Концентрация соли азовского моря

Примечание: — нет данных

В 2004-2013 гг. сформирована база данных наблюдений за гидрологическим режимом Азовского моря, охватывающая период 1913-2012 гг. и включающая 47 112 океанографических станций (в соответствии с рисунком 1) со значениями солености (Атлас климатических изменений…, 2014). Рисунок 1 — Распределение числа океанографических станций со значениями солености в Азовском море по годам (Атлас климатических изменений…, 2014)

В данной работе выполнена оценка ежегодных значений средней солености Азовского моря за период 1922-2012 гг.

Распределение солености в Азовском море характеризуется относительно большими горизонтальными градиентами (от практически пресных вод в приустьевых областях рек до вод значительной солености Керченского пролива и близ Геническа), в связи с этим осреднение производилось по районам.

В (Гидрометеорологический справочник…, 1962) море разделено на 13 районов (в соответствии с рисунком 2), средние многолетние значения солености рассчитывались по Воронкову и Свиташову методом оценки «солезапаса» на основе 21730 наблюдений (1913-1914, 1922-1939, 1947-1959 гг.). По аналогичной методике в (Гидрометеорологические условия…, 1986) был продлен многолетний ряд средней солености Азовского моря до 1982 г. Это позволило сохранить однородность рядов данных. В (Гидрометеорология и гидрохимия…, 1991) методика расчета средней солености Азовского моря была изменена: в основу легли 34 комплексные станции АзНИИРХа, далее пересчет проводился по 9 районам согласно (Бакум, Затучная, 1987).

Рисунок 2 — Районирование Азовского моря (Гидрометеорологический справочник…, 1962; Гидрометеорологические условия…, 1986)

Нами для построения исторического ряда среднегодовой солености Азовского моря данные из БД (Атлас климатических изменений…, 2014) были разделены на 13 районов, согласно (Гидрометеорологический справочник…, 1962; Гидрометеорологические условия…, 1986) (в соответствии с рисунком 2).

В связи со значительным преобладанием данных о солености поверхностного слоя, в каждом из районов выделено два слоя: поверхностный и глубинный (более >1,5 м).

Расчёт среднегодовой средней по морю солености на основе данных наблюдений производился в несколько этапов:

1) рассчитывались среднесуточные значения в пределах района;

2) на основе суточных значений рассчитывались среднемесячные значения в пределах каждого района;

3) на основе среднемесячных значений рассчитывалось среднегодовое значение солености для каждого района;

4) среднегодовое значение солености по слоям для Таганрогского залива (ТЗ), собственно моря (СМ) и моря в целом (АМ) рассчитывалось как средневзвешенное значение солености в соответствующих районах (веса определялись с учетом объемов районов);

5) среднегодовое значение солености для ТЗ, СМ и АМ в целом рассчитывалось как средневзвешенное значение двух слоев: поверхностного и глубинного.

При расчетах отбрасывались годы, для которых данные наблюдений присутствовали менее чем в половине районов (менее 2 для ТЗ и менее 5 районов для СМ).

Одновременно с оценкой средней солености Азовского моря по БД выполнен расчет солености с применением компартментальной гидрологической модели (Бердников, 2006). Полученный в результате ход среднегодовой солености ТЗ и Азовского моря в целом представлен на рисунке 3 и в таблице 1. Наибольшее различие отмечено для ТЗ, что вероятно связано с высокой изменчивостью гидрологического режима данного региона.

Рисунок 3 – Многолетняя динамика солености Азовского моря (1 – Таганрогский залив, 2 – море в целом). а – по 4, б – настоящая работа, р – результаты модельного расчета по (Бердников, 2006)

Наблюдаются достаточно низкие различия между данными (Гидрометеорологический справочник…, 1962; Гидрометеорологические условия…, 1986; Гидрометеорология и гидрохимия…, 1991; Гаргопа, 2006) и оценками, выполненными в данной работе – до 4%. Разница между модельным расчетом и данными наблюдений доходит до 9 %. Основные статистические характеристики для трех рядов среднегодовой солености Азовского моря приведены в таблице 2.

Для анализа многолетних колебаний солености Азовского моря были рассчитаны аномалии солености Азовского моря (в соответствии с рисунком 4). Для СМ и моря в целом четко прослеживаются 3 периода: опреснение – осолонение – опреснение, при этом, вероятно, мы находимся в начале следующего периода осолонения Азовского моря. Аналогичную тенденцию показывают и модельные расчеты. Для Таганрогского залива периоды выражены менее четко, что объясняется высокой изменчивостью гидрологического режима данного региона.

Рисунок 4 – Аномалии солености Азовского моря за период 1922-2012 гг.

Таким образом, в работе проведено сравнение результатов расчетов среднегодовой солености по (Гидрометеорологический справочник…, 1962; Гидрометеорологические условия…, 1986; Гидрометеорология и гидрохимия…, 1991; Гаргопа, 2006) и на основе БД (Атлас климатических изменений…, 2014) (47 112 океанографических станций), а также модельного расчета на основе компартментальной модели гидрологического режима Азовского моря. Отмечено хорошее соответствие данных и модельного расчета. Продлен многолетний ряд солености Азовского моря до 2012 гг. по данным БД (Атлас климатических изменений…, 2014). Рассчитана среднемноголетняя соленость Азовского моря за 90 лет и построены аномалии солености Азовского моря за период 1922-2012 гг.

Работа выполнена в рамках государственных заданий ЮНЦ РАН «Анализ динамики природных систем на основе мегабаз данных за многолетний (19-20 века) период наблюдений для выявления и прогнозирования экстремальных природных феноменов, опасных для социально-экономического развития густонаселенных территорий юга России» (№ госрегистрации 01201450487) и ИАЗ ЮНЦ РАН «Разработка методов геоинформационного моделирования морских и наземных экосистем» (№ госрегистрации 01201153348).

Источник