УРОВЕНЬ КАСПИЙСКОГО МОРЯ КАК ИНДИКАТОР КРУПНОМАСШТАБНОГО ВЛАГООБМЕНА В СИСТЕМЕ «ОКЕАН – АТМОСФЕРА – СУША»

Светлана Михайловна Гордеева, Валерий Николаевич Малинин, Valery Malinin, Svetlana Gordeeva

Аннотация


Обсуждается вся цепочка причинно-следственных связей в системе «Северная Атлантика – атмосфера – бассейн Волги – уровень Каспия». Ее составной частью является гидрологическая система «Каспийское море», под которой понимается собственно море, его водосборный бассейн и атмосфера над морем и бассейном. В результате ее анализа показано, что изменения объема вод моря описываются комплексом разных по природе гидрологических и метеорологических факторов, имеющих различную пространственно-временную изменчивость и определяемых с существенно неодинаковой точностью. Основным фактором, определяющим межгодовую изменчивость объема вод моря, а следовательно, и приращений уровня Каспия, является годовой сток Волги. Изменчивость стока Волги полностью контролируется осадками в стокоформирующей зоне бассейна. В свою очередь, формирование межгодовых колебаний осадков в значительной степени определяется притоком (оттоком) вертикально интегрированного горизонтального потока водяного пара через боковые границы стокоформирующей зоны бассейна Волги. Показано, что зональный перенос водяного пара с акватории Cеверной Атлантики является определяющим фактором межгодовой изменчивости осадков в бассейне Волги как в зимний, так и в летний периоды года. Установлено, что в результате активизации циклонической деятельности в Северной Атлантике, особенно в Норвежском море, обусловленной процессами крупномасштабного взаимодействия океана и атмосферы, происходит повышение испарения, усиление зонального переноса водяного пара в Европу, а затем в бассейн Волги. Вследствие этого в стокоформирующей зоне бассейна выпадает большее количество осадков, происходит повышение годового стока Волги и уровня Каспия. Обратная картина отмечается при ослаблении циклонической активности в Северной Атлантике. Поэтому уровень Каспийского моря является интегральным индикатором крупномасштабного влагообмена в системе «океан – атмосфера – суша».


Ключевые слова


Каспийское море; морской уровень; водный баланс; сток Волги; осадки в бассейне Волги; перенос атмосферной влаги; Северная Атлантика; взаимодействие океана с атмосферой.

Полный текст:

PDF

Литература


Абузяров З.К. Усовершенствованный метод прогноза годового хода уровня Каспийского моря // Труды Гидрометцентра России. 2009. Вып. 343. С.48-66.

Варущенко С.И., Варущенко А.Н., Клиге Р.К. Изменения режима Каспийского моря и бессточных водоемов в палеовремени. М.: Наука, 1987. 240 с.

Водный баланс и колебания уровня Каспийского моря. Моделирование и прогноз. М.: Триада Лтд, 2016. 378 с.

Гордеева С.М., Малинин В.Н. Использование Data Mining в задаче гидрометеорологического прогнозирования // Ученые записки РГГМУ. 2016. № 44. С. 30-44.

Калинин Г.П., Смирнова К.И., Шереметьевская О.И. Воднобалансовые расчеты будущих уровней Каспийского моря // Метеорология и гидрология. 1968. № 9. С.45-52.

Малинин В.Н. Проблема прогноза уровня Каспийского моря. СПб: Изд. РГГМИ, 1994а. 160 с.

Малинин В.Н. О генезисе межгодовых колебаний уровня Каспийского моря // Водные ресурсы. 1994б. № 4-5. С.492-499.

Малинин В.Н., Гордеева С.М., Горбушина Я.А. К оценке влияния Северной Атлантики на перенос атмосферной влаги в Европу // Общество. Среда. Развитие. 2015. № 3. С. 179-185.

Малинин В.Н., Гордеева С.М., Гурьянов Д.В. Малопараметрическая модель увлажнения Северо-Западного региона России для условий современных изменений климата // Ученые записки РГГМУ. 2014. № 36. С. 35-49.

Малинин В.Н., Радикевич В.М., Гордеева С.М., Куликова Л.А. Изменчивость вихревой активности атмосферы над Северной Атлантикой. СПб: Гидрометеоиздат, 2003. 171 с.

Мещерская А.В., Александрова Н.А. Прогноз уровня Каспийского моря по метеорологическим данным // Метеорология и гидрология. 1993. № 3. С. 72-82.

Описание массива данных месячных сумм осадков на станциях России / Российский гидрометеорологический портал: ВНИИГМИ-МЦД [Электронный ресурс] URL: http://meteo.ru/data/158total-precipitation#описание-массива-данных (Дата обращения: 25.10.2019).

Смирнов Н.П., Малинин В.Н. Водный баланс атмосферы как гидрологическая задача. Л.: Изд. ЛГУ, 1986. 189 с.

Bramer M. Principles of Data Mining. London: Springer-Verlag, 2007. 344 p. doi: 10.1007/978-1-84628-766-4.

Breiman L., Friedman J., Olshen R., Stone C. Classification and Regression Trees. New York: Chapman and Hall, 1984. 358 p.

Durre I., Vose R.S., Wuertz D.B. Overview of the Integrated Global Radiosonde Archive // Journal of Climate. 2006. Vol. 19. P. 53–68. doi:10.1175/JCLI3594.1

Interactive Trees (C&RT, CHAID): Statistica Help / StatSoft inc. URL: http://documentation.statsoft.com/STATISTICAHelp.aspx?path=Gxx/Indices/InteractiveTreesCRTCHAID_HIndex (Дата обращения: 25.10.2019).

Kanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J., Yang S-K., Hnilo J.J., Fiorino M., Potter G. L. NCEP–DOE AMIP-II reanalysis (R-2) // Bull. of the Atmos. Met. Soc. 2002. Vol. 83. P. 1631–1643. doi: 10.1175/BAMS-83-11-1631.

Malinin V.N., Gordeeva S.M. Variability of Evaporation and Precipitation over the Ocean from Satellite Data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2017. Vol. 53, no. 9. P. 934–944. doi: 10.1134/S0001433817090195

Malinin V.N., Gordeeva S.M. Effect of Moisture Exchange in the Northern Atlantic on European Russia Moistening and Annual Volga Runoff // Water Resources. 2019. Vol. 46, no. 3. P. 466–479. doi: 10.1134/S009780781903014X

References

Abuzyarov Z. K. Usovershenstvovannyi metod prognoza godovogo khoda urovnya Kaspiiskogo morya [An improved method for predicting the annual level of the Caspian Sea]. Trudy Gidromettsentra Rossii [Hydrometeorological Research and Forecasting]. 2009. No. 343. P. 48–66.

Gordeeva S. M., Malinin V. N. Ispol'zovanie Data Mining v zadache gidrometeorologicheskogo prognozirovaniya [Use of Data Mining in hydrometeorological forecasting]. Uchenye zapiski RGGMU [Proceed. RSHU]. 2016. No. 44. P. 30–44.

Malinin V. N. Problema prognoza urovnya Kaspiiskogo morya [The problem of predicting the Caspian Sea level]. St. Petersburg: RSHI Publ., 1994a. 160 p.

Malinin V. N. O genezise mezhgodovykh kolebanii urovnya Kaspiiskogo morya [On the genesis of interannual fluctuations in the level of the Caspian Sea]. Vodnye resursy [Water Resources]. 1994b. No. 4-5. P. 492–499.

Malinin V. N. Dolgosrochnoe prognozirovanie urovnya Kaspiiskogo morya [Long-term forecasting of the Caspian Sea level]. Izv. RAN. Ser. geogr. [Izv. RAS. Geographical ser.]. 2009. No. 6. P. 7–16.

Malinin V. N., Gordeeva S. M., Gorbushina Ya. A. K otsenke vliyaniya Severnoi Atlantiki na perenos atmosfernoi vlagi v Evropu [To the estimation of the North Atlantic influence on the water vapour transfer to the European continent]. Obshchestvo. Sreda. Razvitie [Society. Environment. Development: Terra Humana]. 2015. No. 3. P. 179–185.

Malinin V. N., Gordeeva S. M., Gur'yanov D. V. Maloparametricheskaya model' uvlazhneniya Severo-Zapadnogo regiona Rossii dlya uslovii sovremennykh izmenenii klimata [Simple parametric humidification model of northwestern Russia for the conditions of modern climate change]. Uchenye zapiski RGGMU [Proceed. RSHU]. 2014. No. 36. P. 35–49.

Malinin V. N., Radikevich V. M., Gordeeva S. M., Kulikova L. A. Izmenchivost' vikhrevoi aktivnosti atmosfery nad Severnoi Atlantikoi [The variability of atmosphere vortex activity over the North Atlantic]. St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 2003. 171 p.

Meshcherskaya A. V., Aleksandrova N. A. Prognoz urovnya Kaspiiskogo morya po meteorologicheskim dannym [Caspian Sea level forecast based on meteorological data] Meteorologiya i gidrologiya [Russ. Meteorology and Hydrology]. 1993. No. 3. P. 72–82.

Opisanie massiva dannykh mesyachnykh summ osadkov na stantsiyakh Rossii [Description of data set of monthly precipitation totals from Russian stations]. Rossiiskii gidrometeorologicheskii portal: VNIIGMI-MTsD [RIHMI-WDC]. URL: http://meteo.ru/english/climate/descrip7.htm (accessed: 25.10.2019).

Smirnov N. P., Malinin V. N. Vodnyi balans atmosfery kak gidrologicheskaya zadacha [Atmospheric water balance as a hydrological task]. Leningrad: LSU Publ., 1988. 189 p.

Varushchenko S. I., Varushchenko A. N., Klige R. K. Izmeneniya rezhima Kaspiiskogo morya i besstochnykh vodoemov v paleovremeni [Changes in the regime of the Caspian Sea and inland reservoirs in paleotime]. Moscow: Nauka, 1987. 240 p.

Vodnyi balans i kolebaniya urovnya Kaspiiskogo morya. Modelirovanie i prognoz [Water balance and level fluctuations of the Caspian Sea. Modeling and predicting]. Moscow: Triada Ltd, 2016. 378 p.

Bramer M. Principles of Data Mining. London: Springer-Verlag, 2007. 344 p. doi: 10.1007/978-1-84628-766-4

Breiman L., Friedman J., Olshen R., Stone C. Classification and regression trees. New York: Chapman and Hall, 1984. 358 p.

Interactive Trees (C&RT, CHAID): Statistica help. StatSoft inc. URL: http://documentation.statsoft.com/STATISTICAHelp.aspx?path=Gxx/Indices/InteractiveTreesCRTCHAID_HIndex (accessed: 25.10.2019).

Kanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J., Yang S.-K., Hnilo J. J., Fiorino M., Potter G. L. NCEP–DOE AMIP-II reanalysis (R-2). Bull. of the Atmos. Met. Soc. 2002. Vol. 83. P. 1631–1643. doi: 10.1175/BAMS-83-11-1631

Malinin V. N., Gordeeva S. M. Variability of evaporation and precipitation over the ocean from satellite data. Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2017. Vol. 53, no. 9. P. 934–944. doi: 10.1134/S0001433817090195

Malinin V. N., Gordeeva S. M. Effect of moisture exchange in the Northern Atlantic on European Russia moistening and annual Volga runoff. Water Resources. 2019. Vol. 46, no. 3. P. 466–479. doi: 10.1134/S009780781903014X




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1156

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019