мая 31 2003

О некоторых особенностях климатической изменчивости расходов рек Дуная, Днепра и уровня моря в Одессе в Xx столетии.

Опубликовано в 14:13 в категории Проблемы Черного моря

О некоторых особенностях климатической изменчивости расходов рек Дуная, Днепра и уровня моря в Одессе в XX столетии.

О.Р. Андрианова, Р.Р. Белевич, М.И. Скипа

Отделение гидроакустики МГИ НАН Украины, г. Одесса

Шельф северо-западной части Черного моря (СЗЧМ) по экономическому значению является одним из важнейших регионов бассейна. Здесь традиционно и успешно велся промысел рыбы, а также добыча мидий и филлофоры. Однако, со второй половины 60 – х годов добыча морепродуктов резко сократилась. Одной из причин возникшего нарушения в промысловой и экологической обстановке на шельфе СЗЧМ являлись, по мнению [1-4], изменения, произошедшие вследствие чрезмерной антропогенной нагрузки, качества прибрежного стока. Неблагоприятная экологическая обстановка проявляется в эвтрофировании вод, развитии в придонном слое гипоксийных и аноксийных явлений и, как следствие, появление заморов донной фауны и рыб [2]. Вместе с тем существует мнение [5], что немаловажную роль в создании подобной обстановки могут играть также климатические колебания отдельных наиболее важных параметров природной среды, к числу которых можно отнести и сток рек.

 В настоящем сообщении рассмотрены климатические колебания расходов рек Дуная и Днепра, а также уровня моря в Одессе и сделаны оценки некоторых особенностей их изменчивости.

Многолетняя изменчивость стока р. Дунай рассмотрена по годовым его расходам за 1860-2001гг. Климатическая норма расхода воды за 142 года составила 212 км3/год. Сезонный климатический ход расхода за 1947-2001 гг. характеризовался годовой волной с паводком в мае – 28,3 км3/мес. и меженью в октябре – 13,6 км3/мес. В межгодовой изменчивости годовых расходов воды р. Дунай доминировали колебания, равные 2,4-4,6, 8,6-11,1 и 22 г. Абсолютный максимум в годовой величине расходов отмечен в 1970 г. - 364км3/год, а абсолютный минимум - 110 км3/год наблюдался в 1872, 1903, 1909 гг. Положительный

тренд отмечался  с начала 60-х гг. ХІХ в (ср. расход за 1860-85гг. – 190 км3/год) до начала 80-х гг. ХХ в. (ср. расход за 1970-81гг. – 274 км3/год). С начала 80-х гг. ХХ в. тренд изменился на отрицательный и расход понизился к началу ХХІ в. до 217 км3/год (ср. за 1985-2001гг.). 50-80-е гг. ХХ столетия считаются периодом  повышенной водности р. Дунай [6].Высокие расходы Дуная приходились на 1876-81, 1912-18, 37-43, 54-82, 96-99 гг., а низкие – на 1862-74, 1883-1910, 19-34, 44-52 и 89-94 гг. (рис.).

В межгодовой изменчивости сезонных колебаний расходов р.Дунай отмечены частые нарушения нормального годового хода с паводком - весной и меженью - осенью. В рассмотренном 55-летнем ряду выявлено  25 лет с появлением второго экстремума зимой (декабрь-февраль). В отдельные годы зимний максимум по абсолютной величине расхода даже  превосходил  весенний  (1953-I, 82-I, 90-XII, 94-I, 98-XI). Годы с двумя экстремумами группируются в основном по периодам лет. Наиболее продолжительными они были в 1966-74, 80-84 и 88-98 гг.

Многолетняя изменчивость стока р. Днепр рассмотрена по годовым его расходам за 1851–2000гг. Климатическая норма расхода воды за 150 лет составила 50,5 км3/год. Сезонный климатический ход расхода за 1947-2000гг. характеризовался неправильной полугодовой волной с двумя экстремумами: главный с паводком в мае – 7,5 км3/мес. и меженью в сентябре– 2,3км3/мес., и второстепенный слабо выраженный с максимумом в декабре – 4,3 км3/мес. и минимумом в январе – 4,2 км3/мес.

В расходах воды р.Днепр доминировали колебания, равные 2,2-4,2, 5,1.-8,9, 13,0 и 20,3 года. Абсолютный максимум в годовой величине расхода р. Днепр приходился на 1970 г. - 98 км3/год, а абсолютный минимум – 23 км3/год на 1921 г.

В межгодовой изменчивости годовых расходов р.Днепр на протяжении всего ряда лет прослеживался отрицательный тренд с волнообразными периодами повышенной и пониженной водности. Высокие расходы в сглаженных рядах приходились на 1853-82, 1924-35 и 68-82 гг., а низкие – на 1884-92, 1944-65 и 95-97 гг. (рис).

В изменчивости сезонных расходов р. Днепр за 55 лет нарушения климатического годового хода были выражены еще более обостренно, чем р. Дунай.

  В течение 30 лет в годовом ходе расходов р. Днепр наблюдались два, а иногда и три экстремума с приуроченностью второго - на зимние (декабрь-февраль) месяцы года. Наиболее продолжительные периоды с двумя экстремумами  были в 1959-1964, 1973-1978 и 1991-2000гг.

Межгодовые колебания среднегодовых высот уровня моря в Одессе рассмотрены за 1875-2002гг., а внутригодовые - за 1950-2000гг.

 Особенностью среднегодовых высот уровня моря в Одессе являлся их непрерывный рост в течение всего рассмотренного ряда лет (рис). Так, если в 1875г. годовая высота уровня составляла 430 см, то в 2002 г. уже 494 см, т.е. за 128 лет уровень моря повысился на 64 см. Это соответствует ежегодному темпу роста равному 0,50 см/год. Специально проведенные в 50-60 гг. ХХ в. геодезические исследования показали, что на самом деле в Одессе наблюдается не повышение уровня моря, а заметное опускание суши, которое по выполненным оценкам составляет 0,51 см/год [7]. В этой связи вопрос о фактической многолетней изменчивости уровня моря в Одессе представляется весьма сложной задачей. Несомненно, в наблюдаемой вековой изменчивости уровня моря присутствуют возмущения, обусловленные двумя факторами – опусканием суши и колебаниями собственно уровня моря. Судя по характеру изменения высоты уровня моря в соседних регионах (напр. Севастополь), вековой ход собственно уровня моря в Одессе должен иметь положительную тенденцию.

Абстрагируясь от вышеупомянутого замечания, обратимся к полученным результатам. Средняя высота уровня моря в Одессе за 1875-2002 гг. составила 466 см. Сезонный климатический ход его характеризовался годовой волной. Наиболее высокие значения его наблюдались в мае (477 см), а наиболее низкие – в октябре (460 см).

В ряду межгодовой изменчивости высоты уровня выделяются колебания тех же периодов, что и в рассмотренных выше расходах. Несмотря на присутствие в межгодовой изменчивости положительного тренда даже в сглаженном ряду наблюдались периоды понижения высот уровня на 5-10 см.

Для удобства исследования внутригодовых колебаний уровня моря тренд был исключен путем скользящего среднегодового сглаживания с последующим вычитанием из исходного ряда. Анализ полученного ряда среднемесячных отклонений высот уровня моря показал наличие некоторых интересных особенностей во внутригодовой его изменчивости. Наиболее важной особенностью явилось частое нарушение правильного (в климатическом плане) годового хода. Из всего рассмотренного ряда лишь в течение 25 лет наблюдался типичный ход с одним максимумом и одним минимумом. В течение остальных 26 лет в годовом ходе отмечался не один экстремум, а 2 и даже 3, которые приходились на различные месяцы года. Наибольшая повторяемость максимумов среди этих лет, помимо весенне-летних (апрель-июнь), приходилась на зимние месяцы (декабрь-февраль). В течение 9 лет зимний максимум по абсолютной величине превалировал над остальными. В 1959, 68, 74, 82 и 95 гг. доминировали зимние максимумы, а весенние были либо очень слабыми, либо вообще отсутствовали. Интересно, что два экстремума во внутригодовой изменчивости группируются по периодам лет со все возрастающей продолжительностью к концу ХХ в. Наиболее продолжительными периодами лет с 2 экстремумами были: 1959-63, 66-69, 71-76, 84-88 и 90-99 гг.

Подводя итоги выполненному исследованию можно констатировать, что общей, характерной особенностью в межгодовой изменчивости рассмотренных характеристик явилось наличие хорошо выраженных долгопериодных волновых колебаний, происходивших на фоне различных по знаку трендов.

В стоке р. Дунай более века существовал положительный тренд, на фоне которого развивались вышеупомянутые волновые колебания. С начала 80-х гг., когда расход воды достиг максимальных значений, тренд изменился на отрицательный и волнообразно понижался до конца XX в.

В стоке р.Днепр на протяжении всего рассмотренного периода наблюдался отрицательный тренд с такими же волновыми возмущениями. Аналогичные возмущения были присущи и уровню моря в Одессе, но на фоне положительного тренда.

В межгодовой изменчивости сезонных колебаний расходов Дуная и Днепра, уровня моря в Одессе, рассмотренных за вторую половину XX в. обращено внимание на заметное нарушение их климатического хода и появление второго экстремума в холодное время года (максимум - XII – I, минимум - I - II).

Выявление причин аномальной изменчивости расходов рек Дуная и Днепра, и колебаний уровня моря в Одессе требует проведения специального анализа и выходит за рамки настоящего сообщения. Отметим лишь, что одной из возможных причин отмеченных нарушений в расходах рек, уровня в Одессе и катаклизмов в погоде и климате последних десятилетий могут быть дальние проявления глобального явления Эль-Ниньо [8], поскольку периоды отмеченных аномалий в рассмотренных характеристиках неплохо согласуются с годами Эль-Ниньо (1957-58, 72-73, 82-83, 91-92, 97-98 гг.).

Список литературы

1. Зайцев Ю.П. Экологическое состояние шельфовой зоны Черного моря у побережья Украины (обзор) // Гидробиологический журнал. – 1992 – 28, №4 – с. 3- 19.

2. Селин П.Ю., Айзатулин Т.А., Леонов А.В. и др. Химическая динамика сероводородной зоны на северо-западном шельфе Черного моря // Водные ресурсы. - 1998 - №4 – с. 144- 153.

3. Фащук Д.Я. Кислородный режим придонного слоя вод северо-западной части Черного моря в летний период // Гидробиологический журнал. – 1985 – 21, №5 – с. 80 – 84.

4. Селин П.Ю., Михайлов Н.Н., Волков Н.В. Изменчивость гидрохимического режима вод северо-западного шельфа Черного моря // Экология прибрежной зоны Черного моря. – М. ВНИРО, - 1992 – с. 61- 75.

5.  Виноградов М.Е., Симонов А.И. Изменения экосистемы Черного моря // III съезд советских океанологов: Пленарный доклад - Основные проблемы исследования Мирового океана . – Л.: Гидрометеоиздат, - 1989 – с. 61 – 75.

6. Николенко А.В., Решетникова В.И. Исследование многолетней изменчивости баланса пресных вод Черного моря // Водные ресурсы. – 1991 - №1 – с. 20 -29.

7. Справочник по гидрологическому режиму морей и устьев рек СССР //  ч. I Основные гидрологические характеристики. Том 4. Черное море. Вып.1. Прибрежная зона моря. – Киев – 1970 – 358с.

8. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Прогноз Эль – Ниньо на основе спутниковой информации  // Исследование Земли из космоса – 2000 – №3 - с.13-20.  

Рисунок. Межгодовой ход среднегодовых (сплошная линия) и сглаженных 5-летним осреднением (пунктирная линия) высот уровня моря в Одессе (а) и расходов рек Дуная (б) и Днепра (в).

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.