В статье рассмотрены особенности влияния синоптических условий «поздней» зимы и весны на режим перемешивания полимиктического озера в период открытой воды. Совместный анализ метео информации и данных полевых измерений температуры и содержания растворенного кислорода в небольшом мелководном озере Вендюрском позволил изучить влияние погодных условий «нетипичной» весны 2016 г., когда озеро вышло из-подо льда устойчиво стратифицированным, на особенности формирования теплового и газового режимов его водной толщи и придонных слоев в летний период. Показано, что в результате весенней меромиксии стратификация в озере сохранялась более месяца. Оценка атмосферного воздействия на озеро с привлечением модифицированного масштаба длины Монина-Обухова позволила определить предельные значения скоростей ветра и величины кинематического потока тепла на поверхности, необходимые для полного перемешивания его водной толщи. Серия численных экспериментов на одномерной параметрической модели Flake позволила установить, что при определенных погодных условиях (теплая весна, длительная подледная конвекция, жаркая маловетреная погода после взлома льда) озеро теряет период весеннего перемешивания, выходя из-подо льда уже устойчиво стратифицированным. Результаты расчетов на модели показали, что отсутствие полного весеннего перемешивания после взлома льда может негативно сказаться на газовом режиме озера в летний период, поскольку при этом не происходит разрушения «зимней» придонной анаэробной зоны и при теплой маловетреной погоде летних месяцев продолжительность непрерывного существования придонной аноксии может превышать 7-8 месяцев.

мелководное озеро; синоптические условия; глубина перемешивания; температура воды; растворенный кислород

Гавриленко Г.Г., Здоровеннова Г.Э., Здоровеннов Р.Э., Пальшин Н.И, Тержевик А.Ю. Термический и кислородный режимы мелководного озера на этапе летнего нагревания // «Геополитика и экогеодинамика регионов». 2014, 10(1): 414-422.

Гавриленко Г.Г., Здоровеннова Г.Э., Здоровеннов Р.Э. Динамика температуры водной толщи мелководного озера на финальном этапе ледостава и после взлома льда //Мат. Межд. науч.-практ. конф. «География: развитие науки и образования», Санкт-Петербург, 2017, С. 134-138.

Зайков Б.Д. Очерки по озероведению. Гидрометеорологическое изд., Л., 1955. 271 с.

Здоровеннова Г.Э., Здоровеннов Р.Э., Пальшин Н.И., Гавриленко Г.Г., Тержевик А.Ю. Термический режим мелководного озера после разрушения льда// «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей» Труды VIII Международной научно-практической конференции, 2014. С. 390-401.

Здоровеннов Р. Э., Здоровеннова Г. Э., Пальшин Н. И., Тержевик А. Ю. Изменчивость термического и кислородного режимов мелководного озера зимой // Тр. КарНЦ РАН. 2011. 4: 57-63.

Зилитинкевич С.С. Проникающая турбулентная конвекция. 1989. Таллинн, Валгус. 207 с.

Литинская К.Д., Поляков Ю.К. Озера Вендюрской группы - Урос, Риндозеро, Вендюрское// Водные ресурсы Карелии и их использование. Петрозаводск: Карельский фил. АН СССР, 1975. С. 57–66.

Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. Ч. 2. Островский Г.М. (ред.) СПб.: Профессионал, 2004.

Петров М.П., А.Ю. Тержевик, Р.Э. Здоровеннов, Г.Э. Здоровеннова, 2006: Особенности термической структуры мелководного озера в начале зимы. Водные Ресурсы, т. 33, № 2, с. 154-162.

Arvola L., G. George, D. M. Livingstone, et al. The impact of the changing climate on the thermal characteristics of lakes, in The Impact of Climate Change on European Lakes // Aquatic Ecology, Series 4, edited by D. G. George, pp. 85–101, Springer Verlag, 2010. doi: 10.1007/978-90-481-2945-4_6.

Hicks B.B.. Some evaluations of drag and bulk transfer coefficients over water bodies of different sizes. Boundary-Layer Meteorology, 3 (1972), pp. 201-213

Golosov, S., Zverev I., Terzhevik A. Modelling thermal structure and heat interaction between water column and bottom sediments in ice-covered lakes // Proc. 7th Workshop on Physical Processes in Natural Waters, A. Terzhevik (Ed.). Petrozavodsk. 2003. P. 83-88.

Kirillin G. Modelling the impact of global warming on water temperature and seasonal mixing regimes in small temperate lakes // Boreal Environmental Research, 2010, 15, 279−293.

Mironov D., Terzhevik A., Kirillin G., Jonas T., Malm J., Farmer D. Raditevely-driven convection in ice-covered-lakes: observation, scaling and a mixed-layer model. Journal of Geophysical Research, 2002. V.107, I. C4. pp. 7-1—7-16.

Petrov M.P., Terzhevik A. Y., Zdorovennov R.E., Zdorovennova G.E. The thermal structure of a shallow lake in early winter. Water Resources. 2006. V. 33. № 2. P. 135-143.

Read J.S., Hamilton D.P., Jones I.D., Muraoka K., Winslow L.A., Kroiss R., Wu C.H.,Gaiser E. Derivation of lake mixing and stratification indices from high-resolution lake buoy data. Env. Modelling & software. 2011. V.26. I.11. pp. 1325-1336

Wuest A., Lorke A. Small-scale hydrodynamics in lakes. Annu. Rev. Fluid Mech. 2003. V. 35. pp. 373-412.

Zdorovennov R., Palshin N., Zdorovennova G., Efremova T., Terzhevik A. Interannual variability of ice and snow cover of a small shallow lake // Estonian Journal of Earth Sciences, 2013, 61(1) pp. 26–32.

REFERENCES IN ENGLISH

Efremova T. V., Pal’shin N. I., Zdorovennova G. E., Terzhevik A. Y. Vliyanie ekstremal'no zharkogo leta 2010 g. na temperaturu vody i raspredelenie kisloroda v ozerakh Karelii [The effects of the extremely hot summer 2010 on water temperature and oxygen distribution in Karelian lakes]. Meteorologiya i gidrologiya [Russian Meteorology and Hydrology]. 2015. Vol. 40, no. 9. P. 612–618. doi: 10.3103/S106837391509006X

Gavrilenko G. G., Zdorovennova G. E., Zdorovennov R. E., Pal’shin N. I., Terzhevik A. Yu. Termicheskii i kislorodnyi regimy melkovodnogo ozera na etape letnego nagrevaniya [Thermal and oxygen regimes of a shallow lake at the stage of summer heating]. Geopolitika i ekogeodinamika regionov [Geopolitics and Ecogeodynamics of Regions]. 2014. Vol. 10, iss. 1. P. 414–421.

Gavrilenko G. G., Zdorovennova G. E., Zdorovennov R. E. Dinamika temperatury vodnoi tolshchi melkovodnogo ozera na final'nom etape ledostava i posle vzloma l'da [Temperature dynamics of the water layer of a shallow lake at the final freeze-up stage and after ice fracturing]. Geografiya: razvitie nauki i obrazovaniya: Mat. mezhd. nauch.-prakt. konf. [Geography: Development of Science and Education: Proceed. of the Int. Scientific and Practical Conf.]. St. Petersburg, 2017. P. 134–138.

Litinskaya K. D., Polyakov Ju. K. Ozera Vendyurskoi gruppy – Uros, Rindozero, Vendyurskoe [Lakes of the Vendyury group – Uros, Rindozero, and Vendyurskoe]. Vodnye resursy Karelii i ikh ispol'zovanie [Water Resources of Karelia and their Use]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1975. P. 57–66.

Nazarova L. E. Klimat Respubliki Kareliya (Rossiya): temperatura vozdukha, izmenchivost' i izmeneniya [The climate of the Republic of Karelia (Russia): air temperature, variability and changes]. Geopolitika i ekogeodinamika regionov [Geopolitics and Ecogeodynamics of Regions]. 2014. Vol. 10, iss. 1. P. 746–749.

Novyi spravochnik khimika i tekhnologa. Protsessy i apparaty khimicheskikh tekhnologii [A new guide for chemists and technologists. Processes and instruments of chemical engineering]. Ed. G. M. Ostrovskii. St. Petersburg: Professional, 2004. Part. 2. 920 p.

Terzhevik A. Yu., Pal'shin N. I., Golosov S. D., Zdorovennov R. E., Zdorovennova G. E., Mitrokhov A. V., Potakhin M. S., Shipunova E. A., Zverev I. S. Gidrofizicheskie aspekty formirovaniya kislorodnogo rezhima melkovodnogo ozera, pokrytogo l'dom [Hydrophysical aspects of oxygen regime formation in a shallow ice-covered lake]. Vodnye resursy [Water Resources]. 2010. Vol. 37, no. 5. P. 662–673. doi: 10.1134/S0097807810050064

Zaikov B. D. Ocherki po ozerovedeniyu [Studies on limnology]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1955. 271 p.

Zdorovennov R. E., Zdorovennova G. E., Pal'shin N. I., Terzhevik A. Yu. Izmenchivost' termicheskogo i kislorodnogo rezhimov melkovodnogo ozera zimoi [Variability of thermal and oxygen regimes of a shallow lake in winter]. Trudy KarNTs RAN [Trans. of KarRC of RAS]. 2011. No. 4. P. 57–63.

Zdorovennova G. E., Zdorovennov R. E., Pal'shin N. I., Gavrilenko G. G., Terzhevik A. Yu. Termicheskii rezhim melkovodnogo ozera posle razrusheniya l'da [Thermal regime of a shallow lake after ice fracturing]. Dinamika i termika rek, vodokhranilishch i pribrezhnoi zony morei: Trudy VIII mezhd. nauch.-prakt. konf. [Dynamics and Thermics of Rivers, Reservoirs, and See Coastal Areas: Proceed. of VIII Int. Scientific and Practical Conf.] Moscow: RUDN, 2014. P. 390–401.

Zdorovennova G. E., Zdorovennov R. E., Pal'shin N. I., Efremova T. V., Gavrilenko G. G., Bogdanov S. R., Terzhevik A. Yu. Teplovoi rezhim melkovodnogo ozera zimoi [Thermal regime of a shallow lake in winter]. Trudy KarNTs RAN [Trans. of KarRC of RAS]. 2016. № No. 5. PS. 3–12. doi: 10.17076/lim314

Zdorovennov R. E., Zdorovennova G. E., Pal'shin N. I., Terzhevik A. Yu. Izmenchivost' termicheskogo i kislorodnogo rezhimov melkovodnogo ozera zimoi [Variability of thermal and oxygen regimes of a shallow lake in winter]. Trudy KarNTs RAN [Trans. of KarRC of RAS]. 2011. No. 4. P. 57–63.

Zilitinkevich S. S. Pronikayushchaya turbulentnaya konvektsiya [Turbulent penetrative convection]. Tallinn: Valgus, 1989. 207 p.

Arvola L., George G., Livingstone D. M., Järvinen M., Blenckner T., Dokulil M. T. , Jennings E., Aonghusa C. N., Nõges P., Nõges T., Weyhenmeyer G. A. The impact of the changing climate on the thermal characteristics of lakes, in The Impact of Climate Change on European Lakes. Aquatic Ecology. Series 4. Ed. by D. G. George. P. 85–101. Springer Verlag, 2010. doi: 10.1007/978-90-481-2945-4_6

Golosov S., Maher O. A., Schipunova E., Terzhevik A., Zdorovennova G., Kirillin G. Physical background of the development of oxygen depletion in ice-covered lakes. Oecologia. 2007. Vol. 151. P. 331−340.

Golosov S., Zverev I., Terzhevik A. Modelling thermal structure and heat interaction between water column and bottom sediments in ice-covered lakes. Ed. A. Terzhevik. Proc. 7th Workshop on Physical Processes in Natural Waters. Petrozavodsk, 2003. P. 83−88.

Golosov S., Terzhevik A., Zverev I., Kirillin G., Engelhardt C. Climate change impact on thermal and oxygen regime of shallow lakes. Tellus A. 2012. Vol. 64. 17264 p. doi: 10.3402/tellusa.v64i0.17264

Kirillin G. Modelling the impact of global warming on water temperature and seasonal mixing regimes in small temperate lakes. Boreal Env. Research. 2010. Vol. 15. P. 279−293.

Malm J., Terzhevik A., Bengtsson L., Boyarinov P., Glinsky A., Palshin N., Petrov M. Temperature and salt content regimes in three shallow ice-covered lakes: 1. Temperature, salt content, and density structure. Nordic Hydrology. 1997. Vol. 28. P. 99−128.

Mironov D., Terzhevik A., Kirillin G., Jonas T., Malm J., Farmer D. Radiatively-driven convection in ice-covered lakes: observation, scaling and a mixed-layer model. Journal of Geophysical Research. 2002. Vol. 107, I. C4. P. 7-1−7-16. doi: 10.1029/2001JC00089

Mironov D., Heise E., Kourzeneva E., Ritter B., Schneider N., Terzhevik A. Implementation of the lake parameterisation scheme FLake into the numerical weather prediction model COSMO. Boreal Env. Res. 2010. Vol. 15. P. 218–230.

Read J. S., Hamilton D. P., Jones I. D., Muraoka K., Winslow L. A., Kroiss R., Wu Ch. H., Gaiser E. Derivation of lake mixing and stratification indices from high-resolution lake buoy data. Env. Modelling and Software. 2011. Vol. 26, no. 11. P. 1325–1336. doi: 10.1016/j.envsoft.2011.05.006

Wüest A., Lorke A. Small-scale hydrodynamics in lakes. Annu. Rev. Fluid Mech. 2003. Vol. 35. P. 373–412. doi: 10.1146/annurev.fluid.35.101101.161220

Zdorovennov R., Palshin N., Zdorovennova G., Efremova T., Terzhevik A. Interannual variability of ice and snow cover of a small shallow lake. Estonian Journal of Earth Sciences. 2013. Vol. 61, no. 1. P. 26–32.

Zdorovennova G., Palshin N., Zdorovennov R., Golosov S., Efremova T., Gavrilenko G., Terzhevik A. The oxygen regime of a shallow lake. Geography, Environment, Sustainability. 2016. No. 2. P. 47–57. doi: 10.15356/2071-9388_02v09_2016_04