Введення. p>
Унікальний природний водойму нашої планети - Каспійське море розташоване накрайньому південному сході Європейської території Росії Море лежить на кордонідвох великих частин єдиного материка Евразіі.Географіческіе координатикрайніх точок сучасної акваторії Каспійського моря (без Кара-Богаз-Голу):на півночі - 47 ° 07 'пн.ш., на півдні - 36 ° 33' пн.ш.; на заході - 46 ° 43 'сх.д. іна сході - 54 ° 03'в. д.
Каспій займає велику й глибоку материкову депресію в межах самоїобширної в Європі та СРСР області внутрішнього стоку, не має зв'язку з
Світовим океаном, і рівень моря лежить на 28 м нижче рівня океану.
За розмірами своєї улоговини Каспійське море - найбільший на Землізамкнуте водоймище. Його загальна площа дорівнює 378 400 км2, що становить 18%загальної площі озер земної кулі і в 4,5 рази перевищує площу другого завеличиною озера світу - Верхнього (84 100 км2. Північна Америка) [Миколаєва,
1971; Світовий водний баланс і водні ресурси Землі, 1974]. Разом з тимплоща Каспійського моря порівнянна і навіть значно перевершує площудеяких морів Світового океану:
Балтійського (387000 км2), Адріатичного (139000 км2), Білого (87 000км2)
[Атлас океанів, 1977, 1980].
Каспійського моря. в цілому властиве субмеридіональна простягання.
Найбільша його протяжність з півночі на південь складає 1030 км (померидіану 50 ° 00 'сх.д.). Найбільша ширина досягає 435 км (по паралелі
45 ° 30'с. Ш.), Найменша - 196км (по паралелі 40 ° 30'с. Ш.).
Каспійське море - глибоководний водойму з сильно розвиненою шельфової зоною.
За величиною максимальної глибини западини - 1025 м - Каспій поступається лишедвом найглибшим озер світу - Байкалу (1620 м) і Танганьїка (1435 м)
[Малий атлас світу, 1981]. Середня глибина Каспійського моря, розрахована забатіграфіческой кривої, дорівнює 208 м. p>
Виходячи з особливостей морфологічного будови і фізико -географічних умов. Каспійське море прийнято ділити на три частини:
Північний, Середній і Південний Каспій. За умовну межу між Північним і
Середнім Каспієм звичайно приймають лінію, що сполучає о-в Чечені з м. Тюб-
Карагай, а між Середнім і Південним Каспієм лінію о-в Житловий-м. Куулі Вмежах Північного Каспію виділяють також західну і східну частини.
Для Каспійського моря, як і для будь-якого замкнутого водойми, характернізначні зміни природних умов, обумовлені комплексомкліматичних, гідрологічних та геологічних процесів, що протікають вмежах його водозбірного басейну. Серед компонентів природного комплексуморя досить істотно змінюються морфомет-рія і топографія водойми. Так,що спостерігалося в 30-х роках цього століття зменшення зволоженості вбасейні Каспію обумовило значне скорочення обсягу вод і різке (1,8м) зниження рівня моря. Це призвело до скорочення площі водноїповерхні, зміні конфігурації берегової лінії, зменшення глибин. Уполеднее час спостерігається зворотний процес. Рівень Каспію з року в рікзростає що викликає затоплення величезних територій. p>
ВОДНИЙ БАЛАНС І РІВЕНЬ МОРЯ.
Мінливість рівня поверхні Каспійського моря - одна з головнихособливостей його гідрологічного режиму. У віковому ході рівня Каспійськогоморя виділяються циклічні коливання різної тривалості.
Аж до 30-х років цього століття водний баланс Каспійського моряформувався під впливом природних кліматичних факторів, в результатіїх довготривалих змін. З середини 30-х років на річках Каспійськогобасейну почалося інтенсивне водогосподарське будівництво, впливякого стало відчутно позначатися в 50-і роки. До початку 70-х роківпрактично всі великі річки басейну були зарегульовані, заповнені іпущені в експлуатацію водосховища. У результаті цього зменшився обсягрічкового стоку і змінилося його внутрішньорічні розподіл. У 30-і рокизменшення сумарного припливу річкових вод в Каспій не перевищує 5-7 км3 врік, в даний час безповоротні вилучення досягають в окремі рокиблизько 50 км3 на рік. Отже, крім впливу кліматичних факторів,величина поверхневого припливу в море відчуває відчутне додатковевплив антропо-генної діяльності.
Дослідження водного балансу за 1900-1982 рр.. показало, що величини йогоприбуткової частини майже весь час були меншими, ніж видаткової, в основному зарахунок притоки річок (табл. 1). Дефіцит балансу, що склав у середньому 14км3/год, зумовив загальну тенденцію зниження рівня моря, що продовжувався до
1977 включно. Лише в окремі нетривалі відрізки часуприхід води в морі перевищував витрата і відбувалося підвищення або стабілізаціярівня (рис. 1).
Поверхневий приплив в море складається з стоку річок Волги, Уралу,
Терека, Сулак, Самура, Кури, кавказьких малих річок і річок Іранськогоузбережжя. Волга, басейн якої становить близько 40% територіїводозбірного басейну Каспію, визначає основну частину поверхневогоприпливу до моря, що досягає близько 80% загального його об'єму.
Зміни багаторічного сезонного стоку Волги в різні відрізки часудосягають значних величин (табл. 2).
Сприятливі гідрометеорологічні умови в басейні моря, що склалисяна початку століття (1900-1929 рр..), зумовили значний приплив річковихвод до моря і відносно високе положення його рівня (див. рис. 1). У 30-тіроки в басейнах Волги і Уралу спостерігався затяжний маловодний період.
Величина волзького стоку скоротилася до 200 км3 у рік, у той час як у
1900-1929 рр.. вона сягала 250 км3 в рік. Головна причина цієїмаловодність - потепління клімату, що охопило всі північну півкулю. Урезультаті значно зменшилася кількість атмосферних опадів, головнимчином осінньо-зимових, які формують основний обсяг стоку Волги. p>
У період 1942-1969 рр.. басейну моря був притаманний більш помірний клімат,тому водоносність річок дещо збільшилася і темпи падіння p>
Таблиця 1. Складові водного балансу Каспійського моря p>
p>
p>
p>
рівня сповільнилися. Однак у першій половині 70-х років в басейні
Каспійського моря знову склалися несприятливі гідрометеорологічніумови і сталося падіння рівня моря до найнижчої позначки за всечас проведення інструментальних спостережень - до -29,0 м (1977 р.).
Величина сумарного річкового стоку в 1970-1977 рр.. виявилася навіть нижче, ніжв період інтенсивного падіння рівня в 30-х роках. Сток Волги зменшився до
207 км3/год і був нижче середньої багаторічної норми за 1900-1982 рр.. -238км3/год.
Зміна характеру зволоженості в басейні Каспію, що настало в кінці
70-х років, призвело до збільшення атмосферних опадів, водоносність Волгирізко підвищилася, і відбувся швидкий підйом рівня моря (див. табл. 2, рис.
1).
За досліджений період (1900-1982 рр..) Різниця між максимальним імінімальним поверхневим притоком в морі становить 260 км3. Найбільшийсумарний поверхневий приплив - близько 460км3 - відзначався в 1926р., анайменший - 200 км3 - в 1975 р.
внутрішньорічні розподіл поверхневого припливу в Каспій, незважаючи навідмінність фізико-географічних умов річкових басейнів і специфічніособливості річного стоку окремих річок, майже повністю відповідаєвсерединірічного розподілу стоку Волги, що становить основну часткузагального припливу в море.
Протягом року чітко виділяється максимум стоку в травні-червні, в періодпроходження повені. У цей час у морі щомісяця надходить p>
p>
Рис. 1. Багаторічні зміни стоку Волги (км3/год) (д), рівня моря
(м БС) (б): 1 - фактичний, 2 - природний p>
17-26% величини річного стоку. Найменше річкової води надходить в зимовімісяці: у січні-лютому 3-7% річного стоку.
Інтенсивне використання водних ресурсів річок, що почалося з 50-х років,привело до зменшення величини поверхневого припливу в море, йоговсерединірічного перерозподілу і, як наслідок, до додатковогозниження рівня моря (див. рис. 1). У 70-х роках зменшення величиниволзького стоку за рахунок безповоротних вилучень на народногосподарські потребискладала вже близько 20 км3 на рік [Шікломанов, 1976], що дорівнює 50%щорічних сумарних вилучень з річок Каспійського басейну. Всього з 1940 по
1982 море "недоотримало" понад 800 км3 річкової води, що може бути майжепорівнянно з трирічним стоком Волги в среднекліматіческіх умовах.
Оскільки обсяг атмосферних опадів, що випадають на акваторію моря,істотно менше об'єму річкового стоку, вплив опадів на міжрічноїзміни рівня моря значно менше, ніж річкового стоку.
З початку століття простежується тенденція збільшення опадів, що випадаютьна поверхню моря. Їх частка у водному балансі змінювалася від 15% на початкусторіччя до 23% в 1978-1982 рр.., коли на поверхню моря в середньому за ріквипадало 257 мм, що істотно перевищувало Середньобагаторічний норму (191мм). Найбільша кількість опадів - близько 112 км3 (308 мм) - булозареєстровано в 1969 р., найменше - близько 50 км3 (132 мм) - в 1944 р.
Таким чином, розмах коливань кількості опадів склав близько 60 км3
(178 мм шару). Протягом року найменшу кількість опадів випадає влітні місяці - липень-серпень (табл. 3). p>
Табл. 2. Внутрішньорічні розподіл стоку Волги (у с. Верхнього Леб'яже)в 1900-1982 рр. p>
p>
Табл. 3. Внутрішньорічні розподіл кількості атмосферних опадівщо випадають на поверхню Каспію. p>
Випаровування з поверхні моря - основна видаткова складова водногобалансу. Через відсутність достатньої кількості фактичних спостереженьйого величина в даний час оцінюється з різних теоретичним іемпіричними формулами. Використання методики розрахунку, розробленої в
ГОІНе [Гоптарев, Панін, 1970], дозволило уточнити міжрічної і
Внутрішньорічні розподіл величин випаровування по акваторії Каспію. Наакваторії моря найвища величина випаровування характерна для Північного
Каспію, а найбільш низька - для Середнього Каспію. P>
Аналіз міжрічної змін величин випаровування в поточному сторіччі показав,що саме інтенсивне випаровування було в 30-х роках, чому сприялапосушливість клімату, пов'язана з переважанням антіціклоніческого режимуциркуляції атмосфери на значній частині ETC, що викликало підвищенийвипаровування не тільки в водозбірному басейні моря, але і на його акваторії. Уцей час з поверхні моря щорічно випаровувалися близько 395 км3 води --набагато більше, ніж її надходило в море. В результаті в 1930-1941 рр.. море
"втратило" близько 740 км3 води. p>
Для випаровування з поверхні Каспію характерні незначні міжрічноїзміни, що свідчать про відносну стійкості цього фактора.
Однак слід зазначити, що у зв'язку з пониженням рівня моря івідповідним скороченням площі його дзеркала відбувається зміни обсягувипаровується води.
Сезонна мінливість випаровування більш значна, ніж міжрічної. Так, зчервня по грудень з поверхні моря випаровується близько 70% річного обсягуводи (табл. 4).
До видаткових складових водного балансу до 1980 р. ставився також стокморських вод з Каспію в затоку Кара-Богаз-Гол. Безпосередні спостереженняза стоком в затоку велися з 1928 р. Середній багаторічний величина стоку за
1900-1979 рр.. склала близько 15 км3/год.
На початку століття в затоку стікало до 30 км3 у рік, у наступні роки, взв'язку зі скороченням річкового притоки і пониженням рівня моря, обсяг стокуморських вод у затоку постійно скорочувався (див. табл. 1).
З метою скорочення величини видаткової складової водного балансу Каспіюв 1980 р. Кара-Богаз-Гол був відділений від моря глухий греблею, сток морськихвод у затоку припинився. Перекриття Кара-Богаз-Гола дозволило "заощадити"до 1985 р. понад 40 км3 морської води, що в загальному підвищенні рівня морясклало близько 17 см шару, і рівень моря став щорічно в середньому на
2,5-2,7 см вище, ніж при існуванні стоку в затоку.
Роль підземного припливу в море у водному балансі Каспію незначна,величина його орієнтовно оцінюється в 4 км3/год [Потайчук, 1970].
За історичний час відбувалася неодноразова зміна низьких і 'високихстоянь рівня Каспію (рис. 2). У середині XVI ст. рівень моря був напозначці -26,6 м у наступні століття відбулося підвищення рівня до -23,9м, а на початку XVIII ст. рівень опустився до позначки -26 м. Після цьогозначного зниження почався період високого стояння рівня, і до початку
XIX ст. (1805 р.) його відмітка досягла -22 м [Берг, 1934; Аполло, 1951;
Федоров, 1957; Миколаєва, Хан-Магомедов, 1962]. З початку проведенняінструментальних спостережень (1837 р.) і до початку XX ст. рівень зберігавстановище в середньому близько -25,8 м. З 1900 по 1929 р. зміни рівня булинезначними і відбувалися близько середньої позначки -26,2 м. Цещодо рівноважний положення рівня змінилося його різким зниженням: з
1930 по 1941 р. воно склало 1,8 м і-було пов'язано з великомасштабнимикліматичними змінами. У наступні роки зниження рівня Каспіювідбувалося більш повільно, а в 60-і роки спостерігалася деяка йогостабілізація біля позначки -28,4 м. У першій половині 70-х років відбулосяпониження рівня до екстремально низькою за останні 150 років позначки: -29 мв 1977 р. Загальне зниження з 1900 по 1977 р. склало 3 м, у тому числі зарахунок господарської діяльності - близько 1 м. З 1978 р. рівень Каспію ставрізко підвищуватися і в 1985 р. досяг позначки -27,97 м, тобто піднявся більшніж на метр.
Сучасне підвищення рівня не є аномального явища.
Як зазначалося, значні коливання рівня спостерігалися як у минулому,так і в поточному сторіччі. Так, збільшення рівня на 20-30 см на рікнаголошувалося в 1865-1866, 1895-1896, 1933-1934, 1937-1938 рр.. Підвищеннярівня моря, яке спостерігається з 1978 р., обумовлено головним чиномзбільшенням обсягу надходить в море волзького стоку, а також кількостіатмосферних опадів, що випадають на поверхню моря. У 1978-1983 рр..кількість атмосферних опадів істотно перевищувала їхню середню багаторічнунорму, досягши 256 мм на рік.
внутрішньорічні зміна рівня має чітко виражений сезонний характер
(рис. 3), обумовлений мінливістю складових водного балансу. Узимовий час рівень - низький, потім внаслідок інтенсивного надходження доморе річкових вод спостерігається його весняно-літній підйом. Основне накопиченняводи в морі відбувається в червні-липні, і рівень досягає найвищогоположення. З серпня, у зв'язку зі зменшенням річкового припливу і збільшеннямвипаровування з морської акваторії, рівень поступово знижується до зимовогомінімуму, що спостерігається в січні-лютому.
Середня багаторічна величина внутрігодрвих змін рівня за 1900-1983рр.. склала 30 см (табл. 5). Найбільша величина його p>
Рис 2. Вікові зміни рівня Каспійського моря. 1500-1900-за Л. С. Берг:
1901-1083 рр.-дані ГОІНа. P>
p>
Рис 3. Среднемноголнтніе внутрішньорічні зміни рівня Каспійського моря
1 - 1942-1955 рр.., 2 - 1956-1984рр., 3 - 1970-1977р., 4 - 1978-1984рр. P>
річних змін спостерігалася в багатоводний 1926 р. (50 см), найменша -- вмаловодний 1975 р. (25 см).
Зарегулювання річкового стоку в басейні Каспійського моря вплинуло насезонний хід рівня. У сучасних умовах повінь на Волзі починаєтьсяна місяць-півтора раніше і проходить швидше, ніж до 50-х років. Це призводитьдо більш раннього настання середньомісячного максимуму в річному ходірівня. Весняно-літні попуски річкової води викликають деякий згладжуванняходу рівня в цей виттям року, а зимові попуски, навпаки, призводять допідвищення рівня. Таким чином, в цілому протягом року хід рівня ставбільш плавним (див. рис. 3).
Великий науковий і практичний інтерес представляє розробка прогнозіврівня моря. В даний час існує кілька методів. По-перше, цетак звані кліматичні (геліогеофізі-
p>
p>
орієн) прогнози. Вони грунтуються на фізичних моделях, що зв'язують коливаннярівня Каспію або окремих складових водного балансу з різнимизовнішніми чинниками - температурою повітря та іншими метеорологічнимихарактеристиками, атмосферної циркуляції, сонячною активністю.
Багато авторів [Бєлінський, Калінін, 1946; Гирі, 1971; Аполло, Алексєєва,
1959; Соскін, 1959; Ейгенсон, 1963; Антонов, 1963; и др.] проводили пошукцих закономірностей тимчасових змін рівня моря, обумовленихгеофізичними і кліматичними факторами. Однак кліматичний прогноз натривалий час для таких великих територій, як басейн Каспію,продовжує залишатися однією з складних і невирішених проблем науки. Незважаючина те що наявність сонячно-земних зв'язків в даний час визнано,механізм цих зв'язків і теоретична сторона питання залишаються багато в чомунеясними. Залежності між рівнем моря і характеристиками атмосферноїциркуляції також далеко не завжди дають можливість отримати прогноз натривалий час.
До другої групи прогнозів?? тносятся ймовірносно-статистичні методи,суть яких полягає в ймовірносно описі коливань рівня виходячи зуявлень про породжують їх кліматичних і гідрологічних фактори якпро стохастичних процесах [Крицький та ін, 1975]. Оскільки зміниводного балансу та рівня Каспію обумовлені взаємодією двох основнихфакторів: поверхневого припливу річкових вод і видимого випаровування
(атмосферні опади мінус випаровування), то розрахунки та моделювання рядівцих характеристик-дозволяють дослідити мінливість рівня моря як уприродних умовах формування гідрологічного режиму, так і прирізних його порушення.
Розрахунки ймовірних змін рівня Каспійського моря на тривалуперспективу, засновані на воднобалансовом методі, виконані багатьмадослідниками [Калінін, 1968; Архипова и др., 1972; Смирнова, 1972;
Ратковіч та ін, 1973; Шікломанов, 1976; и др.]. Отримані прогнози хоча івідрізняються один від одного в кількісному відношенні, але сходяться в тому, що докінця століття при середніх гідрометеорологічних умов можна очікуватидеякого зниження рівня моря.
Основним ускладненням розробки кліматичного напряму прогнозівє та обставина, що для побудови надійних фізичних моделейнеобхідно знайти такі визначальні зовнішні фактори, зміни якихвипереджали б зміни рівня або складових водного балансу на строк неменше завчасне ™ прогнозу. Знайти такі фактори важко, томувиникає необхідність екстраполяції їх, що представляє не менш складнузавдання, ніж розробка самого методу сверхдолгосрочного прогнозу рівняморя.
ймовірносно-статистичні методи прогнозу мають більш суворутеоретичну основу, ніж кліматичні, але ймовірна форма одержуванихпрогнозів, коли однозначно визначається календарний хід рівня при середніхумовах припливу та випаровування і задається широка смуга ймовірних відхиленьположення рівня в одному році прогнозованого періоду, ускладнює їхпрактичне використання.
Таким чином, в даний час не існує достатньо надійних методівпрогнозування очікуваних змін рівня Каспійського моря, щоістотно ускладнює вирішення питань, пов'язаних з економікою та розвиткомнародного господарства в басейні моря. Розробка таких методів - одне знайбільш важливих напрямів досліджень Каспію. p>
Гідрологічні СТРУКТУРА І ВОДНІ МАСИ. p>
Своєрідність умов формування гідрологічної структури вод Каспійськогоморя визначається його замкнутістю, внутрішньоматерикових становищем, великиймеридіональної протяжністю, впливом річкового стоку, конфігурацієюберегів і рельєфом морського дна.
Замкнутість моря виключає адвекцію вод з інших басейнів, зумовлюєформування "структури вод Каспію шляхом взаємодії процесів,що відбуваються в самому водоймищі. Розташування моря глибоко всередині материка
Євразії обумовлює значний вплив таких зовнішніх факторів, яктеплове і динамічний стан атмосфери і річкового стоку. Витягнутість моряв меридіональному напрямку більш ніж на 10 ° створює великі кліматичнівідмінності між окремими його частинами, найсильніше проявляються в зимовийсезон. Складний рельєф дна моря (глибоководні улоговини, розділеніпорогом, численні острови і банки) впливає на особливості циркуляціївод і характер водообміну. Так, Апшеронський поріг обмежує водо-обмінміж улоговинами Середнього і Південного Каспію, сприяючи формуванню вкожній з них своєрідною гідрологічної структури.
Загалом гідрологічна структура вод моря створюється шляхом взаємодіїпроцесів горизонтальної і вертикальної турбулентності і циркуляції вод,викликаються різними факторами - полем вітру, потоками тепла і маси черезповерхню моря, полем щільності, впливом конфігурації берегів.
Гідрологічні умови в різних частинах моря істотно залежать також відводообміну між ними.
Сезонні зміни гідрологічних умов в Каспійському морі вельмизначні, хоча вони неоднакові по акваторії і в загальному зменшуються внапрямі з півночі на південь. У Північному Каспії велика величина сезоннихзмін теплового стану вод визначається різкою кон-тінентальностьюклімату, а солоності - зосередженням тут основної кількостіщо надходять у море річкових вод. У напрямку на південь вплив цих факторівзменшується. Крім того, більший об'єм водних мас Середнього і Південного Каспіюробить режим цих частин моря більш стійким по відношенню до зовнішніхвпливів, ніж мілководного Північного Каспію.
Взимку, завдяки кліматичним відмінностей між північними і південними районамиморя, температура води на поверхні змінюється від О-+0,5 ° у кромки льодудо 10,0-10,7 ° на півдні моря. При цьому біля західного берега моря температураводи нижче завдяки перенесенню на південь холодних вод з півночі, а вздовжсхідного берега вище у зв'язку з надходженням на північ більш теплихюжнокаспійскіх вод. Вертикальні термічні відмінності в товщі вод взимкумалі внаслідок інтенсивного розвитку процесів конвективногоперемішування.
Влітку, навпаки, кліматичні умови над акваторією моря квазіоднородниеі горизонтальні температурні відмінності водних мас у цілому менше, ніжвзимку. У серпні на більшій частині акваторії температура води на поверхнізнаходиться в межах від 22-23 до 26-27 °. Лише в районі біля східного берега
Середнього Каспію в липні-серпні часто утворюється велика зона негативниханомалій температури води (до 16-11 °). Її утворення пов'язане з згінніефектом частих в літній час і стійких північно-західних вітрів,що приводить до виходу на поверхню більш холодних вод проміжних шарів.
Ці води виділяються також за своїми хімічними і біологічнимихарактеристиками. p>
При інтенсивному прогріві моря навесні на нижній межі шару вітровогоперемішування утворюється термоклін, що досягає максимального розвитку всерпні. Існування в літній сезон різко вираженого термокліна поблизувід поверхні моря обмежує поширення термохалінних збурень углибинні шари води. З початком осіннього охолодження і розвиткомконвективного перемішування термоклін руйнується, і в морі зновуформується "зимовий" тип розподілу температури зі значноюоднорідністю її по глибині і великими відмінностями у верхньому шарі.
Найбільші річні різниці температури води на поверхні моря - до 20 ° --спостерігаються в його північних районах, а також у східних берегів Південного
Каспію, що обумовлено інтенсивним річним прогревом і зимовим охолодженняммілководь. Для центральної частини Південного Каспію характерні найменшізміни температури протягом року, відповідні невеликим сезоннимкліматичних відмінностей. У західного і східного берегів Середнього Каспію,в районах апвелінгу, величина річної різниці температури на поверхнізменшується на 14-15 °.
Сезонні зміни температури у глибинних шарах моря залежать від розвиткупроцесів конвективного перемішування. У Середньому Каспії сезонні відмінностітемператури найбільш істотні у шарі товщиною близько 200 м, у Південному
Каспії - в шарі до 100 м, що пов'язано з розвитком тут зимової вертикальноїциркуляції. У суворі зими, коли конвекція розповсюджується до великихглибин, зниження температури може охоплювати більш значну товщуводи, а в Середньому Каспії воно доходить • до дна. У придонних шарах Середнього
Каспію температура дорівнює 4,5-5,0, Південного - 5,7-6,0 °.
На меридіональному розрізі вздовж 51 ° сх.д. максимальні величини річнийрізниці температури води властиві верхнього шару товщиною 30-40 м.
Найменші сезонні зміни температури (0,2-0,3 °) в Середньому Каспіївідзначаються в проміжному шарі 75-300 м. У Південному Каспії шар мінімальноїсезонної мінливості (менше 0,1 °) знаходиться значно глибше - від 350 до
650 м.
характерну особливість розглянутого розрізу представляє збільшеннярічний різниці температури води вздовж північного схилу западини і впридонних шарах Середнього Каспію, аж до Апшеронського порога. Це пов'язаноз впливом процесу плотностного стоку в зимовий час холодних вод запівнічному схилу среднекаспійской западини в її придонні шари. У Південному
Каспії, вздовж схилу Апшеронського порога і в придонних шарах такожпростежується деяке зростання величин мінливості температури.
Таким чином, розподіл величин річної мінливості температури водив Середньому та Південному Каспії свідчить про те, що найбільші сезоннізміни відзначаються у верхньому шарі, а також в придонних горизонтах і уздовжсхилів глибоководних западин, а в глибинній товщі вод, особливо в південнійчастини моря, вони малі.
Просторові зміни солоності води більше всього в Північному Каспії,де вона зростає від 0,1-0,2 °/о про поблизу гирла Волги й Уралу до 10-12 °/оо на кордоні з Середнім Каспієм.
У глибоководних частинах моря солоність на поверхні збільшується в ціломуз півночі на південь і з заходу на схід. Такий розподіл солоності пов'язаноз опріснюються впливом річкового стоку вздовж західного узбережжя іосолоненіем вод біля східного берега, в умовах повної відсутності тутпрісного стоку і інтенсивного випаровування. У відкритому-тих районах моря солоністьрідко виходить за межі 12,7-13,2 °/оо. Вертикальне. Розподілсолоності в Середньому та Південному Каспії досить однорідне - від поверхні додна її збільшення не перевищує десятих часток проміле.
Зміни солоності в різних районах моря від сезону до сезону невідрізняються тієї односпрямованість, яка властива змін температури.
Так, від весни до літа на всій акваторії Південного Каспію солоність зростаєвнаслідок збільшення випаровування. У той же час в Середньому Каспії, депроявляється вплив опріснених северокаспійскіх вод, солоність на більшійчастині акваторії знижується.
Зміни солоності від листопада до лютого носять протилежний характер. У
Південному Каспії солоність зменшується, а в Середньому зростає, що пояснюєтьсяумовами водообміну між цими частинами моря. У цю пору року більшесолоні южнокаспійскіе води надходять в середню частину моря, а в південнувиносяться менш солоні среднекаспійскіе води.
Максимальні величини річної різниці солоності на поверхні,перевищують 1% о, відзначаються на північному кордоні Середнього Каспію і впріустьевих районах. На акваторії відкритого моря вони досить малі істановлять у середньому 0,2-0,4 °/оо p>
Величини річний різниці солоності на розрізі по меридіану 51 с.д.показують, що в товщі вод вони в основному не перевищують 0,2-0,3 °/оо
Мінімальні величини мінливості (0,1 °/оо і менше) властиві глибиннимверствам басейнів. На схилах Апшеронського порога річні зміни солоностібільше, що пов'язано з інтенсивним водообміну між Середнім і Південним Каспіємчерез Апшеронський поріг.
однорідний розподіл солоності в глибоководних частинах Каспійського моря
- Важлива риса його гідрологічної структури, яка обумовлює її сезоннумінливість головним чином за рахунок температури. Саме температура води,при мало що змінюється солоності, визначає основні особливості полящільності в зимовий та літній сезони і впливає на вертикальну стійкістьвод, особливо у верхніх шарах. У глибинних і придонних шарах моря, дезміни гідрологічних характеристик малі, у формуванні поля щільностізростає роль солоності.
Як показує розподіл умовної щільності на поверхні моря влютому і серпні, її зміни по акваторії моря малі - від 0,5 ум. од.взимку до 1,5 ум. од. влітку. У лютому щільність в Середньому Каспії більш
11,0 ум. од., а в Південному - близько 10,5 ум. од. У серпні значення щільностізменшуються в середньому на 3 усл. од., що і складає величину річнихзмін щільності на поверхні моря.
Слід зазначити однонаправлений вплив сезонних змін температури ісолоності на щільність у Середньому Каспії та їх протилежний вплив в
Південному Каспії. Збільшення річкового стоку в період повені за часомзбігається з прогревом поверхневих шарів води і сумісний вплив цихфакторів сприяє зменшенню щільності верхнього шару води в Середньому
Каспії у весняно-літній сезон. У зимовий час спостерігається посиленнянадходження більш солоних южнокаспійскіх вод в середню частину моря іподальше їхнє охолодження. Обидва фактори викликають збільшення щільності вод в
Середньому Каспії.
У Південному Каспії в літній сезон осолоненіе поверхневих шарів води привипаровуванні та інтенсивний прогрів роблять протилежний вплив назміни щільності води. Взимку надходження в південну частину моря меншесреднекаспійскіх солоних вод знижує ефект підвищення щільності вод упроцесі зимового охолодження. До того ж і саме охолодження вод у Південному Каспіїістотно менше, ніж у Середньому.
Невелика вертикальна стратифікація Каспійського моря по солоності іщільності - один з основних факторів, що створюють сприятливі умови длярозвитку конвективного перемішування у всій товщі його вод. Перемішуванняверхніх шарів моря, як зазначалося, відбувається завдяки активно розвиненоюзимової вертикальної циркуляції. У перемішуванні і вентиляції глибиннихшарів важливу роль відіграє плотностной сток з північних мілководних районівморя. Висока щільність утворюються тут взимку вод дозволяє їм стікатидо самих великих глибин среднекаспійской западини і далі, переливаючись через
Апшеронський поріг, поступати в глибинні шари південній частині моря. У придонномушарі Південного Каспію перемішування відбувається також за рахунок конвекції,
Порушуємо тепловим потоком від дна моря.
Порівняння розподілу щільності на розрізі по меридіану 51 ° східної довготи, влютому і серпні показує, що взимку збільшення щільності відбуваєтьсяпрактично у всій товщі вод. У літню пору невелике підвищення щільностінаголошується в придонних шарах Південного Каспію, що може служитипідтвердженням поступового надходження в цей басейн вод з високоющільністю, що утворилися взимку в Середньому Каспії.
Зимова вертикальна циркуляція і плотностной сток вод забезпечуютьдостатнє насичення глибинних шарів киснем і викликають компенсаційнийпідйом глибинних вод, збагачених біогенними речовинами, у верхній шарморя. Ці процеси створюють сприятливі умови для формування високоїбіологічної продуктивності в Середньому та Південному Каспії.
За сукупністю фізико-хімічних та біологічних характеристик вод в
Каспійському морі були виділені наступні водні маси: северокаспійская,верхня каспійська, глибинна среднекаспійская і глибинна южнокаспійская. p>
Северокаспійская водна маса займає північну частину моря. Її обсягнезначний (менш 1% від загального. обсягу моря), але вона надаєістотний вплив на гідрологічні та біологічні процеси всьогоморя. Основні умови формування северокаспійской водної маси-впливрясного річкового стоку і мілководних північній частині моря. За південнукордон северокаспійской водної маси можна умовно прийняти ізогаліну 11 °/оо-Температура северокаспійской водної маси змінюється в широких межах
- Від 0 взимку до 25 ° влітку. Взимку більша частина акваторії Північного Каспіюпокрита льодом, температура води під льодом майже дорівнює температурізамерзання. Влітку велика частина северокаспійской води добре прогріта відповерхні до дна і має температуру вище 23-24 °. Солоністьсеверокаспійской води знижена навіть щодо солоності всього
Каспійського моря. У напрямку від гирла Волги й Уралу на південь солоність їїзбільшується від 0,1 - 0,2 до 10-11 °/оо. Оскільки це зростаннясолоності відбувається поступово, між северокаспійской і верхньоїкаспійської водними масами існує досить широка перехідна зона.
Середня солоність северокаспійской водної маси значно змінюється взалежно від багаторічних коливань волзького стоку. У періоди опрісненнясередня солоність дорівнює 4-5 °/оо в періоди осолоненія - 9-11 °/оо.
Вертикальні градієнти солоності спостерігаються головним чином в західномурайоні, найбільш схильному до впливу річкового стоку. У решті районіввертикальні градієнти гідрологічних характеристик досить малі.
У формуванні верхньої каспійської водної маси головну роль відіграютьпроцеси зимового охолодження і перемішування і річного прогріву, а такождинамічні процеси в верхньому шарі моря (хвилювання, вітрові течії,згінні явища, внутрішні хвилі). Нижня межа цієї водної масивизначається глибиною розповсюдження зимової вертикальної ци?? куляціі ірозташовується в Середньому Каспії в шарі 150-200 м, у Південному - 50-150 м. Нанижньої межі відбувається істотне зниження вмісту кисню ізменшення вертикальних градієнтів температури. У літній модифікаціївиділяється добре прогрітий і перемішаний верхній шар товщиною 20-30 м,обмежений знизу різким термокліном. Солоність верхній каспійської водноїмаси в більшості випадків дорівнює 12,7-13,0 °/оо-Ця водна масавідрізняється високим вмістом кисню: у верхньому шарі - від 7,5-8,0 взимкудо 6,0-6,5 мл/л влітку, на нижній межі вміст кисню не менше
4,5-5,5 мл/л.
Глибинні водні маси формуються головним чином в зимові місяці врезультаті плотностного стоку холодних вод з північних районів моря, атакож з східного шельфу. Ці води опускаються в придонні шарисреднекаспійской улоговини, а переливаючись через Апшеронський поріг,роблять і в південно каспійську западину. У суворі зими в формуванніглибинних вод бере участь і зимова вертикальна циркуляція. Глибиннікаспійські водні маси мають такі середні термохалінниехарактеристики: среднекаспійская (250-300 м - дно) - температура 3,9-5,2 °,солоність 12,7-13,0 °/о о, вміст кисню 3,0-5,5 мл/л; южнокаспійская
(100-150 м - дно) - температура 5,7-6,3 °, солоність 12,8-13,1 °/оо »вміст кисню 2,0 - 3,5 мл/л. Аналіз мінливості термохалінниххарактеристик глибинних водних мас показує, що вся товща вод моряперебуває у рухомому стані, що має першорядне значення длятакого замкнутого водойми, як Каспійське море. p>
Висновок. p>
Таким чином, сучасний водний режим Каспійського моря протягом періодуінструментальних спостережень істотно змінювався. Починаючи з 1882 по 1977р., незважаючи на окремі флуктуації рівень моря практично безперервнопадав і в окремі роки це падіння перевищувала 30 см. Значне зниженнярівня моря було тісно пов'язано з особливостями розвитку кліматичнихпроцесів. Починаючи з кінця про разом століття клімат поступово теплел, щовплинуло на процеси, що визначають водообмін на поверхні суші.
В останні ж роки Рівень Каспію зростає. Ще не загальновизнанагіпотези, що пояснює це явище. Якщо цей процес і буде тривати,то частина астраханської області опиниться під водою. Виникне необхідністьбудівництва дамб, гребель. Але така загроза виникне не раніше ніж через
100 років. P>
Список використаної літератури. P>
1. С. І Варущенко «Зміна режиму Каспійського моря і безстічних водойм у палеовремені. М. Наука 1987.
2. Каспійське море: гідрологія та гідрохімія. М. Наука 1986.
3. Каспій-сьогодення і майбутнє. Тез. докл. Міжнародної конф. Астрахань.
4. Касинов А. Г. «Каспійське море» Л. 1987.
5. Крицький С. К. «Коливання рівня Каспійського моря» М. Наука 1975. P>