Введение к работе
з 1. .
Актуальность проблемы. Северный Каспий обладает значительными биологическими, минерально — сырьевыми и водными ресурсами. Это важнейший промысловый район, для которого основное значение имеют ценные проходные и полупроходные рыбы, в первую очередь, осетровые. В регионе Северного Каспия находится значительное количество месторождений минерального сырья, наибольшее значение имеют месторождения нефти и газа района Тенгиз на восточном побережье акватории.
Вместе с тем, акватория Северного Каспия испытывает сильное антропогенное воздействие. По имеющимся оценкам большая часть вод относится к категории "загрязнённых" и "грязных", во многих районах акватории экосистемы находятся в критическом состоянии. Характер воздействия загрязняющих веществ на морские экосистемы зависит как от величины и условий поступления поллютантов, так и от особенностей гидрологической структуры и динамики вод акватории.
Динамика вод мелководного Северного Каспия зависит от
совокупности таких гидрометеорологических факторов, как речной сток,
положение уровня моря и поле ветра. Эти факторы, в сочетании с
малыми глубинами и большой площадью водоёма, обуславливают
крупномасштабность процессов смешения речных и морских вод,
вызывают быструю реакцию моря на изменение внешних условий.
Естественная изменчивость водности Волги и регулирование её стока
рядом гидротехнических сооружений приводят к значительным
межгодовым колебаниям речного стока — наиболее изменчивого
компонента водного баланса моря. Как следствие, для этого бессточного
водоёма характерны и межгодовые колебания уровня. За время
существования моря происходили многократные смены
трансгрессивных и регрессивных фаз положения его уровня. В XX столетии было отмечено наинизшее положение уровня ( — 29 м в 1977 г.) за последние четыреста лет. Начиная с 1978 г. начался быстрый рост уровня.
Антропогенная нагрузка на акваторию будет возрастать, особенно в связи с интенсификацией нефтедобычи в прибрежных районах и на шельфе Северного Каспия. В этих условиях, а также с учётом осложнения международных аспектов деятельности на акватории Каспийского моря, очевидна необходимость комплексного исследования гидрологии вод Северного Каспия. Результаты этих исследований найдут применение при решении ряда экологических, биологических, и других научных и хозяйственных задач.
Цель работы — провести детальный, комплексный анализ современных гидрологических условий в Северном Каспии, выявить их особенности, определить характер воздействия различных гидрометеорологических факторов на структуру и динамику вод, а также оценить изменения, происшедшие на этапе современного повышения уровня моря.
При этом решались следующие основные задачи:
изучить изменчивость и взаимосвязь гидрологических параметров в различных районах акватории;
исследовать характер влияния речного стока, поля ветра и положения уровня моря на циркуляцию и режим солёности вод;
выявить особенности процессов смешения речных и морских вод в Северном Каспии, определить характер их пространственно-временной изменчивости;
обосновать перспективные направления исследования Северного Каспия и разработать методический подход к их использованию.
Научная новизна работы заключается в следующем:
впервые разработана цифровая модель рельефа (ЦМР) дна Северного Каспия и на её основе дана детальная оценка морфометрических характеристик района с увеличенным разрешением по глубине;
с использованием наиболее продолжительных рядов наблюдений (1900—1993 гг) статистически подтверждена связь между колебаниями уровня моря и результирующим водным балансом, а также между уровнем моря и величиной речного стока;
в результате анализа наблюдений за 1961 —1993 гт получены обоснованные количественные параметры, характеризующие зону смешения речных и морских вод, уточнено среднемноголетнее положение её характерных границ;
оценены особенности совместного влияния речного стока и положения уровня моря на распределение солёности в Северном Каспии при различных сочетаниях определяющих факторов;
показан характер совокупного влияния речного стока, поля ветра и положения уровня моря на динамику вод и условия водообмена на границе между Северным и Средним Каспием;
обоснован методический подход использования спутниковой информации для изучения Северного Каспия;
впервые разработан прототип Морской Информационной Системы (МИС) Северного Каспия и определены пути её практической реализации.
Практическая значимость. Результаты работы необходимы для оценок состояния и прогноза гидрологических условий Северного Каспия с учётом изменений речного стока и положения уровня моря. Полученные результаты, разработанные модели и методы могут быть использованы при планировании и осуществлении природоохранных мероприятий в исследуемом регионе. Существенный вклад при мониторинге качества вод может дать реализация предложенной МИС Северного Каспия.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научных семинарах кафедры океанологии географического факультета МГУ; сектора "Космическое землеведение и рациональное природопользование" Музея Землеведения МГУ; Нансеновского Международного Центра по окружающей среде и дистанционному зондированию (NIERSC), Санкт Петербург; на международном симпозиуме "Природные и социально — экономические последствия разработки и управления водными ресурсами", Москва 2 — 5 июня 1995.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, одна находится в печати.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и 2 приложений. Работа изложена на 238 стр. машинописного текста, включает 10 таблиц и 96 рисунков. Список литературы содержит 80 наименований, из них 25 на иностранных языках.
