologia Mineralogia et Petrographia 67(1): 93–107. DOI: 10.2478/v10066-012-0006-7.

  • Collins D.N. 1979. Quantitative determination of the subglacial hydrology of two Alpine glaciers. Journal of Glaciology 23: 347–362.

  • Dallmann W.K. Hjelle A. Ohta Y. Salvigsen O. Bjornerud M.G. Hauser E.C. Maher H.D. Craddock C. 1990. Geological map of Svalbard 1:100 000 sheet B 11 G Van Keulenfjorden. Norsk Polarinstitutt Oslo.

  • Flood B. Nagy J. Winsnes T.S. 1971. Geological map of Svalbard 1:500 000 sheet 1 G Spitsbergen southern part. Norsk Polarinstitutt Oslo.

  • Głowicki B. 1982. Some hydrological phenomena observed in the outflow from the Werenskiold Glacier Basin. Spitsbergen Expeditions IV. Acta Universitatis Wratislaviensis 525: 49–56.

  • Gordeev V.V. 2006. Fluvial sediment flux to the Arctic Ocean. Geomorphology 80: 94–104. DOI: 10.1016/j.geomorph.2005.09.008.

  • Grześ M. Sobota I. 2000. Winter snow accumulation and discharge from the Waldemar Glacier northwestern Spitsbergen in 1996–1998. Polish Polar Research 21(1): 19–32.

  • Hagen J.O. Etzelmuller B. Nuttall A.-M. 2000. Runoff and drainage pattern derived from digital elevation models Finsterwalderbreen Svalbard. Annals Glaciology 31: 147–152. DOI: 10.3189/172756400781819879.

  • Hasholt B. Bobrovitskaya N. Bogen J. McNamara J. Mernild S.H. Milburn D. Walling D.E. 2006. Sediment transport to the Arctic Ocean and adjoining cold oceans. Hydrology Research 37: 413–432. DOI: 10.2166/nh.2006.023.

  • Hodgkins R. 1997. Glacier hydrology in Svalbard Norwegian high arctic. Quaternary Science Reviews 16(9): 957–973. DOI: 10.1016/s0277-3791(97)00032-2.

  • Hodgkins R. Tranter M. Dowdeswell M.A. 2004. The characteristics and formation of a high-arctic proglacial icing. Geografiska Annaler Series A Physical Geography 86(3): 265–275. DOI: 10.1111/j.0435-3676.2004.00230.x.

  • Hodgkins R. Cooper R. Wadham J. Tranter M. 2009. The hydrology of the proglacial zone of high − Arctic glacier (Finsterwalderbreen Svalbard). Atmospheric and surface water fluxes. Journal of Hydrology 378(1): 150–160. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2009.09.020.

  • Holland M.M. Finnis J. Barnett A.P. Serreze M.C. 2007. Projected changes in Arctic Ocean freshwater budgets. Journal of Geophysical Research 112 G04S55: 1–13. DOI: 10.1029/2006JG000354.

  • Killingtveit Å. Pettersson L.-E. Sand K. 2003. Water balance investigations in Svalbard. Polar Research 22(2): 161–174. DOI: 10.3402/polar.v22i2.6453.

  • Klæboe H. 1948. Hydrological Conditions in Norway. Norwegian Journal of Geography 20(1): 21–31.

  • Kociuba W. Janicki G. 2014. Continuous measurements of bedload transport rates in a small glacial river catchment in the summer season (Spitsbergen). Geomorphology 212: 58–71. DOI: 10.1016/j.geomorph.2013.05.001.

  • Kociuba W. Janicki G. 2015a. Changeability of movable bed-surface particles in natural gravel-bed channels and its relation to bedload grain size distribution (Scott River Svalbard). Geografiska Annaler Series A Physical Geography 97(3): 1–15. DOI: 10.1111/geoa.12090.

  • Kociuba W. Janicki G. 2015b. Spatiotemporal variability of the channel pattern of High Arctic proglacial rivers. In: Duncan N. (ed.) Fluvial Geomorphology and Riparian Vegetation: Environmental Importance Functions and Effects on Climate Change. Nova Science Publishers Inc. New York: 53–80.

  • Kociuba W. Janicki G. Siwek K. 2014. Variability of sediment transport in the Scott River catchment (Svalbard) during the hydrologically active season of 2009. Quaestiones Geographicae 33(1): 39–49. DOI: 10.2478/quageo-2014-0011.

  • Kociuba W. Krząstek P. Superson J. 2015. Combining GPS-RTK and rephotographic methodologies for the assessment of transformations of the ephemeral landforms of the near foreland of a valley glacier (Scottbreen Svalbard). Zeitschrift für Geomorphologie 60 (Suppl. 3): 029–044.

  • Krenke A.N. Khodakov V.G. 1966. On the relationship between the surface melting of glaciers with air temperature. Data of Glaciological Studies 12: 153–164.

  • Kostrzewski A. Kaniecki A. Kapuściński J. Klimaczak R. Stach A. Zwoliński Z. 1989. The dynamics and rate of denudation of glaciated and non-glaciated catchments central Spitsbergen. Polish Polar Research 10: 317–367.

  • Kuziemski J. 1959. Niektóre wyniki obserwacji nad wodami lądowymi na Spitsbergenie w lecie 1958 roku (Some results of observations of inland waters on Spitsbergen in summer 1958). Przegląd Geofizyczny 4(3/4): 179–197.

  • Leszkiewicz J. 1982. Dynamika odpływu powierzchniowego zlewni potoku lodowca Nordfall (południowy Spitsbergen) (Surface run-off dynamics in the basin of the Nordfall Glacier stream South Spitsbergen). Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego 543: 60–76.

  • Leszkiewicz J. 1987. Charakterystyczne cechy zlewni polarnych oraz próba modelowania statystycznego topnienia śniegu i odpływu ablacyjnego w zachodniej części Spitsbergenu (Characteristic features of the polar basins and an attempt of statistical modelling of the snow melting and ablation run-off in the western part of Spitsbergen). Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego 920. Wydawnictwo UŚ Katowice.

  • Lewis T. Lamoureux S.F. 2010. Twenty-first century discharge and sediment yield predictions in a small high Arctic watershed. Global and Planetary Change 71(1): 27–41. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2009.12.00.

  • Majchrowska E. Ignatiuk D. Jania J. Marszałek H. Wąsik M. 2015. Seasonal and interannual variability in runoff from the Werenskioldbreen catchment Spitsbergen. Polish Polar Research 36(3): 97–224. DOI: 10.1515/popore-2015-0014.

  • Marciniak K. Marszelewski W. 1990. Kształtowanie się odpływu w obrębie lodowca Elizy (NW Spitsbergen) w zależności od warunków pogodowych i ablacji w okresie lata polarnego (Formation of drainage within the Elise Glacier (NW Spitsbergen) in relations to Weather Conditions and ablation during the polar summer). Acta Universitatis Nicolai Copernici Geografia 22(73): 125–161.

  • Michalczyk Z. 1990. Hydrological characteristics of Calypsostranda. In: Repelewska-Pękalowa J. Pękala K. (eds) Wyprawy Geograficzne na Spitsbergen. UMCS Lublin: 5–91.

  • Østrem G. 1973. Runoff forecasts for highly glacierized basins. The role of snow and ice in hydrology. International Association of Hydrological Sciences 107: 1111–1129.

  • Pardè M. 1957. Rzeki (Rivers). Wydawnictwo PWN Warszawa.

  • Pereyma J. 1991. Climatic conditions of outflow ablative waters from Werenskiold Glacier in Spitsbergen. 1st International Symposium of Glacier Caves and Karst in Polar Regions. Proceedings Madrid: 135–150.

  • Peterson B.J. Holmes R.M. McClelland J.W. Vörösmarty C.J. Lammers R.B. Shiklomanov A.I. Shiklomanov I.A. Rahmstorf S. 2002. Increasing river discharge to the Arctic Ocean. Science 298: 2171–2173. DOI: 10.1126/science.1077445.

  • Pękala K. 1987. Rzeźba i utwory czwartorzędowe przedpola lodowców Scotta i Renarda (Spitsbergen) (Relief and Quaternary deposits on the Scott and Renard glaciers forefield (Spitsbergen). In: Repelewska-Pękalowa J. Harasimiuk M. Pękala K. (eds) XIV Sympozjum Polarne. Wydawnictwo UMCS Lublin: 84–87.

  • Piasecki J. Pulina M. 1975. Przepływ rzeki lodowcowej Werenskiolda i rzeki Brattegg jako funkcja niektórych parametrów klimatycznych w 1972 r. In: Polskie wyprawy na Spitsbergen 1972 i 1973 r. Materiały z Sympozjum Spitsbergeńskiego. Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego Wrocław: 67–72.

  • Pillewizer W. 1939. Die kartographischen und gletscherkundlichen Ergebnisse der deutschen Spitzbergen-expedition 1938. Ergänzungsheft Nr. 238 zu Petermanns Geographische Mitteilungen. Justus Perthes Gotha: 46.

  • Rachlewicz G. 2007. Mechanizmy wezbrań rzecznych w zlewniach zlodowaconych (przykłady z doliny Ebba Spitsbergen Środkowy) [Mechanisms of river flooding in glaciated catchments (examples from Ebba Valley Central Spitsbergen)]. In: Kostrzewski A. Szpikowski J. (eds) Funkcjonowanie geoekosystemów rzecznych. Vol. 4. Bogucki Wydawnictwo Naukowe Poznań: 197–207.

  • Sobota I. 1998. Ablacja i odpływ z lodowca Waldemara w sezonie letnim 1997 (Ablation and outflow from Waldemar glacier in the 1997 summer). In: Repelewska-Pękalowa J. Pękala K. (eds) Wyprawy Geograficzne na Spitsbergen – 1998. Wydawnictwo UMSC Lublin: 149–168.

  • Sobota I. 2004. Wpływ warunków pogodowych na zmienność ablacji lodowca Waldemara i lodowca Ireny w sezonie letnim 2003 roku (Influence of meteorological conditions on ablation of Waldemar Glacier and Irene Glacier (NW Spitsbergen) in the Summer season of 2003). Problemy Klimatologii Polarnej 14: 95–106.

  • Sobota I. 2011. Snow accumulation melt mass loss and the near-surface ice temperature structure of Irenebreen. Svalbard Polar Science 5(3): 321–336. DOI: 10.1016/j.polar.2011.06.003.

  • Sobota I. 2013. Współczesne zmiany kriosfery północno-zachodniego Spitsbergenu na przykładzie regionu Kaffioyry (Contemporary changes of the cryosphere of north-western Spitsbergen based on the example of the Kaffioyra region). Wydawnictwo Naukowe UMK Toruń.

  • Sobota I. 2014. Changes in dynamics and runoff from the High Arctic glacial catchment of Waldemarbreen Svalbard. Geomorphology 212: 16–27. DOI: 10.1016/j.geomorph.2013.04.001.

  • Sobota I. Nowak M. 2012. Dynamika odpływu ze zlodowaconej zlewni Rzeki Waldemara (NW Spitsbergen) w sezonach letnich 2009–2011 (Dynamics of the outflow from the glacierized Waldemar river catchment (NW Spitsbergen) in summer seasons 2009–2011). Problemy Klimatologii Polarnej 22: 57–68.

  • Stenborg T. 1965. Problems concerning winter run-off from glaciers. Geografiska Annaler Series A Physical Geography 47: 141–184.

  • Stenborg T. 1968. Glacier drainage connected with ice structures. Geografiska Annaler Series A Physical Geography 50: 25–53.

  • Sund M. 2008. Polar hydrology. Norwegian Water Resources and Energy Directorate’s work in Svalbard. NVE Report 2. Norwegian Water Resources and Energy Directorate Oslo.

  • Syvitski J.P.M. 2002. Sediment discharge variability in Arctic rivers: implications for a warmer future. Polar Research 21(2): 323–330. DOI: 10.1111/j.1751-8369.2002.tb00087.x.

  • Szczepanik W. Marciniak K. 1989. Wpływ ekstremalnych warunków pogodowych na zjawiska hydrologiczne na przykładzie wybranych rzek z regionu Kaffioyry (NW Spitsbergen) (Influence of extremal weather conditions on hydrological phenomena). In: Olszewski A. (ed.) XVI Sympozjum Polarne. Wydawnictwo UMK Toruń: 185–188.

  • Tranter M. Brown G.H. Hodson A.J. Gurnell A.M. 1996. Hydrochemistry as an indicator of subglacial drainage system structure: a comparison of Alpine and sub-polar environments. Hydrological Processes 10(4): 541–556. DOI: 10.1002/(sici)1099-1085(199604)10:4<541:aid-hyp391>3.3.co;2-9.

Search
Journal information
Impact Factor


CiteScore 2018: 0.83

SCImago Journal Rank (SJR) 2018: 0.236
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2018: 0.461

Cited By
Metrics
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 171 110 4
PDF Downloads 120 84 6