24730 (Гидрологические аспекты проблемы уровня Каспия), страница 3

Таким образом, распределение величин годовой изменчивости темпе­ратуры воды в Среднем и Южном Каспии свидетельствует о том, что наи­большие сезонные изменения отмечаются в верхнем слое, а также в при­донных горизонтах и вдоль склонов глубоководных впадин, а в глубинной толще вод, особенно в южной части моря, они малы.

Пространственные изменения солености воды больше всего в Северном Каспии, где она возрастает от 0,1—0,2°/о о вблизи устьев Волги и Урала до 10—12°/о о на границе со Средним Каспием.

В глубоководных частях моря соленость на поверхности увеличивается в целом с севера на юг и с запада на восток. Такое распределение соленос­ти связано с опресняющим влиянием речного стока вдоль западного побе­режья и осолонением вод у восточного берега, в условиях полного отсут­ствия здесь пресного стока и интенсивного испарения. В откры-тых райо­нах моря соленость редко выходит за пределы 12,7-13,2°/оо. Вертикаль­ное .распределение солености в Среднем и Южном Каспии весьма однород­ное — от поверхности до дна ее увеличение не превышает десятых долей промилле .

Изменения солености в различных районах моря от сезона к сезону не отличаются той однонаправленностью, которая присуща изменениям тем­пературы. Так, от весны к лету на всей акватории Южного Каспия соленость возрастает вследствие увеличения испарения. В то же время в Среднем Каспии, где проявляется влияние опресненных северокаспийских вод, соленость на большей части акватории понижается.

Изменения солености от ноября к февралю носят противоположный характер. В Южном Каспии соленость уменьшается, а в Среднем возраста­ет, что объясняется условиями водообмена между этими частями моря. В это время года более соленые южнокаспийские воды поступают в сред­нюю часть моря, а в южную выносятся менее соленые среднекаспийские воды.

Максимальные величины годовой разности солености на поверхности, превышающие 1% о, отмечаются на северной границе Среднего Каспия и в приустьевых районах. На акватории открытого моря они весьма малы и составляют в среднем 0,2—0,4° /оо

Величины годовой разности солености на разрезе по меридиану 51 в.д. показывают, что в толще вод они в основном не превышают 0,2—0,3°/оо Минимальные величины изменчивости (0,1°/оо и менее) свойственны глубинным слоям бассейнов. На склонах Апшеронского порога годовые изменения солености больше, что связано с интенсивным водообменом между Средним и Южным Каспием через Апшеронский порог.

Однородное распределение солености в глубоководных частях Каспий­ского моря — важная черта его гидрологической структуры, обусловли­вающая ее сезонную изменчивость главным образом за счет температуры. Именно температура воды, при мало изменяющейся солености, определя­ет основные особенности поля плотности в зимний и летний сезоны и вли­яет на вертикальную устойчивость вод, особенно в верхних слоях. В глу­бинных и придонных слоях моря, где изменения гидрологических характе­ристик малы, в формировании поля плотности возрастает роль солености.

Как показывает распределение условной плотности на поверхности моря в феврале и августе, ее изменения по акватории моря малы — от 0,5 усл. ед. зимой до 1,5 усл. ед. летом. В феврале плотность в Среднем Каспии более 11,0 усл. ед., а в Южном — около 10,5 усл. ед. В августе зна­чения плотности уменьшаются в среднем на 3 усл. ед., что и составляет величину годовых изменений плотности на поверхности моря.

Следует отметить однонаправленное влияние сезонных изменений тем­пературы и солености на плотность в Среднем Каспии и их противополож­ное влияние в Южном Каспии. Увеличение речного стока в период поло­водья по времени совпадает с прогревом поверхностных слоев воды и совместное влияние этих факторов способствует уменьшению плотности верхнего слоя воды в Среднем Каспии в весенне-летний сезон. В зимнее время наблюдается усиление поступления более соленых южнокаспийских вод в среднюю часть моря и дальнейшее их охлаждение. Оба фактора вызы­вают увеличение плотности вод в Среднем Каспии.

В Южном Каспии в летний сезон осолонение поверхностных слоев воды при испарении и интенсивный прогрев оказывают противоположное влияние на изменения плотности воды. Зимой поступление в южную часть моря менее соленых среднекаспийских вод снижает эффект повышения плот­ности вод в процессе зимнего охлаждения. К тому же и само охлаждение вод в Южном Каспии существенно меньше, чем в Среднем.

Небольшая вертикальная стратификация Каспийского моря по соленос­ти и плотности - один из основных факторов, создающих благоприятные условия для развития конвективного перемешивания во всей толще его вод. Перемешивание верхних слоев моря, как отмечалось, происходит благодаря активно развитой зимней вертикальной циркуляции. В переме­шивании и вентиляции глубинных слоев важную роль играет плотностной сток из северных мелководных районов моря. Высокая плотность образу­ющихся здесь зимой вод позволяет им стекать до самых больших глубин среднекаспийской впадины и далее, переливаясь через Апшеронский порог, поступать в глубинные слои южной части моря. В придонном слое Южного Каспия перемешивание происходит также за счет конвекции, Возбуждае­мой тепловым потоком от дна моря.

Сравнение распределения плотности на разрезе по меридиану 51° в.д., в феврале и августе показывает, что зимой увеличение плотности проис­ходит практически во всей толще вод. В летнее время небольшое повыше­ние плотности отмечается в придонных слоях Южного Каспия, что может служить подтверждением постепенного поступления в этот бассейн вод с высокой плотностью, образовавшихся зимой в Среднем Каспии.

Зимняя вертикальная циркуляция и плотностной сток вод обеспечива­ют достаточное насыщение глубинных слоев кислородом и вызывают ком­пенсационный подъем глубинных вод, обогащенных биогенными вещест­вами, в верхний слой моря. Эти процессы создают благоприятные условия для формирования высокой биологической продуктивности в Среднем и Южном Каспии.

По совокупности физико-химических и биологических характеристик вод в Каспийском море были выделены следующие водные массы: северо­каспийская, верхняя каспийская, глубинная среднекаспийская и глубинная южнокаспийская.

Северокаспийская водная масса занимает северную часть моря. Ее объ­ем незначителен (менее 1% от общего .объема моря), но она оказывает существенное влияние на гидрологические и биологические процессы всего моря. Основные условия формирования северокаспийской водной массы- влияние обильного речного стока и мелководность северной части моря. За южную границу северокаспийской водной массы можно условно принять изогалину 11°/о о- Температура северокаспийской водной массы изменяется в широких пределах — от 0 зимой до 25° летом. Зимой боль­шая часть акватории Северного Каспия покрыта льдом, температура воды подо льдом почти равна температуре замерзания. Летом большая часть северокаспийской воды хорошо прогрета от поверхности до дна и имеет температуру выше 23—24°. Соленость северокаспийской воды понижен­ная даже относительно солености всего Каспийского моря. По направле­нию от устьев Волги и Урала на юг соленость ее увеличивается от 0,1— 0,2 до 10—11 °/оо. Поскольку это возрастание солености происходит посте­пенно, между северокаспийской и верхней каспийской водными массами существует довольно широкая переходная зона. Средняя соленость северокаспийской водной массы значительно изменяется в зависимости от мно­голетних колебаний волжского стока. В периоды опреснения средняя соленость равна 4-5°/оо в периоды осолонения — 9—11°/оо. Вертикаль­ные градиенты солености наблюдаются главным образом в западном районе, наиболее подверженном влиянию речного стока. В остальных рай­онах вертикальные градиенты гидрологических характеристик весьма малы.

В формировании верхней каспийской водной массы главную роль игра­ют процессы зимнего охлаждения и перемешивания и летнего прогрева, а также динамические процессы в верхнем слое моря (волнение, ветровые течения, сгонные явления, внутренние волны). Нижняя граница этой вод­ной массы определяется глубиной распространения зимней вертикальной циркуляции и располагается в Среднем Каспии в слое 150—200 м, в Юж­ном — 50—150 м. На нижней границе происходит существенное пониже­ние содержания кислорода и уменьшение вертикальных градиентов тем­пературы. В летней модификации выделяется хорошо прогретый и пере­мешанный верхний слой толщиной 20—30 м, ограниченный снизу резким термоклином. Соленость верхней каспийской водной массы в большинстве случаев равна 12,7—13,0°/оо- Эта водная масса отличается высоким содер­жанием кислорода: в верхнем слое — от 7,5—8,0 зимой до 6,0—6,5 мл/л летом, на нижней границе содержание кислорода не менее 4,5—5,5 мл/л.

Глубинные водные массы формируются главным образом в зимние месяцы в результате плотностного стока холодных вод из северных райо­нов моря, а также с восточного шельфа. Эти воды опускаются в придонные слои среднекаспийской котловины, а переливаясь через Апшеронский по­рог, поступают и в южно каспийскую впадину. В суровые зимы в форми­ровании глубинных вод принимает участие и зимняя вертикальная цирку­ляция. Глубинные каспийские водные массы имеют следующие средние термохалинные характеристики: среднекаспийская (250—300 м — дно) — температура 3,9—5,2°, соленость 12,7—13,0°/о о, содержание кислорода 3,0—5,5 мл/л; южнокаспийская (100—150 м — дно) — температура 5,7—6,3°, соленость 12,8—13,1°/оо» содержание кислорода 2,0— 3,5 мл/л. Анализ изменчивости термохалинных характеристик глубинных водных масс по­казывает, что вся толща вод моря находится в подвижном состоянии, что имеет первостепенное значение для такого замкнутого водоема, как Кас­пийское море.

Заключение.

Таким образом, современный водный режим Каспийского моря в течение периода инструментальных наблюдений существенно изменялся. Начиная с 1882 по 1977 г., несмотря на отдельные флуктуации уровень моря прак­тически непрерывно падал и в отдельные годы это падение превышало 30 см. Значительное снижение уровня моря было тесно связано с особенностями развития климатических процессов. Начиная с конца про итого столетия климат постепенно теплел, что повлияло на процессы, определяю­щие водообмен на поверхности суши.

В последние же годы Уровень Каспия возрастает. Пока нет общепризнаной гипотезы, объясняющей это явление. Если этот процесс и будет продолжаться, то часть астраханской области окажется под водой. Возникнет необходимость строительства дамб, плотин. Но такая угроза возникнет не раньше чем через 100 лет.

Список используемой литературы.

1. С. И Варущенко «Изменение режима Каспийского моря и бессточных водоемов в палеовремени. М. Наука 1987.

2. Каспийское море: гидрология и гидрохимия. М. Наука 1986.

3. Каспий-настоящее и будущее. Тез. докл. Международной конф. Астрахань.

4. Касынов А. Г. «Каспийское море» Л. 1987.

5. Крицкий С. К. «Колебания уровня Каспийского моря» М. Наука 1975.