Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. С. 265-279
О динамике вод в заливе Кара-Богаз-Гол (спутниковая информация)
А.И. Гинзбург
1 , А.Г. Костяной
1, 2 , Н.А. Шеремет
1 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Московский университет имени С.Ю. Витте, Москва, Россия
Одобрена к печати: 10.08.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-4-265-279
Залив Кара-Богаз-Гол (КБГ) — гипергалинный водоём (солёность вод меняется в диапазоне от 40 до 270 ‰), являющийся эффективным испарителем поступающей в него через одноимённый пролив воды из Каспийского моря. В конце 2020 г. уровень воды в заливе, по данным системы HYDROWEB, LEGOS (Франция), опустился до отметки 29,25 м БС, что на 0,75 м ниже уровня Каспия. Площадь и объём залива при этом составили примерно 17 300 км2 и 60 км3. Глубина залива не превышала 5–7 м. Для выявления структуры трансформированных каспийских вод на выходе из пролива, их проявления в поле температуры, путей дальнейшего распространения потока из зоны смешения и возможности вихреобразования на акватории залива использованы оптические спутниковые изображения Sentinel 2 с разрешением 10 м (четыре изображения с 16 по 31 июля 2021 г. и изображение 9 октября 2021 г.), ИК изображение OLI-Landsat-8 (20 июля 2021 г., разрешение 100 м), все доступные за 2021 г. оптические изображения MODIS_Terra_Corrected Reflectance_True Color (разрешение 250 м), ИК изображения спутников NOAA 15, -16, -18 в 2001–2005 гг. (разрешение 1 км) и изображение MODIS-Aqua (комбинация RGB-каналов 1, 4, 3) 2 октября 2005 г. Показано, что вода в залив через многочисленные рукава дельты пролива поступает струями, границы которых идентифицируются даже на расстоянии в несколько километров от дельты. Температурный контраст между водой в струях на выходе из пролива и в заливе в летний сезон, когда вода в заливе теплее воды в Среднем Каспии (особенно в период интенсивного апвеллинга у восточного побережья моря), может достигать 10–11 °C. Направление распространения потока с резкими фронтальными границами из области смешения вод моря и залива разнообразно: он может быть направлен (предположительно, в зависимости от направления ветра) вдоль берега на север или на юго-восток, иметь форму эллипсовидной линзы с чёткими фронтальными границами на фоне распространяющегося вдоль побережья потока или грибовидную форму, ориентированную перпендикулярно побережью. В заливе КБГ наблюдаются разномасштабные вихревые структуры (от ~7 до 50 км) в разных частях акватории как в видимом диапазоне спектра, так и на ИК изображениях (трассерами являются различие в цвете вод залива и каспийских вод, мутность, температурные контрасты). Рассмотрено проявление на поверхности залива циркуляции Ленгмюра 9 октября 2021 г. с расстоянием между линиями конвергенции 50–100 м при северо-восточном ветре со скоростью 3,3 м/с и температуре воздуха 14,5 °C.
Ключевые слова: залив Кара-Богаз-Гол, Каспийское море, уровень залива, уровень моря, вихри, вихревые диполи, фронты, спутниковые данные, оптические изображения, циркуляция Ленгмюра
Полный текстСписок литературы:
- Булатов С. А. Диатомовые водоросли пролива, соединяющего Каспийское море и залив Кара-Богаз-Гол // Материалы 13-й Международ. конф. альгологов «Диатомовые водоросли: современное состояние и перспективы исследований». 24–29 авг. 2013. Борок, Россия: ООО «Костромской печатный дом», 2013. С. 29–30.
- Булатов С. А. (2021а) Новые виды диатомовых (Bacillariophyta) для флоры залива Кара-Богаз-Гол (Каспийское море) // Ботан. журн. 2021. Т. 106. № 1. С. 52–60. DOI: 10.31857/S000681362101004X.
- Булатов С. А. (2021б) Artemia залива Кара-Богаз-Гол — важнейший компонент гипергалинной аквакультуры каспийского региона // Каспий в цифровую эпоху: материалы Нац. научно-практич. корф. с международ. участием в рамках Международ. науч. форума «Каспий 2021: пути устойчивого развития». 27 мая 2021. Астрахань: Изд. дом «Астраханский ун-т», 2021. С. 355–359. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45769335.
- Выручалкина Т. Ю. Создание цифровой модели рельефа залива Кара-Богаз-Гол // Тр. Карельского науч. центра Российской акад. наук. 2020. № 4. С. 139–144. DOI: 10.17076/lim1199.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 6: Каспийское море. Вып. 1: Гидрометеорологические условия / ред. Терзиев Ф. С. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 358 с.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г. Тенденции изменений гидрометеорологических параметров Каспийского моря в современный период (1990-е – 2017 гг.) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 195–207. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-7-195-207.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А. Сезонная и межгодовая изменчивость температуры поверхности Каспийского моря // Океанология. 2004. Т. 44. № 5. С. 645–659.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Серых И. В., Лебедев С. А. (2021а) Климатические изменения гидрометеорологических параметров Каспийского моря (1980–2020) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 277–291. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-277-291.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А., Соловьев Д. М. (2021б) Вихри в западном бассейне Большого Аральского моря (спутниковая информация) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 236–246. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-236-246.
- Карпычев Ю. А. Изменчивость осадконакопления залива Кара-Богаз-Гол в связи с колебаниями уровня моря в новокаспийское время // Океанология. 2007. Т. 47. № 6. С. 918–926.
- Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН, 2011. 471 с.
- Лебедев С. А., Костяной А. Г. Спутниковая альтиметрия Каспийского моря. М., 2005. 366 с.
- Монин А. С., Красицкий В. П. Явления на поверхности океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 376 с.
- Рянжин С. В., Кочков Н. В., Карлин Л. Н. Загадочные циркуляции // Природа. 2008. № 4. С. 17–23.
- Ферронский В. И., Поляков В. А., Брезгунов В. С., Власова Л. С., Карпычев Ю. А., Бобков А. Ф., Романовский В. В., Джонсон Т., Рикеттс Д., Расмуссен К. Изменение водного режима зал. Кара-Богаз-Гол, оз. Иссык-Куль и Аральского моря по данным изучения донных осадков // Водные ресурсы. 2003. Т. 30. № 3. С. 281–288.
- Ginzburg A. I., Kostianoy A. G., Sheremet N. A. Sea Surface Temperature Variability // The Caspian Sea Environment. Ser.: The Handbook of Environmental Chemistry / eds. A. G. Kostianoy, A. N. Kosarev. Berlin; Heidelberg: Springer, 2005. V. 5P. P. 59–81. DOI: 10.1007/698_5_004.
- Kosarev A. N., Kostianoy A. G. Kara-Bogaz-Gol Bay // The Caspian Sea Environment. Ser.: The Handbook of Environmental Chemistry / eds. A. G. Kostianoy, A. N. Kosarev. Berlin; Heidelberg: Springer, 2005. V. 5P. P. 211–221. https://doi.org/10.1007/698_5_011.
- Kosarev A. N., Yablonskaya E. A. The Caspian Sea. The Hague: SPB Academic Publ., 1994. 176 р.
- Kosarev A. N., Kostianoy A. G., Zonn I. S. Kara-Bogaz-Gol Bay: physical and chemical evolution // Aquatic Geochemistry. 2009. V. 15. No. 1–2. Spec. Iss.: Saline Lakes and Global Change. P. 223–236. DOI: 10.1007/s10498-008-9054-z.
- Kosarev A. N., Kostianoy A. G., Zonn I. S., Zhiltsov S. S. The Caspian Sea and Kara-Bogaz-Gol Bay // The Turkmen Lake Altyn Asyr and Water Resources in Turkmenistan. Ser.: The Handbook of Environmental Chemistry / eds. I. S. Zonn, A. G. Kostianoy. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2013. V. 28. P. 69–94. DOI: 10.1007/698_2013_228.
- Kostianoy A. G., Lebedev S. A., Solovyov D. M. Satellite monitoring of water resources in Turkmenistan // Intern. Water Technology J. 2011. V. 1. Iss. 1. P. 4–15.
- Kostianoy A. G., Lebedev S. A., Solovyov D. M. Satellite Monitoring of the Caspian Sea, Kara-Bogaz-Gol Bay, Sarykamysh and Altyn Asyr Lakes, and Amu Darya River // The Turkmen Lake Altyn Asyr and Water Resources in Turkmenistan. Ser.: The Handbook of Environmental Chemistry / eds. I. S. Zonn, A. G. Kostianoy. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. V. 28. P. 197–231. DOI: 10.1007/698_2013_237.
- Kostianoy A. G., Ginzburg A. I., Lavrova O. Yu., Lebedev S. A., Mityagina M. I., Sheremet N. A., Soloviev D. M. Comprehensive Satellite Monitoring of Caspian Sea Conditions // Remote Sensing of the Asian Seas / eds. V. Barale, M. Gade. Cham: Springer, 2019. P. 505–521. DOI: 10.1007/978-3-319-94067-0_28.
- Lebedev S. Climatic variability of water circulation in the Caspian Sea based on satellite altimetry data // Intern. J. Remote Sensing. 2018. P. 4343–4359. DOI: 10.1080/01431161.2018.1441567.
- Leroy S. A. G., Marret F., Giralt S., Bulatov S. A. Natural and anthropogenic rapid changes in the Kara-Bogaz Gol over the last two centuries reconstructed from palynological analyses and a comparison to instrumental records // Quaternary Intern. 2006. V. 150. P. 52–70. DOI: 10.1016/j.quaint.2006.01.007.