Геология /
затрудняет решение вопросов, связанных с эконо¬микой и развитием народного хозяйства в бассейне моря. Разработка таких методов — одно из наиболее важных направлений исследований Каспия.
ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ВОДНЫЕ МАССЫ.
Своеобразие условий формирования гидрологической структуры вод Каспийского моря определяется его замкнутостью, внутриматериковым положением, большой меридиональной протяженностью, воздействием речного стока, конфигурацией берегов и рельефом морского дна.
Замкнутость моря исключает адвекцию вод из других бассейнов, пред¬определяет формирование „структуры вод Каспия путем взаимодействия процессов, происходящих в самом водоеме. Расположение моря глубоко внутри материка Евразии обусловливает значительное воздействие таких внешних факторов, как тепловое и динамическое состояние атмосферы и речной сток. Вытянутость моря в меридиональном направлении более чем на 10° создает большие климатические различия между отдельными его частями, сильнее всего проявляющиеся в зимний сезон. Сложный рельеф дна моря (глубоководные котловины, разделенные порогом, многочисленные острова и банки) влияет на особенности циркуляции вод и характер водообмена. Так, Апшеронский порог ограничивает водо-обмен между котловинами Среднего и Южного Каспия, способствуя фор¬мированию в каждой из них своеобразной гидрологической структуры.
В целом гидрологическая структура вод моря создается путем взаимо¬действия процессов горизонтальной и вертикальной турбулентности и циркуляции вод, вызываемых различными факторами — полем ветра, потоками тепла и массы через поверхность моря, полем плотности, влия¬нием конфигурации берегов. Гидрологические условия в разных частях моря существенно зависят также от водообмена между ними.
Сезонные изменения гидрологических условий в Каспийском море весь¬ма значительны, хотя они неодинаковы по акватории и в общем умень¬шаются в направлении с севера на юг. В Северном Каспии большая величи¬на сезонных изменений теплового состояния вод определяется резкой кон-тинентальностью климата, а солености — сосредоточением здесь основного количества поступающих в море речных вод. По направлению на юг влия¬ние этих факторов уменьшается. Кроме того, больший объем водных масс Среднего и Южного Каспия делает режим этих частей моря более устой¬чивым по отношению к внешним воздействиям, чем мелководного Север¬ного Каспия.
Зимой, благодаря климатическим различиям между северными и южны¬ми районами моря, температура воды на поверхности изменяется от О— 0,5° у кромки льда до 10,0—10,7° на юге моря. При этом у запад¬ного берега моря температура воды ниже благодаря переносу на юг холод¬ных вод с севера, а вдоль восточного берега выше в связи с поступлением на север более теплых южнокаспийских вод. Вертикальные термические различия в толще вод зимой малы вследствие интенсивного развития процессов конвективного перемешивания.
Летом, наоборот, климатические условия над акваторией моря квази¬однородные и горизонтальные температурные различия водных масс в це¬лом меньше, чем зимой. В августе на большей части акватории температура воды на поверхности находится в пределах от 22—23 до 26—27°. Лишь в районе у восточного берега Среднего Каспия в июле—августе часто об¬разуется обширная зона отрицательных аномалий температуры воды (до 16—11°). Ее образование связано со сгонным эффектом частых в летнее время и устойчивых северо-западных ветров, приводящим к выходу на поверхность более холодных вод промежуточных слоев. Эти воды выде¬ляются также по своим химическим и биологическим характеристикам.
При интенсивном прогреве моря весной на нижней границе слоя ветро¬вого перемешивания образуется термоклин, достигающий максимального развития в августе .Существование в летний сезон резко выра¬женного термоклина вблизи от поверхности моря ограничивает распростра¬нение термохалинных возмущений в глубинные слои воды. С началом осеннего охлаждения и развитием конвективного перемешивания термоклин разрушается, и в море снова формируется "зимний" тип распределения температуры со значительной однородностью ее по глубине и большими различиями в верхнем слое. Наибольшие годовые разности температуры воды на поверхности моря - до 20° - наблюдаются в его северных райо¬нах, а также у восточных берегов Южного Каспия, что обусловлено интен¬сивным летним прогревом и зимним охлаждением мелководий. Для центральной части Южного Каспия характерны наименьшие изменения темпе¬ратуры в течение года, соответствующие небольшим сезонным климати¬ческим различиям. У западного и восточного берегов Среднего Каспия, в районах апвеллинга, величина годовой разности температуры на поверх¬ности уменьшается на 14—15°.
Сезонные изменения температуры в глубинных слоях моря зависят от развития процессов конвективного перемешивания. В Среднем Каспии сезонные различия температуры наиболее существенны в слое толщиной около 200 м, в Южном Каспии — в слое до 100 м, что связано с развитием здесь зимней вертикальной циркуляции. В суровые зимы, когда конвекция распространяется до больших глубин, понижение температуры может охватывать более значительную толщу воды, а в Среднем Каспии оно до¬ходит • до дна. В придонных слоях Среднего Каспия температура равна 4,5-5,0, Южного - 5,7-6,0°.
На меридиональном разрезе вдоль 51° в.д. максимальные величины годовой разности температуры воды присущи верхнему слою толщиной 30—40 м . Наименьшие сезонные изменения темпера¬туры (0,2—0,3°) в Среднем Каспии отмечаются в промежуточном слое 75—300 м. В Южном Каспии слой минимальной сезонной изменчивости (менее 0,1°) находится значительно глубже — от 350 до 650 м.
Характерную особенность рассматриваемого разреза представляет уве¬личение годовой разности температуры воды вдоль северного склона впадины и в придонных слоях Среднего Каспия, вплоть до Апшеронского порога. Это связано с влиянием процесса плотностного сто¬ка в зимнее время холодных вод по северному склону среднекаспийской впадины в ее придонные слои. В Южном Каспии, вдоль склона Апшерон¬ского порога и в придонных слоях также прослеживается некоторое воз¬растание величин изменчивости температуры.
Таким образом, распределение величин годовой изменчивости темпе¬ратуры воды в Среднем и Южном Каспии свидетельствует о том, что наи¬большие сезонные изменения отмечаются в верхнем слое, а также в при¬донных 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 соленос¬ти связано с опресняющим влиянием речного стока вдоль западного побе¬режья и осолонением вод у восточного берега, в условиях полного отсут¬ствия здесь пресного стока и интенсивного испарения. В откры-тых райо¬нах моря соленость редко выходит за пределы 12,7-13,2°/оо. Вертикаль¬ное .распределение солености в Среднем и Южном Каспии весьма однород¬ное — 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 тем¬пературы. 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 возраста¬ет, что объясняется условиями водообмена между этими частями моря. В это время года более соленые южнокаспийские воды поступают в сред¬нюю 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 Каспий¬ского моря — важная черта его гидрологической структуры, обусловли¬вающая ее сезонную изменчивость главным образом за счет температуры. Именно температура воды, при мало изменяющейся солености, определя¬ет основные особенности поля плотности в зимний и летний сезоны и вли¬яет на вертикальную устойчивость вод, особенно в верхних слоях. В глу¬бинных и придонных слоях моря, где изменения гидрологических характе¬ристик 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 зна¬чения плотности уменьшаются в среднем на 3 усл. ед., что и составляет величину годовых изменений плотности на поверхности моря.
Следует отметить однонаправленное влияние сезонных изменений тем¬пературы и солености на плотность в Среднем Каспии и их противополож¬ное влияние в Южном Каспии. Увеличение речного стока в период поло¬водья