Уровень солености каспийского моря

Каспийское море

Температура и соленость. Вертикальное перемешивание вод

В условиях сухого и жаркого климата большое количество морской воды испаряется, молекулы воды переходят в воздух. Так, ежегодно с поверхности Каспийского моря уносится такое огромное количество водяных частиц, что все вместе они заполнили бы чашу объемом в несколько сот кубических километров. Этим количеством воды можно было бы наполнить десять таких водохранилищ, каким будет Куйбышевское.

Но может ли вода с поверхности моря попасть в придонные слои Каспия, на глубину 900—980 метров?

Это возможно при условии, если плотность поверхностных слоев воды будет больше плотности придонных слоев.

Известно, что плотность морской воды зависит от солености и температуры. Чем больше солей содержи вода, тем она плотнее, а значит и тяжелее. Вода с высокой температурой менее плотная, чем холодная вода. Только при низких температурах (около 0—4° тепла) дается обратное соотношение, когда вода, нагреваясь, становится более плотной.

Высокая соленость поверхностных слоев моря создается в жаркое время года, когда вода сильно испаряется, соль же остается в море. В это время соленость поверхностных вод оказывается не меньше, а даже несколько больше солености глубинных и придонных слоев.

Температура поверхностных вод в теплое время года всюду одинакова, около 25—28°, то есть раз в пять выше, чем на глубине 150—200 метров. С наступлением холодного сезона температура поверхностных слоев понижается и в известный период оказывается равной 5—6° выше нуля.

Такова же (5—6°) температура придонных и глубинных (глубже 150—200 м) слоев Каспия, практически неизменная в течение всего года.

При этих условиях и возможно опускание более плотной поверхностной холодной и высокосоленой воды в придонные слои.

Только в южных районах Каспия температура поверхностной воды, как правило, не снижается до 5—6° даже зимой. И, хотя непосредственно в этих районах опускание поверхностных вод в глубину произойти не может, сюда приносится глубинными течениями вода, опустившаяся с поверхности в более северных частях моря.

Подобное явление наблюдается в восточной части пограничной зоны между Средним и Южным Каспием, где охлажденные поверхностные воды опускаются по южному склону пограничного подводного порога и следуют затем глубинным течением в южные районы моря.

Такое повсеместное перемешивание поверхностных и глубинных вод подтверждается тем, что на всех глубинах Каспия обнаружен кислород.

Кислород может попасть на глубину только с поверхностными слоями воды, куда он поступает непосредственно из атмосферы или в результате фотосинтеза.

Если бы не было непрерывного поступления кислорода в придонные слои, он быстро был бы поглощен там животными организмами или затрачен на окисление органического вещества грунта. Вместо кислорода придонные слои были бы насыщены сероводородом, что и наблюдается в Черном море. В нем вертикальная циркуляция настолько слаба, что кислород в достаточном количестве не доходит до глубины, где и образуется сероводород.

Хотя кислород и обнаружен на всех глубинах Каспийского моря, но далеко не в одинаковом количестве в разные сезоны года.

Наиболее богата кислородом водная толща зимой. Чем суровее зима, то есть чем ниже температура на поверхности, тем интенсивнее идет процесс аэрации, который достигает самых глубоких участков моря. И наоборот, несколько теплых зим подряд могут обусловить появление сероводорода в придонных слоях и даже полное исчезновение кислорода. Но подобные явления носят временный характер и исчезают в первую же более или менее суровую зиму.

Особенно богата растворенным кислородом верхняя толща воды до глубины 100—150 метров. Здесь содержание кислорода колеблется от 5 до 10 куб. см в литре. На глубинах 150—450 м кислорода значительно меньше — от 5 до 2 куб. см в литре.

Глубже 450 м кислорода совсем мало и жизнь представлена очень скудно — несколькими видами червей и моллюсков, мельчайшими ракообразными.

Перемешивание водных масс вызывается также сгонно-нагонными явлениями и волнением.

Волнение, течения, зимняя вертикальная циркуляция, сгоны, нагоны действуют постоянно и являются важными факторами перемешивания вод. Неудивительно поэтому, что в какой бы точке Каспийского моря мы ни взяли пробу воды, всюду химический состав ее будет постоянен. Если бы не было перемешивания вод, все живые организмы больших глубин вымерли. Жизнь была бы возможна лишь в зоне фотосинтеза.

Там, где воды хорошо перемешиваются и процесс этот протекает быстро, например в мелководных участках морей и океанов, жизнь богаче.

Постоянство солевого состава воды Каспийского моря есть общее свойство вод Мирового океана. Но это не значит, что химический состав Каспия такой же, как в океане или в каком-либо море, соединенном с океаном Рассмотрим таблицу, показывающую содержание солей в водах океана, Каспия и Волги.

Содержание различных солей в водах окаена, Каспия и Волги (в % к общему количеству солей)

Источник

Какова соленость воды в Каспийском море и от чего она зависит?

Каспийское море будет вернее идентифицировать как озеро-гигант. Оно не имеет стока, не сообщается с Мировым океаном, оторвано от него на тысячи километров и залегает на 27 м ниже его уровня.

При этом имеет океаническое происхождение, и миллионы лет назад было частью Мирового океана. Но его габариты (площадь 386,4 тыс.км 2), химический анализ воды и особенности дна обязывают считать его морем, а не озером.

Какова соленость воды в Каспийском море и от чего она зависит, расскажем в статье.

Соленая ли?

Каспийское море относится к солоновато-водным бассейнам.

Оно совершенно обособлено от Мирового океана, поэтому безоговорочно считать его морем нельзя: это нечто среднее между озером и морским водоемом.

Его вода солоноватая на вкус, но, в силу особенных географических и гидрологических характеристик водоема, обогащенности солями и химическими элементами, она не идентична океаническим водам.

В ней растворено меньше солей натрия и хлоридов, но больше карбонатов и сульфатов кальция и магния. Такой «коктейль» получается благодаря речным и подземным вливаниям. Сернокислые соединения делают ее вкус горько-соленым, непохожим на воду настоящих морей.

В него вливается 130 рек, большинство из них текут в гигантское озеро с северной и западной стороны. Самая большая — Волга, она доставляет 78% всех речных вод. Другие значимые для него водные каналы — Кура, Терек, Урал (Жайык), Самур, Сулак. С восточного направления ни одна водная артерия не доходит до Каспия.

Средние значения концентрации солей в водоеме небольшие, их могло быть растворено в 20 раз больше чем есть.

На содержание соли в водоеме сильно влияет залив Кора-Богаз-Гол, в который вливаются воды моря, принося туда соль (1 км3 воды отдает ему 13-15 млн. тонн солей). При этом принесенная вода не имеет возможности возвратиться обратно (залив расположен ниже) и без остатка испаряется, водообмена с питающим водоемом не происходит.

Кора-Богаз-Гол является крупнейшей природной кладовой мирабилита (глауберовой соли), которая выстилает его дно и берега. В самом заливе соленасыщенность оказалась в 30 раз выше, чем в Каспийском море.

Каков показатель в процентах?

В Мировом океане плещется H2O в три раза солонее, чем в этом громадном озере:

1. Средние значения солености в океане 34,7‰ (3,47%), а в разных частях Каспия 0,3‰-14‰ (0,03%-1,4%).
2. Увеличение содержания соли происходит от севера к югу. Близ устья Волги вода почти пресная (0,3 промилле или 0,03%).

Эта Северная мелководная зона сильно опресняется вливанием рек.

В средних и южных областях практически равная по распределению насыщенность солями:

Область Каспийского моря	Величина солёности (промилле/%)
Северный Каспий	0,3‰ или 0,03% в дельте Волги, до 11‰ (1,1%) на стыке со Средним Каспием
Средний Каспий	13-14‰ (1,3-1,4%)
Южный Каспий	13-14‰ (1,3-1,4%), 300‰ (30%) в Кара-Богаз-Голе

Поверхностные воды

Для северной части водоема характерна непостоянная соленасыщенность:

• максимальные значения наблюдаются в зимнюю пору из-за ледообразования;
• сильное опреснение случается после весеннего разлива реки Волги с увеличением притока ее вод;
• в октябре каспийская вода вновь теряет соль из-за преобладания северо-западных сгонных ветров.

По вертикали показатель солености распределяется более равномерно. В осеннее и зимнее время происходит достаточное конвективное перемешивание в результате понижения температуры верхних водных слоев и их осолонения при образовании льда.

Глубина конвекции доходит до 200 м в Среднем Каспии и до 80-100 м — в Южном. Колебания уровня солёности по вертикали не превышают 0,3‰ благодаря хорошему смешиванию вод.

Зимой наружный водный пласт остывает до температуры глубинных и придонных (5—6ОС). Это способствует оседанию холодной и высокосоленой, а, следовательно, более плотной, воды в нижние слои.

Какие факторы влияют на содержание соли?

На данный параметр влияют следующие условия:

• масса атмосферных осадков, прилив речных вод, таяние льдов в северной части (падение солёности);
• испаряемость и замерзание воды (возрастание соленасыщения).

Меняется ли уровень?

На разброс солёности по водному пространству действуют переменные массы речного стока.

Наивысшие ее цифры наблюдаются в центральной части водоема (13‰). В продолжении лета в разных зонах солёность варьируется по разным направлениям.

Пресная вода доставляется реками большими массами в северные и северо-западные области, она разряжает солёность поверхностных пластов. Одновременно на юго-востоке из-за высокого испарения наружные водные пласты осолоняются.

Благодаря горизонтальной циркуляции идет переброс опресненных вод на юг вдоль западного берега Среднего Каспия, а более соленые воды из южной оконечности несутся мимо восточного берега в Средний Каспий.

Сезонные скачки соленасыщенности привычны для северной зоны и варьируются в пределах 2‰. Для средней и южной зон вариабельность этого показателя при смене сезонов не превышают 0,2‰. Зимой солёность больше, чем летом.

Около устьев рек на солёность влияют сгонно-нагонные ветры. В зависимости от их направления этот показатель может на небольшое время увеличиваться или уменьшаться в пределах 5-8‰.

Заключение

Итак, воду Каспийского моря-озера относят не к соленой, а к солоноватой. Значительная доля растворенных в ней солей принесено реками, их почти нет в океанической воде.

И, напротив, в Каспии совсем мало хлоридов, которыми изобилуют истинные моря. Северная часть моря мелкая и почти пресноводная, с большими разбросами солёности по временам года.

Источник

Каспийское море

Каспи́ йское мо́ ре (Ка́спий) – самый крупный замкнутый водоём на Земле. По своим размерам Каспийское море намного превосходит такие озёра, как Верхнее, Виктория, Гурон, Мичиган, Байкал. По формальным признакам Каспийское море – это бессточное озеро. Однако, учитывая его большие размеры, солоноватые воды и режим, сходный с морским, этот водоём называют морем.

По одной из гипотез, Каспийское море (у древних славян – Хвалынское море) получило своё название в честь племён каспиев, живших до нашей эры на его юго-западном побережье.

Каспийское море омывает берега пяти государств: России, Азербайджана, Ирана, Туркменистана и Казахстана.

Каспийское море вытянуто в меридиональном направлении и расположено между 36°33΄ и 47°07΄ с.ш. и 45°43΄ и 54°03΄ в.д. (без залива Кара-Богаз-Гол). Протяжённость моря по меридиану около 1200 км; средняя ширина – 310 км. Северный берег Каспийского моря окаймлён Прикаспийской низменностью, восточный – пустынями Средней Азии; на западе к морю подходят горы Кавказа, на юге вблизи берега протягивается хребет Эльбурс.

Поверхность Каспийского моря находится значительно ниже уровня Мирового океана. Его современный уровень колеблется около отметок -27…-28 м БС Балтийская система высот (БС или БСВ) — принятая 1977 году в СССР система абсолютных высот, отсчёт которых ведётся от нуля кронштадтского футштока. В настоящее время используется в России и ряде других стран СНГ. . Этим уровням соответствуют площадь поверхности моря 390 и 380 тыс. км 2 (без залива Кара-Богаз-Гол), объём вод 74,15 и 73,75 тыс. км 3 , средняя глубина примерно 190 м.

Каспийское море традиционно делят на три крупные части: Северный (24% площади моря), Средний (36%) и Южный Каспий (40%), существенно отличающиеся морфологией и режимом, а также большой и обособленный залив Кара-Богаз-Гол. Северная, шельфовая часть моря мелководная: средняя её глубина 5–6 м, максимальные глубины 15–25 м, объём менее 1% общей водной массы моря. Средний Каспий представляет собой обособленную котловину с областью максимальных глубин в Дербентской впадине (788 м); средняя его глубина около 190 м. В Южном Каспии средняя и максимальная глубины – 345 и 1025 м (в Южно-Каспийской впадине); здесь сосредоточено 65% водной массы моря.

В Каспийском море около 50 островов общей площадью приблизительно 400 км 2 ; основные – Тюлений, Чечень, Зюдев, Коневский, Джамбайский, Дурнева, Огурчинский, Апшеронские. Протяжённость береговой линии примерно 6,8 тыс. км, с островами – до 7,5 тыс. км. Берега Каспийского моря отличаются разнообразием. В северной и восточной части они довольно сильно изрезаны. Здесь расположены крупные заливы Кизлярский, Комсомолец, Мангышлакский, Казахский, Кара-Богаз-Гол, Красноводский и Туркменский, множество бухт; у западного побережья – Кызылагачский. Наиболее крупные полуострова – Аграханский, Бузачи, Тюб-Караган, Мангышлак, Красноводский, Челекен и Апшеронский. Наиболее распространены берега аккумулятивные; участки с абразионными берегами встречаются по контуру Среднего и Южного Каспия.

В Каспийское море впадает свыше 130 рек, из них наиболее крупные – Волга, Урал, Терек, Сулак, Самур, Кура, Сефидруд, Атрек, Эмба (её сток поступает в море только в многоводные годы). Девять рек имеют дельты; крупнейшие находятся в устьях Волги и Терека.

Площадь водосбора Каспийского моря около 3,1 млн км 2 , из них около 1 млн км 2 приходится на бессточные области.

Основная черта Каспия, как бессточного водоёма, – неустойчивость и большой диапазон многолетних колебаний его уровня. Эта наиболее важная гидрологическая особенность Каспийского моря оказывает существенное влияние на все его другие гидрологические характеристики, а также на строение и режим устьев рек, на береговые зоны. В плейстоцене Эпоха оледенений, предшествующая современной геологической эпохе (голоцену). уровень Каспийского моря изменялся в диапазоне

200 м: от -140 до +50 м БС; в голоцене Послеледниковая эпоха — современная геологическая эпоха, начавшаяся после окончания последнего материкового оледенения Северной Европы. от -34 до -20 м БС. С первой трети XIX в. и до 1977 г. уровень моря снизился примерно на 3,8 м – до самой низкой отметки за последние 400 лет (-29,01 м БС). В 1978–1995 гг. уровень Каспийского моря поднялся на 2,35 м и достиг -26,66 м БС. С 1995 г. доминирует некоторая тенденция к понижению уровня – до -27,69 м БС в 2013 г.

Во время крупных трансгрессий Наступление моря на сушу в результате опускания последней, поднятия морского дна или увеличения объема воды в бассейне моря. северный берег Каспия смещался до Самарской Луки на Волге, а может быть, и дальше. При максимальных трансгрессиях Каспий превращался в сточное озеро: избыток вод стекал через Кума-Манычскую впадину в Азовское море и далее – в Чёрное море. В экстремальные регрессии южный берег Каспия смещался до Апшеронского порога.

Многолетние колебания уровня Каспия объясняются изменением структуры водного баланса Каспийского моря. Уровень моря повышается тогда, когда приходная часть водного баланса (прежде всего водный сток рек) возрастает и превышает расходную часть, и понижается, если приток речных вод сокращается. Суммарный водный сток всех рек составляет в среднем 300 км 3 /год; при этом на долю пяти крупнейших рек приходится почти 95% (Волга даёт 83%). В период наиболее низкого стояния уровня моря, в 1942–1977 гг., сток рек составил 275,3 км 3 /год (из них 234,6 км 3 /год – сток Волги), осадки – 70,9, подземный сток – 4 км 3 /год, а испарение и отток в залив Кара-Богаз-Гол – 354,79 и 9,8 км 3 /год. В период интенсивного подъёма уровня моря, в 1978–1995 гг., – соответственно 315 (Волга – 274,1), 86,1, 4, 348,79 и 8,7 км 3 /год; в современный период – 287,4 (Волга – 248,2), 75,3, 4, 378,3 и 16,3 км 3 /год.

Для внутригодовых изменений уровня Каспийского моря характерны максимум в июне–июле и минимум в феврале; размах внутригодовых колебаний уровня составляет 30–40 см. Сгонно-нагонные колебания уровня проявляются по всему морю, но наиболее значительны они в северной части, где при максимальных нагонах уровень может повыситься на 2–4,5 м и урез «отступить» на несколько десятков километров в глубь суши, а при сгонах – понизиться на 1–2,5 м. Сейшевые и приливные колебания уровня не превышают 0,1–0,2 м.

Несмотря на сравнительно небольшие размеры водоёма в Каспийском море бывает сильное волнение. Наибольшие высоты волн в Южном Каспии могут достигать 10–11 м. Высоты волн уменьшаются в направлении с юга на север. Штормовое волнение может развиться в любое время года, но чаще и опаснее оно в холодное полугодие.

В Каспийском море в целом преобладают ветровые течения; тем не менее на устьевых взморьях крупных рек заметную роль играют стоковые течения. В Среднем Каспии преобладает циклоническая циркуляция вод, в Южном Каспии – антициклоническая. В северной части моря схемы ветровых течений более нерегулярны и зависят от характеристик и изменчивости ветра, рельефа дна и очертания берегов, стока рек и водной растительности.

Температура воды подвержена значительным широтным и сезонным изменениям. В зимний период она изменяется от 0–0,5 o C у кромки льда на севере моря до 10–11 o C на юге. Летом температура воды в море в среднем 23–28 o C, а на мелководных прибрежных акваториях в Северном Каспии может достигать 35–40 o C. На глубинах поддерживается постоянная температура: глубже 100 м она составляет 4–7 o C.

Зимой замерзает только северная часть Каспийского моря; в суровую зиму – весь Северный Каспий и прибрежные зоны Среднего Каспия. Ледостав в Северном Каспии продолжается с ноября по март.

Солёность воды особенно резко изменяется в северной части моря: от 0,1‰ на устьевых взморьях Волги и Урала до 10–12‰ на границе со Средним Каспием. В Северном Каспии велика и временная изменчивость солёности воды. В средней и южной частях моря колебания солёности невелики: в основном она составляет 12,5–13,5‰, увеличиваясь с севера на юг и с запада на восток. Самая большая солёность воды в заливе Кара-Богаз-Гол (до 300‰). С глубиной солёность воды возрастает незначительно (на 0,1–0,3‰). Средняя солёность моря около 12,5‰.

В Каспийском море и устьях впадающих в него рек обитает более ста видов рыб. Имеются средиземноморские и арктические вселенцы. Объектом промысла служат бычковые, сельдевые, лососёвые, карповые, кефалевые и осетровые рыбы. Последние насчитывают пять видов: осётр, белуга, севрюга, шип и стерлядь. Море способно давать ежегодно до 500–550 тыс. т рыбы, если не допускать её перелова. Из морских млекопитающих в Каспийском море обитает эндемичный каспийский тюлень. Через Каспийский регион ежегодно мигрируют 5–6 млн водоплавающих птиц.

Экономика Каспийского море связана с добычей нефти и газа, судоходством, рыболовством, добычей морепродуктов, различных солей и минералов (залив Кара-Богаз-Гол), с использованием рекреационных ресурсов. Разведанные ресурсы нефти в Каспийское море составляют около 10 млрд т, общие ресурсы нефти и газоконденсата оцениваются в 18–20 млрд т. Добыча нефти и газа ведётся во всё возрастающих масштабах. Используется Каспийское море и водным транспортом, в том числе по трассам река–море и море–река. Главные порты Каспия: Астрахань, Оля, Махачкала (Россия), Актау, Атырау (Казахстан), Баку (Азербайджан), Ноушехр, Бендер-Энзели, Бендер-Торкемен (Иран) и Туркменбаши (Туркменистан).

Хозяйственная деятельность и гидрологические особенности Каспийского моря создают ряд серьёзных экологических и водохозяйственных проблем. Среди них: антропогенное загрязнение речных и морских вод (в основном нефтепродуктами, фенолами и СПАВами), браконьерство и сокращение рыбьего поголовья, особенно осетровых; ущербы для населения и прибрежно-приморской хозяйственной деятельности вследствие крупномасштабных и быстрых изменений уровня водоёма, воздействие многочисленных опасных гидрологических явлений и гидролого-морфологических процессов.

Общий экономический ущерб для всех прикаспийских стран, связанный с быстрым и значительным недавним подъёмом уровня Каспийского моря, затоплением части береговой суши, разрушением берегов и береговых построек, составил по приблизительным оценкам от 15 до 30 млрд долл. США. Потребовалось срочное проведение инженерных мер по защите берегов.

Резкое падение уровня Каспия в 1930–1970-х гг. привело к меньшим ущербам, но и они были значительными. Обмелели судоходные подходные каналы, сильно заросло мелководное взморье в устьях Волги и Урала, что стало препятствием для прохода рыб в реки на нерест. Через упомянутые взморья пришлось сооружать рыбоходные каналы.

К числу нерешённых проблем относится и отсутствие международного соглашения о международно-правовом статусе Каспийского моря, разделе его акватории, дна и недр.

Каспийское море – объект многолетних исследований специалистов всех прикаспийских государств. В изучении Каспия активное участие принимали такие отечественные организации, как Государственный океанографический институт, Государственный гидрологический институт, Институт водных проблем РАН, Институт океанологии РАН, Гидрометцентр России, Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, географический факультет Московского государственного университета и др.

Источник