Причины стремительного роста солености воды Азовского моря в XXI веке

С. В. Бердников✉, В. В. Кулыгин, Л. В. Дашкевич

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН), Ростов-на-Дону, Россия

✉ e-mail: berdnikovsv@yandex.ru

Аннотация

Цель. При обсуждении осолонения Азовского моря как в 1970-е гг., так и в современный период в качестве основной его причины указывается сокращение речного стока, прежде всего реки Дон, и, как следствие, усиление адвекции черноморских вод. Однако одного этого фактора оказывается недостаточно для объяснения снижения солености в последней четверти XX в. и ее стремительного роста в 2007–2020 гг. Цель настоящей работы – оценка вклада в изменение солености Азовского моря составляющих водного баланса за более чем 50 лет (1966–2020 гг.).

Методы и результаты. Для расчета среднегодовой солености Азовского моря используется математическая модель водно-солевого баланса. Рассмотрена изменчивость всех компонентов водного баланса и источники ее неопределенности. Показано, что используемая модель устойчива к вариации входных данных. На основе проведенного корреляционного анализа установлено, что в период осолонения наряду с речным стоком важную роль играет испарение. При этом в 1970-е гг. определяющее воздействие на величину испарения оказывала скорость ветра, а в начале XXI в. – температурно-влажностный режим.

Выводы. Причиной стремительного роста солености воды Азовского моря в начале XXI в. стало длительное маловодье, совпавшее с периодом роста температуры воды и воздуха и, как следствие, с повышением испарения с акватории. При этом для значительного снижения солености вод в условиях изменения атмосферных процессов в регионе только перехода от маловодного периода речного стока к многоводному в бассейне Азовского моря может быть недостаточно. Это следует учитывать при подготовке планов адаптации хозяйственной деятельности к климатическим изменениям.

Ключевые слова

Азовское море, соленость воды, водный баланс, математическая модель, климатические изменения, испарение

Благодарности

Публикация подготовлена в рамках реализации ГЗ ЮНЦ РАН, № гр. проекта 122013100131-9. При выполнении работ использовалось оборудование ЦКП ЮНЦ РАН «Объединенный центр научно-технологического оборудования ЮНЦ РАН (исследование, разработка, апробация)».

Для цитирования

Бердников С. В., Кулыгин В. В., Дашкевич Л. В. Причины стремительного роста солености воды Азовского моря в XXI веке // Морской гидрофизический журнал. 2023. Т. 39, № 6. С. 760–778. EDN QPFZZT.

Berdnikov, S.V., Kulygin, V.V. and Dashkevich, L.V., 2023. Reasons for Rapid Increase of Water Salinity in the Sea of Azov in the 21st Century. Physical Oceanography, 30(6), pp. 714-730.

Список литературы

  1. Бердников С. В., Дашкевич Л. В., Кулыгин В. В. Новое состояние гидрологического режима Азовского моря в ХХI веке // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2022. Т. 503, № 1. С. 65–70. EDN REQBQV. https://doi.org/10.31857/S2686739722030057
  2. Использование математической модели экосистемы Азовского моря для исследования закономерностей функционирования и структуры системы / И. И. Ворович [и др.] // Доклады АН СССР. 1981. Т. 259, № 2. С. 302–306.
  3. Матишов Д. Г., Яицкая Н. А., Бердников С. В. Изменение температуры и солености вод Каспийского моря в ХХ веке // Океанология. 2018. Т. 58, № 6. С. 864–874. EDN DTGSQM. https://doi.org/10.1134/S0030157418060114
  4. Информационная основа для нового климатического атласа Азовского моря / Н. Н. Дьяков [и др.] // Труды Государственного океанографического института. 2022. Вып. 223. С. 33–48. EDN BWZVZF.
  5. Гаргопа Ю. М. Современное распреснение Азовского моря и его связь с многолетними колебаниями атмосферной циркуляции // Водные ресурсы. 2002. Т. 29, № 6. С. 747–754.
  6. Матишов Г. Г., Матишов Д. Г., Гаргопа Ю. М. Климатогенные изменения экосистем южных морей в условиях антропогенных воздействий // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2008. № 3. С. 26–34. EDN INMKCT.
  7. Водно-экологические проблемы Азовского моря как трансграничного водного объекта и пути их решения / С. В. Жукова [и др.] // Трансграничные водные объекты: использование, управление, охрана : cборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. г. Сочи, 20–25 сентября 2021 г. Новочеркасск : Лик, 2021. С. 137–143.
  8. Гидрометеорологические условия морей Украины. Т. 1. Азовское море / Ю. П. Ильин [и др.]. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. 400 с.
  9. Матишов Г. Г., Григоренко К. С. Причины осолонения Таганрогского залива // Доклады Академии наук. 2017. Т. 477, № 1. С. 92–96. EDN ZRWDNJ. https://doi.org/10.7868/S086956521731019X
  10. Climatic atlas of the Sea of Azov 2008 / G. Matishov, S. Levitus (Eds.). Washington, D. C. : U.S. Government Printing Office, 2008. 148 p. (NOAA Atlas NESDIS 65).
  11. Atlas of climatic changes in nine large marine ecosystems of the northern hemisphere (1827– 2013). Washington, D.C. : U.S. Government Printing Office, 2014. 131 p. (NOAA Atlas NESDIS 78). http://doi.org/10.7289/V5Q52MK5
  12. Матишов Г. Г., Степаньян О. В. Научно-исследовательское судно «Денеб»: 10 лет морских научных исследований // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 6. С. 548–555. EDN YPUYXZ. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2018-6-548-555
  13. Матишов Г. Г., Григоренко К. С. Динамический режим Азовского моря в условиях осолонения // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 492, № 1. С. 107–112. EDN IOCNCJ. https://doi.org/10.31857/S268673972005014X
  14. Дашкевич Л. В., Бердников С. В., Кулыгин В. В. Многолетнее изменение средней солености Азовского моря // Водные ресурсы. 2017. Т. 44, № 5. С. 563–572. EDN ZDQIKH. https://doi.org/10.7868/S0321059617040046
  15. Крыленко В. В., Крыленко М. В., Алейников А. А. Уточнение длины береговой линии Азовского моря с использованием данных спутников Sentinel-2 // Вестник СГУГиТ. 2019. Т. 24, № 4. С. 78–92. EDN SQDLTH. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2019-24-4-78-92
  16. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 5. Азовское море. СПб. : Гидрометеоиздат, 1991. 236 с.
  17. Евстигнеев В. П., Мишин Д. В., Остроумова Л. П. Расчет количества выпадающих на поверхность Азовского моря осадков как составляющей его водного баланса // Метеорология и гидрология. 2018. № 8. С. 39–52. EDN LZRJVB.
  18. Дашкевич Л. В., Кулыгин В. В. Оценка средней температуры поверхностного слоя Азовского моря на основе данных спутниковой съемки и наблюдений прибрежных гидрометеостанций // ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий : материалы Международной конференции. M. : Издательство Московского университета, 2019. Т. 25, ч. 2. C. 112–120. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2019-2-25-112-120
  19. Copernicus sea level space observations: A basis for assessing mitigation and developing adaptation strategies to sea level rise / J.-F. Legeais [et al.] // Frontiers in Marine Science. 2021. Vol. 8. 704721. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.704721
  20. Михайлов В. Н., Михайлова М. В. Влияние многолетних изменений морских факторов на устья рек // Водные ресурсы. 2015. Т. 42, № 4. С. 367–379. https://doi.org/10.7868/S0321059615040082
  21. Дашкевич Л. В. Долговременные тенденции в изменениях метеопараметров региона Азовского моря // Экология. Экономика. Информатика. Серия: Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. 2020. Т. 1, № 5. С. 130–137. https://doi.org/10.23885/2500-395X-2020-1-5-130-137
  22. Лурье П. М., Панов В. Д. Влияние изменений климата на гидрологический режим р. Дон в начале ХХI столетия // Метеорология и гидрология. 1999. № 4. С. 90–97. EDN XBPHSP.
  23. Костяной А. Г., Гинзбург А. И., Лебедев С. А. Климатическая изменчивость гидрометеорологических параметров морей России в 1979–2011 годах // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. 2014. № 570. C. 50–87. EDN SFYXKT.
  24. Бабкин В. И., Постников А. Н. О роли циклонической деятельности в формировании стока Волги, Дона и Днепра // Водные ресурсы. 2000. Т. 27, № 1. C. 106–108. EDN HSUCMY.
  25. Шлыгин И. А. Оценка погрешности расчета составляющих водного баланса Азовского моря // Труды Государственного океанографического института. 1980. Вып. 153. C. 14–23.
  26. Луц Н. В. Многолетняя изменчивость скорости ветра в Восточном Приазовье // Метеорология и гидрология. 2001. № 2. C. 98–102.
  27. Албул И. П. Применение формулы ГГИ для расчета испарения с водной поверхности при различном составе исходной информации // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География 2012. Вып. 3. С. 125–136. EDN PCIXIN.
  28. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 4. Черное море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. СПб. : Гидрометеоиздат, 1991. 429 с.
  29. Исследование водообмена в Керченском проливе по историческим данным и данным контактных измерений 2019 г. / И. Б. Завьялов [и др.] // Океанология. 2021. Т. 61, № 3. С. 377–386. EDN MJWWCC. https://doi.org/10.31857/S0030157421030199
  30. Water exchange between the Sea of Azov and the Black Sea through the Kerch Strait / I. Zavialov [et al.] // Ocean Science. 2020. Vol. 16, iss. 1. P. 15–30. https://doi.org/10.5194/os-16-152020

Скачать статью в PDF-формате