Площадь каспия в кв км. Каспийское озеро
Касп и́ йское м о́ ре (Ка́спий) – самый крупный замкнутый водоём на Земле. По своим размерам Каспийское море намного превосходит такие озёра, как Верхнее, Виктория, Гурон, Мичиган, Байкал . По формальным признакам Каспийское море – это бессточное озеро . Однако, учитывая его большие размеры, солоноватые воды и режим , сходный с морским, этот водоём называют морем.
По одной из гипотез, Каспийское море (у древних славян – Хвалынское море) получило своё название в честь племён каспиев, живших до нашей эры на его юго-западном побережье.
Каспийское море омывает берега пяти государств: России, Азербайджана, Ирана, Туркменистана и Казахстана.
Каспийское море вытянуто в меридиональном направлении и расположено между 36°33΄ и 47°07΄ с.ш. и 45°43΄ и 54°03΄ в.д. (без залива Кара-Богаз-Гол). Протяжённость моря по меридиану около 1200 км; средняя ширина – 310 км. Северный берег Каспийского моря окаймлён Прикаспийской низменностью, восточный – пустынями Средней Азии; на западе к морю подходят горы Кавказа, на юге вблизи берега протягивается хребет Эльбурс.
Поверхность Каспийского моря находится значительно ниже уровня Мирового океана. Его современный уровень колеблется около отметок -27…-28 м. Этим уровням соответствуют площадь поверхности моря 390 и 380 тыс. км 2 (без залива Кара-Богаз-Гол), объём вод 74,15 и 73,75 тыс. км 3 , средняя глубина примерно 190 м.
Каспийское море традиционно делят на три крупные части: Северный (24% площади моря), Средний (36%) и Южный Каспий (40%), существенно отличающиеся морфологией и режимом, а также большой и обособленный залив Кара-Богаз-Гол. Северная, шельфовая часть моря мелководная: средняя её глубина 5–6 м, максимальные глубины 15–25 м, объём менее 1% общей водной массы моря. Средний Каспий представляет собой обособленную котловину с областью максимальных глубин в Дербентской впадине (788 м); средняя его глубина около 190 м. В Южном Каспии средняя и максимальная глубины – 345 и 1025 м (в Южно-Каспийской впадине); здесь сосредоточено 65% водной массы моря.
В Каспийском море около 50 островов общей площадью приблизительно 400 км 2 ; основные – Тюлений, Чечень, Зюдев, Коневский, Джамбайский, Дурнева, Огурчинский, Апшеронские. Протяжённость береговой линии примерно 6,8 тыс. км, с островами – до 7,5 тыс. км. Берега Каспийского моря отличаются разнообразием. В северной и восточной части они довольно сильно изрезаны. Здесь расположены крупные заливы Кизлярский, Комсомолец, Мангышлакский, Казахский, Кара-Богаз-Гол, Красноводский и Туркменский, множество бухт; у западного побережья – Кызылагачский. Наиболее крупные полуострова – Аграханский, Бузачи, Тюб-Караган, Мангышлак, Красноводский, Челекен и Апшеронский. Наиболее распространены берега аккумулятивные; участки с абразионными берегами встречаются по контуру Среднего и Южного Каспия.
В Каспийское море впадает свыше 130 рек, из них наиболее крупные – Волга , Урал , Терек , Сулак , Самур , Кура, Сефидруд, Атрек, Эмба (её сток поступает в море только в многоводные годы). Девять рек имеют дельты ; крупнейшие находятся в устьях Волги и Терека.
Основная черта Каспия, как бессточного водоёма, – неустойчивость и большой диапазон многолетних колебаний его уровня. Эта наиболее важная гидрологическая особенность Каспийского моря оказывает существенное влияние на все его другие гидрологические характеристики, а также на строение и режим устьев рек , на береговые зоны. В уровень Каспийского моря изменялся в диапазоне ~200 м: от -140 до +50 м БС; в от -34 до -20 м БС. С первой трети XIX в. и до 1977 г. уровень моря снизился примерно на 3,8 м – до самой низкой отметки за последние 400 лет (-29,01 м БС). В 1978–1995 гг. уровень Каспийского моря поднялся на 2,35 м и достиг -26,66 м БС. С 1995 г. доминирует некоторая тенденция к понижению уровня – до -27,69 м БС в 2013 г.
Во время крупных северный берег Каспия смещался до Самарской Луки на Волге, а может быть, и дальше. При максимальных трансгрессиях Каспий превращался в сточное озеро: избыток вод стекал через Кума-Манычскую впадину в Азовское море и далее – в Чёрное море. В экстремальные регрессии южный берег Каспия смещался до Апшеронского порога.
Многолетние колебания уровня Каспия объясняются изменением структуры водного баланса Каспийского моря. Уровень моря повышается тогда, когда приходная часть водного баланса (прежде всего водный сток рек) возрастает и превышает расходную часть, и понижается, если приток речных вод сокращается. Суммарный водный сток всех рек составляет в среднем 300 км 3 /год; при этом на долю пяти крупнейших рек приходится почти 95% (Волга даёт 83%). В период наиболее низкого стояния уровня моря, в 1942–1977 гг., сток рек составил 275,3 км 3 /год (из них 234,6 км 3 /год – сток Волги), осадки – 70,9, подземный сток – 4 км 3 /год, а испарение и отток в залив Кара-Богаз-Гол – 354,79 и 9,8 км 3 /год. В период интенсивного подъёма уровня моря, в 1978–1995 гг., – соответственно 315 (Волга – 274,1), 86,1, 4, 348,79 и 8,7 км 3 /год; в современный период – 287,4 (Волга – 248,2), 75,3, 4, 378,3 и 16,3 км 3 /год.
Для внутригодовых изменений уровня Каспийского моря характерны максимум в июне–июле и минимум в феврале; размах внутригодовых колебаний уровня составляет 30–40 см. Сгонно-нагонные колебания уровня проявляются по всему морю, но наиболее значительны они в северной части, где при максимальных нагонах уровень может повыситься на 2–4,5 м и урез «отступить» на несколько десятков километров в глубь суши, а при сгонах – понизиться на 1–2,5 м. Сейшевые и приливные колебания уровня не превышают 0,1–0,2 м.
Несмотря на сравнительно небольшие размеры водоёма в Каспийском море бывает сильное волнение. Наибольшие высоты волн в Южном Каспии могут достигать 10–11 м. Высоты волн уменьшаются в направлении с юга на север. Штормовое волнение может развиться в любое время года, но чаще и опаснее оно в холодное полугодие.
В Каспийском море в целом преобладают ветровые течения; тем не менее на устьевых взморьях крупных рек заметную роль играют стоковые течения. В Среднем Каспии преобладает циклоническая циркуляция вод, в Южном Каспии – антициклоническая. В северной части моря схемы ветровых течений более нерегулярны и зависят от характеристик и изменчивости ветра, рельефа дна и очертания берегов, стока рек и водной растительности.
Температура воды подвержена значительным широтным и сезонным изменениям. В зимний период она изменяется от 0–0,5 o C у кромки льда на севере моря до 10–11 o C на юге. Летом температура воды в море в среднем 23–28 o C, а на мелководных прибрежных акваториях в Северном Каспии может достигать 35–40 o C. На глубинах поддерживается постоянная температура: глубже 100 м она составляет 4–7 o C.
Зимой замерзает только северная часть Каспийского моря; в суровую зиму – весь Северный Каспий и прибрежные зоны Среднего Каспия. Ледостав в Северном Каспии продолжается с ноября по март.
Солёность воды особенно резко изменяется в северной части моря: от 0,1‰ на устьевых взморьях Волги и Урала до 10–12‰ на границе со Средним Каспием. В Северном Каспии велика и временная изменчивость солёности воды. В средней и южной частях моря колебания солёности невелики: в основном она составляет 12,5–13,5‰, увеличиваясь с севера на юг и с запада на восток. Самая большая солёность воды в заливе Кара-Богаз-Гол (до 300‰). С глубиной солёность воды возрастает незначительно (на 0,1–0,3‰). Средняя солёность моря около 12,5‰.
В Каспийском море и устьях впадающих в него рек обитает более ста видов рыб. Имеются средиземноморские и арктические вселенцы. Объектом промысла служат бычковые, сельдевые, лососёвые, карповые, кефалевые и осетровые рыбы. Последние насчитывают пять видов: осётр, белуга, севрюга, шип и стерлядь. Море способно давать ежегодно до 500–550 тыс. т рыбы, если не допускать её перелова. Из морских млекопитающих в Каспийском море обитает эндемичный каспийский тюлень. Через Каспийский регион ежегодно мигрируют 5–6 млн водоплавающих птиц.
Экономика Каспийского море связана с добычей нефти и газа, судоходством, рыболовством, добычей морепродуктов, различных солей и минералов (залив Кара-Богаз-Гол), с использованием рекреационных ресурсов. Разведанные ресурсы нефти в Каспийское море составляют около 10 млрд т, общие ресурсы нефти и газоконденсата оцениваются в 18–20 млрд т. Добыча нефти и газа ведётся во всё возрастающих масштабах. Используется Каспийское море и водным транспортом, в том числе по трассам река–море и море–река. Главные порты Каспия: Астрахань, Оля, Махачкала (Россия), Актау, Атырау (Казахстан), Баку (Азербайджан), Ноушехр, Бендер-Энзели, Бендер-Торкемен (Иран) и Туркменбаши (Туркменистан).
Хозяйственная деятельность и гидрологические особенности Каспийского моря создают ряд серьёзных экологических и водохозяйственных проблем. Среди них: антропогенное загрязнение речных и морских вод (в основном нефтепродуктами, фенолами и СПАВами), браконьерство и сокращение рыбьего поголовья, особенно осетровых; ущербы для населения и прибрежно-приморской хозяйственной деятельности вследствие крупномасштабных и быстрых изменений уровня водоёма, воздействие многочисленных опасных гидрологических явлений и гидролого-морфологических процессов.
Общий экономический ущерб для всех прикаспийских стран, связанный с быстрым и значительным недавним подъёмом уровня Каспийского моря, затоплением части береговой суши, разрушением берегов и береговых построек, составил по приблизительным оценкам от 15 до 30 млрд долл. США. Потребовалось срочное проведение инженерных мер по защите берегов.
Резкое падение уровня Каспия в 1930–1970-х гг. привело к меньшим ущербам, но и они были значительными. Обмелели судоходные подходные каналы , сильно заросло мелководное взморье в устьях Волги и Урала, что стало препятствием для прохода рыб в реки на нерест. Через упомянутые взморья пришлось сооружать рыбоходные каналы.
К числу нерешённых проблем относится и отсутствие международного соглашения о международно-правовом статусе Каспийского моря, разделе его акватории, дна и недр.
Каспийское море – объект многолетних исследований специалистов всех прикаспийских государств. В изучении Каспия активное участие принимали такие отечественные организации, как Государственный океанографический институт, Институт океанологии РАН, Гидрометцентр России, Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, географический факультет Московского государственного университета и др.
В. Н. МИХАЙЛОВКаспийское море – самое большое на планете бессточное озеро. Этот водоем называют морем за его огромные размеры, солоноватую воду и режим, сходный с морским. Уровень Каспийского моря-озера лежит намного ниже уровня Мирового океана. В начале 2000 года он имел отметку около – 27 абс. м. При этом уровне площадь Каспия составляет ~ 393 тыс. км2 и объем вод 78 600 км3. Средняя и максимальная глубина 208 и 1025 м соответственно.
Каспийское море вытянуто с юга на север (рис. 1). Каспий омывает берега России, Казахстана, Туркменистана, Азербайджана и Ирана. Водоем богат рыбой, его дно и берега – нефтью и газом. Каспийское море довольно хорошо изучено, однако в его режиме остается немало загадок. Самая характерная черта водоема – это неустойчивость уровня с резкими падениями и подъемами. Последнее повышение уровня Каспия происходило на наших глазах с 1978 по 1995 год. Оно породило много слухов и домыслов. В печати появились многочисленные публикации, в которых говорилось о катастрофических наводнениях, экологической катастрофе. Нередко писали о том, что подъем уровня Каспия привел к затоплению чуть ли не всей дельты Волги. Что в высказанных суждениях соответствует действительности? В чем причина такого поведения Каспия?
ЧТО ПРОИЗОШЛО С КАСПИЕМ В XX ВЕКЕ
Систематические наблюдения над уровнем Каспийского моря были начаты в 1837 году. Во второй половине XIX века средние годовые значения уровня Каспия находились в диапазоне отметок от – 26 до – 25,5 абс. м и имели некоторую тенденцию к снижению. Эта тенденция продолжилась и в XX веке (рис. 2). В период с 1929 по 1941 год уровень моря резко снизился (почти на 2 м – от – 25,88 до – 27,84 абс. м). В последующие годы уровень продолжал падать и, снизившись приблизительно на 1,2 м, достиг в 1977 году самой низкой за период наблюдений отметки – 29,01 абс. м. Затем уровень моря начал быстро повышаться и, поднявшись к 1995 году на 2,35 м, достиг отметки – 26,66 абс. м. В последующие четыре года средний уровень моря снизился почти на 30 см. Его средние отметки составили – 26,80 в 1996 году, – 26,95 в 1997 году, – 26,94 в 1998 году и – 27,00 абс. м в 1999 году.
Снижение уровня моря в 1930-1970 годы привело к обмелению прибрежных акваторий, выдвижению береговой линии в сторону моря, образованию широких пляжей. Последнее было, пожалуй, единственным положительным следствием падения уровня. Негативных последствий было значительно больше. С понижением уровня сократились площади кормовых угодий для рыбного стада в северном Каспии. Мелководное устьевое взморье Волги стало быстро зарастать водной растительностью, что ухудшило условия прохода рыб на нерест в Волгу. Резко сократились уловы рыб, особенно ценных пород: осетра, стерляди. Судоходство начало терпеть ущерб из-за того, что уменьшились глубины в подходных каналах, особенно вблизи дельты Волги.
Подъем уровня с 1978 по 1995 год оказался не только неожиданным, но и привел к еще большим негативным последствиям. Ведь и хозяйство, и население прибрежных районов уже приспособились к низкому уровню.
Многие отрасли хозяйства стали терпеть ущерб. В зоне затопления и подтопления оказались значительные территории, особенно в северной (равнинной) части Дагестана, в Калмыкии и Астраханской области. От подъема уровня пострадали города Дербент, Каспийск, Махачкала, Сулак, Каспийский (Лагань) и десятки других более мелких населенных пунктов. Затоплены и подтоплены значительные площади сельскохозяйственных угодий. Разрушаются дороги и линии электропередач, инженерные сооружения промышленных предприятий и коммунально-бытовых служб. Угрожающее положение сложилось с рыборазводными предприятиями. Усилились абразионные процессы в береговой зоне и влияние нагонов морской воды. В последние годы флоре и фауне взморья и прибрежной зоны дельты Волги нанесен ощутимый ущерб.
В связи с увеличением глубин на мелководьях Северного Каспия и сокращением площадей, занятых в этих местах водной растительностью, несколько улучшились условия для воспроизводства запасов проходных и полупроходных рыб и условия их миграции в дельту на нерест. Однако преобладание негативных последствий от поднявшегося уровня моря заставило говорить об экологической катастрофе. Началась разработка мер по защите народнохозяйственных объектов и населенных пунктов от наступающего моря.
НАСКОЛЬКО НЕОБЫЧНО СОВРЕМЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ КАСПИЯ?
Ответить на этот вопрос могут помочь исследования истории жизни Каспийского моря. Конечно, данных непосредственных наблюдений прошлого режима Каспия нет, но имеются археологические, картографические и иные свидетельства за историческое время и результаты палеогеографических исследований, охватывающих более длительный период.
Доказано, что в течение плейстоцена (последние 700-500 тыс. лет) уровень Каспийского моря претерпел крупномасштабные колебания в диапазоне около 200 м: от -140 до + 50 абс. м. В этот отрезок времени в истории Каспия выделяют четыре этапа: бакинский, хазарский, хвалынский и новокаспийский (рис. 3). Каждый этап включал несколько трансгрессий и регрессий. Бакинская трансгрессия произошла 400-500 тыс. лет назад, уровень моря поднимался до отметки 5 абс. м. Во время хазарского этапа были две трансгрессии: раннехазарская (250-300 тыс. лет назад, максимальный уровень 10 абс. м) и позднехазарская (100-200 тыс. лет назад, наивысший уровень -15 абс. м). Хвалынский этап в истории Каспия включал две трансгрессии: самую крупную за период плейстоцена раннехвалынскую (40-70 тыс. лет назад, максимальный уровень 47 абс. м, что на 74 м выше современного) и позднехвалынскую (10-20 тыс. лет назад, подъем уровня до 0 абс. м). Эти трансгрессии разделила глубокая енотаевская регрессия (22-17 тыс. лет назад), когда уровень моря упал до – 64 абс. м и был на 37 м ниже современного.
Рис. 4. Колебания уровня Каспийского моря за последние 10 тыс. лет. Р - естественный размах колебаний уровня Каспийского моря при климатических условиях, свойственных субатлантической эпохе голоцена (зона риска). I-IV - стадии новокаспийской трансгрессии; М - мангышлакская, Д - дербентская регрессии
Значительные колебания уровня Каспия происходили и во время новокаспийского этапа его истории, совпавшего с голоценом (последние 10 тыс. лет). После мангышлакской регрессии (10 тыс. лет назад, понижение уровня до – 50 абс. м) отмечались пять стадий новокаспийской трансгрессии, разделенные небольшими регрессиями (рис. 4). Вслед за колебаниями уровня моря – его трансгрессиями и регрессиями – изменялось и очертание водоема (рис. 5).
За историческое время (2000 лет) диапазон изменения среднего уровня Каспийского моря составил 7 м – от – 32 до – 25 абс. м (см. рис. 4). Минимальный уровень в последние 2000 лет был во время дербентской регрессии (VI-VII века н.э.), когда он снижался до – 32 абс. м. За время, прошедшее после дербентской регрессии, средний уровень моря изменялся в еще более узком диапазоне – от – 30 до – 25 абс. м. Этот диапазон изменения уровня назван зоной риска.
Таким образом, уровень Каспия испытывал колебания и раньше, и в прошлом они были более значительными, чем в XX веке. Такие периодические колебания – нормальное проявление неустойчивого состояния замкнутого водоема с переменными условиями на внешних границах. Поэтому нет ничего необычного в понижении и повышении уровня Каспийского моря.
Колебания уровня Каспия в прошлом, судя по всему, не приводили к необратимой деградации его биоты. Конечно, резкие понижения уровня моря создавали временные неблагоприятные условия, например для рыбного стада. Однако с подъемом уровня ситуация сама собой исправлялась. Природные условия прибрежной зоны (растительность, донные животные, рыбы) испытывают периодические изменения вместе с колебаниями уровня моря и, по-видимому, обладают определенным запасом устойчивости и сопротивляемости внешним воздействиям. Ведь ценнейшее осетровое стадо было в Каспийском бассейне всегда, вне зависимости от колебаний уровня моря быстро преодолевая временное ухудшение условий существования.
Не подтвердились слухи о том, что повышение уровня моря вызвало наводнения по всей дельте Волги. Более того, оказалось, что повышение уровней воды даже в нижней части дельты неадекватно величине подъема уровня моря. Рост уровня воды в нижней части дельты в межень не превысил 0,2-0,3 м, а в половодье почти совсем не проявился. При максимальном уровне Каспия в 1995 году подпор со стороны моря распространился по самому глубокому рукаву дельты Бахтемиру не более чем на 90 км, а по другим рукавам не более чем на 30 км. Поэтому затопленными оказались лишь острова на взморье и узкая приморская полоса дельты. Затопления в верхней и средней частях дельты были связаны с высокими половодьями в 1991 и 1995 годах (что для дельты Волги нормальное явление) и с неудовлетворительным состоянием защитных дамб. Причиной слабого влияния подъема уровня моря на режим дельты Волги является наличие огромной мелководной зоны взморья, которая демпфирует воздействие моря на дельту.
Что касается отрицательного влияния повышения уровня моря на хозяйство и жизнь населения в береговой зоне, то следует напомнить следующее. В конце прошлого века уровень моря стоял выше, чем в настоящее время, и это никак не воспринималось как экологическая катастрофа. А раньше уровень был еще на более высоких отметках. Между тем Астрахань известна с середины XIII века, здесь же в XIII – середине XVI века находилась столица Золотой Орды Сарай-Бату. Эти и многие другие населенные пункты на побережье Каспия не страдали от высокого стояния уровня, так как их располагали на возвышенных местах и при аномальных уровнях половодья или при нагонах люди временно переселялись с низких мест на более высокие.
Почему же сейчас последствия подъема уровня моря даже на меньшие отметки воспринимаются как катастрофа? Причиной того огромного ущерба, который несет народное хозяйство, является не подъем уровня, а бездумное и недальновидное освоение полосы земель в пределах упомянутой зоны риска, освободившихся (как оказалось, временно!) из-под уровня моря после 1929 года, то есть при снижении уровня ниже отметки – 26 абс. м. Возведенные в зоне риска постройки, естественно, оказались затопленными и частично разрушенными. Теперь, когда затапливается территория, освоенная и загрязненная человеком, действительно создается опасная экологическая ситуация, источником которой являются не естественные процессы, а неразумная хозяйственная деятельность.
О ПРИЧИНАХ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ КАСПИЯ
Рассматривая вопрос о причинах колебаний уровня Каспия, необходимо обратить внимание на противостояние в этой области двух концепций: геологической и климатической. Существенные противоречия в этих подходах выявились, например, на международной конференции "Каспий-95".
Согласно геологической концепции, к причинам изменения уровня Каспия относят процессы двух групп. Процессы первой группы, по мнению геологов, ведут к изменению объема каспийской впадины и как следствие – к изменениям уровня моря. В число таких процессов входят вертикальные и горизонтальные тектонические движения земной коры, накопление донных осадков и сейсмические явления. Во вторую группу входят процессы, воздействующие, как полагают геологи, на подземный сток в море, то увеличивая его, то уменьшая. Такими процессами называют периодическое выдавливание или поглощение вод, которые насыщают донные отложения под воздействием изменяющихся тектонических напряжений (смены периодов сжатия и растяжения), а также техногенную дестабилизацию недр, обусловленную добычей нефти и газа или подземными ядерными взрывами. Нельзя отрицать принципиальной возможности влияния геологических процессов на морфологию и морфометрию каспийской впадины и подземный сток. Однако в настоящее время количественная связь геологических факторов с колебаниями уровня Каспия не доказана.
Несомненно, что тектонические движения сыграли определяющую роль на начальных этапах формирования каспийской впадины. Однако если учесть, что котловина Каспийского моря расположена в пределах геологически гетерогенной территории, следствием чего является периодический, а не линейный характер тектонических движений с неоднократной сменой знака, то вряд ли следует ожидать заметного изменения емкости впадины. Не в пользу тектонической гипотезы свидетельствует и тот факт, что береговые линии новокаспийских трансгрессий на всех участках побережья Каспия (за исключением отдельных районов в пределах Апшеронского архипелага) находятся на одном уровне.
Нет оснований считать причиной колебаний уровня Каспия изменение емкости его впадины вследствие накопления осадков. Темпы заполнения котловины донными отложениями, среди которых основную роль играют выносы рек, оцениваются, по современным данным, величиной около 1 мм/год и менее, что на два порядка меньше наблюдаемых сейчас изменений уровня моря. Не могут сколько-нибудь существенно влиять на объем Каспийской котловины сейсмодеформации, которые отмечаются только вблизи эпицентра и затухают на близких расстояниях от него.
Что касается периодической крупномасштабной разгрузки подземных вод в Каспий, то ее механизм пока неясен. В то же время этой гипотезе противоречат, согласно Е.Г. Маеву, во-первых, ненарушенная стратификация иловых вод, указывающая на отсутствие заметных миграций вод через толщу донных отложений, а во-вторых, отсутствие доказанных мощных гидрологических, гидрохимических и седиментационных аномалий в море, которые должны были бы сопровождать крупномасштабную разгрузку подземных вод, способную повлиять на изменения уровня водоема.
Главным же доказательством несущественной роли геологических факторов в настоящее время является убедительное количественное подтверждение правдоподобности второй, климатической, а точнее, водно-балансовой концепции колебаний уровня Каспия.
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВОДНОГО БАЛАНСА КАСПИЯ КАК ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА КОЛЕБАНИЙ ЕГО УРОВНЯ
Впервые колебания уровня Каспия были объяснены изменением климатических условий (конкретнее стока рек, испарения и атмосферных осадков на поверхность моря) еще Э.Х. Ленцем (1836 год) и А.И. Воейковым (1884 год). Позже ведущая роль изменения составляющих водного баланса в колебаниях уровня моря вновь и вновь доказывалась гидрологами, океанологами, физикогеографами и геоморфологами.
Ключевыми в большинстве упомянутых исследований являются составление уравнения водного баланса и анализ его компонентов. Смысл этого уравнения следующий: изменение объема вод в море является разницей между приходными (речной и подземный сток, атмосферные осадки на поверхность моря) и расходными (испарение с поверхности моря и отток вод в залив Кара-Богаз-Гол) составляющими водного баланса. Изменение уровня Каспия есть частное от деления изменения объема его вод на площадь моря. Анализ показал, что ведущая роль в водном балансе моря принадлежит соотношению стока рек Волги, Урала, Терека, Сулака, Самура, Куры и видимого или эффективного испарения, разнице между испарением и атмосферными осадками на поверхности моря. Анализ составляющих водного баланса выявил, что наибольший вклад (до 72% дисперсии) в изменчивость уровня дает приток речных вод, а если конкретнее, то зона формирования стока в бассейне Волги. Что касается причин изменения самого стока Волги, то они связаны, как полагают многие исследователи, с изменчивостью атмосферных осадков (в основном зимних) в бассейне реки. А режим осадков, в свою очередь, определяется циркуляцией атмосферы. Уже давно доказано, что увеличению осадков в бассейне Волги способствует широтный тип циркуляции атмосферы, уменьшению – меридиональный.
В.Н. Малинин выявил, что первопричину поступления влаги в бассейн Волги надо искать в Северной Атлантике, а конкретно в Норвежском море. Именно там возрастание испарения с поверхности моря приводит к увеличению количества влаги, переносимой на континент, и соответственно к возрастанию атмосферных осадков в бассейне Волги. Последние данные о водном балансе Каспийского моря, полученные сотрудниками Государственного океанографического института Р.Е. Никоновой и В.Н. Бортником, приведены с уточнениями автора в табл. 1. Эти данные убедительно доказывают, что основными причинами как быстрого падения уровня моря в 30-е годы, так и резкого подъема в 1978-1995 годах были изменения речного стока, а также видимого испарения.
Имея в виду, что сток рек – один из главных факторов, влияющих на водный баланс и как следствие – на уровень Каспийского моря (а сток Волги дает не менее 80% суммарного речного стока в море и около 70% приходной части водного баланса Каспия), интересно было бы найти связь между уровнем моря и стоком одной Волги, измеряемым наиболее точно. Непосредственная корреляция этих величин не дает удовлетворительных результатов.
Однако связь уровня моря со стоком Волги хорошо прослеживается, если учитывать сток реки не за каждый год, а брать ординаты разностной интегральной кривой стока, то есть последовательную сумму нормированных отклонений ежегодных значений стока от среднемноголетней величины (нормы). Даже визуальное сравнение хода средних годовых уровней Каспия и разностной интегральной кривой стока Волги (см. рис. 2) позволяет выявить их сходство.
За весь 98-летний период наблюдений за стоком Волги (с. Верхнее Лебяжье в вершине дельты) и уровнем моря (Махачкала) коэффициент корреляции связи уровня моря с ординатами разностной интегральной кривой стока составил 0,73. Если отбросить годы с небольшими изменениями уровня (1900-1928), то коэффициент корреляции возрастает до 0,85. Если для анализа взять период с быстрым падением (1929-1941 годы) и подъемом уровня (1978-1995 годы), то общий коэффициент корреляции будет 0,987, а отдельно для обоих периодов 0,990 и 0,979 соответственно.
Приведенные результаты расчетов полностью подтверждают вывод о том, что в периоды резкого понижения или повышения уровня моря сами уровни тесно связаны со стоком (точнее, с суммой его ежегодных отклонений от нормы).
Особой задачей является оценка роли в колебаниях уровня Каспия антропогенных факторов, и прежде всего сокращения стока рек из-за безвозвратных его потерь на заполнение водохранилищ, испарение с поверхности искусственных водоемов, водозабор на орошение. Полагают, что начиная с 40-х годов безвозвратное водопотребление неуклонно возрастало, что привело к сокращению притока речных вод к Каспию и дополнительному снижению его уровня по сравнению с естественным. По В.Н. Малинину, к концу 80-х годов разница между фактическим уровнем моря и восстановленным (естественным) достигла почти 1,5 м. При этом суммарное безвозвратное водопотребление в бассейне Каспия оценивалось в те годы в 36-45 км3/год (из них на Волгу приходилось около 26 км3/год). Если бы не изъятие речного стока, то повышение уровня моря началось бы не в конце 70-х, а в конце 50-х годов.
Рост водопотребления в бассейне Каспия к 2000 году прогнозировался сначала до 65 км3/год, а потом до 55 км3/год (36 из них приходилось на долю Волги). Такое увеличение безвозвратных потерь речного стока должно было снизить уровень Каспия к 2000 году еще более чем на 0,5 м. В связи с оценкой влияния безвозвратного водопотребления на уровень Каспия отметим следующее. Во-первых, встречающиеся в литературе оценки объемов водозабора и потерь на испарение с поверхности водохранилищ в бассейне Волги, по-видимому, существенно завышены. Во-вторых, прогнозы роста водопотребления оказались ошибочными. В прогнозах закладывали темпы развития водопотребляющих отраслей хозяйства (особенно орошения), которые не только оказались нереальными, но и сменились спадом производства в последние годы. В действительности, как указывает А.Е. Асарин (1997 год), к 1990 году водопотребление в бассейне Каспия составило около 40 км3/год, а в настоящее время снизилось до 30-35 км3/год (в бассейне Волги до 24 км3/год). Поэтому и "антропогенная" разница между естественным и фактическим уровнем моря в настоящее время не столь велика, как прогнозировалось.
О ВОЗМОЖНЫХ КОЛЕБАНИЯХ УРОВНЯ КАСПИЯ В БУДУЩЕМ
Автор не ставит перед собой цель подробно анализировать многочисленные прогнозы колебаний уровня Каспийского моря (это самостоятельная и непростая задача). Основной вывод из оценки результатов прогнозирования колебаний уровня Каспия можно сделать следующий. Хотя прогнозы были основаны на совершенно разных подходах (как детерминистических, так и вероятностных), не было ни одного надежного прогноза. Основная сложность использования детерминистических прогнозов, построенных на уравнении водного баланса моря, – это неразработанность теории и практики сверхдолгосрочных прогнозов изменения климата на больших территориях.
Когда уровень моря в 30-70-х годах снижался, большинство исследователей предсказывали его дальнейшее падение. В последние два десятилетия, когда началось повышение уровня моря, в большинстве прогнозов предсказывался чуть ли не линейный и даже ускоряющийся рост уровня до – 25 и даже – 20 абс. м и выше в начале XXI века. При этом не учитывали три обстоятельства. Во-первых, периодическую природу колебаний уровня всех бессточных водоемов. Неустойчивость уровня Каспия и его периодическая природа подтверждаются анализом современных и прошлых его колебаний. Во-вторых, при уровне моря, близком к – 26 абс. м, начнется затопление обсохших при низком стоянии уровня крупных заливов-соров на северо-восточном побережье Каспия – Мертвый Култук и Кайдак, а также низменных территорий в других местах побережья. Это привело бы к увеличению площади мелководий и как следствие – возрастанию испарения (до 10 км3/год). При более высоком уровне моря увеличится отток вод в Кара-Богаз-Гол. Все это должно стабилизировать или по крайней мере замедлить рост уровня. В-третьих, колебания уровня в условиях современной климатической эпохи (последние 2000 лет), как было показано выше, ограничены зоной риска (от – 30 до – 25 абс. м). С учетом антропогенного уменьшения стока уровень вряд ли превысит отметку – 26- 26,5 абс. м.
Снижение среднегодовых уровней в последние четыре года в общей сложности на 0,34 м, возможно, свидетельствует о том, что в 1995 году уровень достиг своего максимума (- 26,66 абс. м), и о перемене в тенденции хода уровня Каспия. Во всяком случае предсказание, что уровень моря вряд ли превысит отметку – 26 абс. м, по-видимому, оправдывается.
В XX веке уровень Каспийского моря изменялся в пределах 3,5 м, сначала понизившись, а затем резко поднявшись. Такое поведение Каспия – нормальное состояние замкнутого водоема как открытой динамической системы с переменными условиями на ее входе.
Каждому сочетанию приходных (сток реки, осадки на поверхность моря) и расходных (испарение с поверхности водоема, отток в залив Кара-Богаз-Гол) компонентов водного баланса Каспия соответствует свой уровень равновесия. Поскольку составляющие водного баланса моря под влиянием климатических условий также изменяются, то уровень водоема колеблется, стремясь достичь равновесного состояния, но никогда его не достигает. В конечном счете тенденция изменения уровня Каспия в данное время зависит от соотношения осадки минус испарение на водосборе (в бассейнах питающих его рек) и испарение минус осадки над самим водоемом. В недавнем подъеме уровня Каспия на 2,3 м в действительности нет ничего необычного. Такие изменения уровня многократно бывали и в прошлом и не наносили непоправимого ущерба природным богатствам Каспия. Нынешний подъем уровня моря стал катастрофой для хозяйства береговой зоны лишь из-за неразумного освоения человеком этой зоны риска.
Вадим Николаевич Михайлов, доктор географических наук, профессор кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ, заслуженный деятель науки РФ, действительный член Академии водохозяйственных наук. Область научных интересов – гидрология и водные ресурсы, взаимодействие рек и морей, дельты и эстуарии, гидроэкология. Автор и соавтор около 250 научных работ, в том числе 11 монографий, двух учебников, четырех научно-методических руководств.
Каспийское море – самое большое озеро нашей планеты, которое расположено во впадине земной поверхности (так называемой Арало-Каспийскою низменности) на территории России, Туркменистана, Казахстана, Азербайджана и Ирана. Хотя и рассматривают его как озеро, потому что оно не связано с Мировым океаном, но по характеру процессов формирования и истории происхождения, по своим размерам Каспийское море является морем.
Площадь Каспийского моря составляет около 371 тыс. км 2 . Море, вытянутое с севера на юг, имеет длину около 1200 км и среднюю ширину 320 км. Протяженность береговой линии составляет около 7 тыс. км. Каспийское море расположено на 28,5 м ниже уровня Мирового океана и его наибольшая глубина составляет 1025 м. В Каспийском море имеется около 50 островов, в основном, небольших по площади. К большим относятся такие острова, как Тюлений, Кулалы, Жилой, Чечень, Артем, Огурчинский. Также в море много заливов, например: Кизлярский, Комсомолец, Казахский, Аграханский и др.
Каспийское море питают более 130 рек. Наибольшее количество воды (около 88% всего стока) приносят реки Урал, Волга, Терек, Эмба, которые впадают в северную часть моря. Около 7% стока дают крупные реки Кура, Самур, Сулак и мелкие, впадающие в море на западном побережье. В южное иранское побережье впадают реки Хераз, Горган, Сефидруд, которые приносят всего 5% стока. В восточную часть моря не впадает ни одна речка. Вода в Каспийском море соленая, соленость ее составляет от 0,3‰ до 13‰.
Берега Каспийского моря
Берега имеют различный ландшафт. Берега северной части моря низкие и пологие, окружены низменной полупустыней и несколько возвышенной пустыней. На юге берега частично низменные, их окаймляет прибрежная низменность небольшой площади, за которой вдоль берега идет хребет Эльбурс, который местами подступает близко к берегу. На западе к берегу подступают хребты Большого Кавказа. На востоке – абразионное побережье, выработанное в известняках, к нему подступают полупустынные и пустынные плато. Береговая линия очень меняется из-за периодических колебаний уровня воды.
Климат Каспийского моря различный:
Континентальный на севере;
Умеренный в средней части,
Субтропический в южной.
В одно и то же время на северном берегу стоят лютые морозы и бушуют снежные метели, а на южном расцветают фруктовые деревья и магнолии. Зимой на море бушуют сильные штормовые ветры.
На побережье Каспийского моря расположены большие города, порты: Баку, Ленкорань, Туркменбаши, Лагань, Махачкала, Каспийск, Избербаш, Астрахань и др.
Фауна Каспийского моря представлена 1809 видами животных. В море встречается более 70 видов рыбы, из них: сельдь, бычки, севрюга, осетр, белуга, белорыбица, стерлядь, судак, сазан, лещ, вобла и др. Из морских млекопитающих в озере водится только самый маленький в мире каспийский тюлень, который не встречается в других морях. Каспий лежит на главном миграционном пути птиц между Азией, Европой и Ближним Востоком. Ежегодно около 12 миллионов птиц пролетают над Каспием в период миграции, а еще 5 миллионов обычно здесь зимуют.
Растительный мир
Растительный мир Каспийского моря и его побережья – это 728 видов. В основном, заселяют море водоросли: диатомовые, синезелёные, красные, харовые, бурые и другие, из цветковых - рупия и зостера.
Каспийское море богато запасами природных ресурсов, в нем разрабатывается много месторождений нефти и газа, кроме этого здесь также добывают известняк, соль, песок, камень и глину. Каспийское море связано Волго-Донским каналом с Азовским морем, хорошо развито судоходство. В водоеме вылавливается очень много разной рыбы, в том числе более 90% мирового вылова осетровых.
Каспийское море является еще и зоной отдыха, на его берегах расположены дома отдыха, туристические базы и санатории.
Похожие материалы:
Каспийское море — самое большое на Земле бессточное озеро, расположенное на стыке Европы и Азии, называемое морем из-за того, что его ложе сложено земной корой океанического типа. Каспийское море представляет собой бессточное озеро, и вода в нём солёная, от 0,05 ‰ близ устья Волги до 11-13 ‰ на юго-востоке. Уровень воды подвержен колебаниям, согласно данным 2009 года составлял 27,16 м ниже уровня моря. Каспийское море расположено на стыке двух частей Евразийского континента - Европы и Азии. Протяжённость Каспийского моря с севера на юг - примерно 1200 километров, с запада на восток - от 195 до 435 километров, в среднем 310-320 километров. Каспийское море условно делится по физико-географическим условиям на 3 части - Северный Каспий, Средний Каспий и Южный Каспий. Условная граница между Северным и Средним Каспием проходит по линии о. Чечень - мыс Тюб-Караганский, между Средним и Южным Каспием - по линии о. Жилой - мыс Ган-Гулу. Площадь Северного, Среднего и Южного Каспия составляет соответственно 25, 36, 39 процентов.
Протяжённость береговой линии Каспийского моря оценивается примерно в 6500-6700 километров, с островами - до 7000 километров. Берега Каспийского моря на большей части его территории - низменные и гладкие. В северной части береговая линия изрезана водными протоками и островами дельты Волги и Урала , берега низкие и заболоченные, а водная поверхность во многих местах покрыта зарослями. На восточном побережье преобладают известняковые берега, примыкающие к полупустыням и пустыням. Наиболее извилистые берега - на западном побережье в районе Апшеронского полуострова и на восточном побережье в районе Казахского залива и Кара-Богаз-Гола. Прилегающая к Каспийскому морю территория называется Прикаспием.
КАСПИЙСКОЕ МОРЕ (Каспий), крупнейший на земном шаре замкнутый водоём, бессточное солоноватое озеро. Расположено на южной границе Азии и Европы, омывает берега России, Казахстана, Туркмении, Ирана и Азербайджана. Из-за размеров, своеобразия природных условий и сложности гидрологических процессов Каспий принято относить к классу замкнутых внутриматериковых морей.
Каспийское море расположено в обширной области внутреннего стока и занимает глубокую тектоническую депрессию. Уровень воды в море находится на отметке около 27 м ниже уровня Мирового океана, площадь около 390 тысяч км 2 , объём около 78 тысяч км 3 . Наибольшая глубина 1025 м. При ширине от 200 до 400 км море вытянуто по меридиану на 1030 км.
Крупнейшие заливы: на востоке - Мангышлакский, Кара-Богаз-Гол, Туркменбаши (Красноводский), Туркменский; на западе - Кизлярский, Аграханский, Кызылагадж, Бакинская бухта; на юге - мелководные лагуны. Островов в Каспийском море много, но почти все они небольшие, общей площадью менее 2 тысяч км 2 . В северной части многочисленны мелкие острова, примыкающие к дельте Волги; более крупные - Кулалы, Морской, Тюлений, Чечень. У западных берегов - Апшеронский архипелаг, южнее лежат острова Бакинского архипелага, у восточного побережья - узкий, вытянутый с севера на юг остров Огурчинский.
Северные берега Каспийского моря низменные и очень отлогие, характеризуются широким развитием осушек, образующихся в результате сгонно-нагонных явлений; здесь развиты также дельтовые берега (дельты Волги, Урала, Терека) с обильным поступлением терригенного материала, выделяется дельта Волги с обширными тростниковыми зарослями. Западные берега абразионные, к югу от Апшеронского полуострова большей частью аккумулятивные дельтового типа с многочисленными пересыпями и косами. Южные берега низменные. Восточные берега большей частью пустынные и низменные, сложенные песками.
Рельеф и геологическое строение дна.
Каспийское море находится в зоне повышенной сейсмической активности. В г. Красноводск (ныне Туркменбаши) в 1895 году произошло сильнейшее землетрясение силой 8,2 балла по шкале Рихтера. На островах и побережье южной части моря часто наблюдаются извержения грязевых вулканов, приводящие к образованию новых отмелей, банок и небольших островов, размывающихся волнением и появляющихся вновь.
По особенностям физико-географических условий и характеру рельефа дна в Каспийском море принято выделять Северный, Средний и Южный Каспий. Северный Каспий отличается исключительной мелководностью, расположен полностью в пределах шельфа со средними глубинами 4-5 м. Даже небольшие изменения уровня здесь при низменных побережьях приводят к значительным колебаниям площади водного зеркала, поэтому границы моря в северо-восточной части на картах мелкого масштаба показывают пунктиром. Наибольшие глубины (около 20 м) наблюдаются только близ условной границы со Средним Каспием, которая проводится по линии, соединяющей остров Чечень (к северу от Аграханского полуострова) с мысом Тюб-Караган на полуострове Мангышлак. В рельефе дна Среднего Каспия выделяется Дербентская впадина (наибольшая глубина 788 м). Граница между Средним и Южным Каспием проходит над Апшеронским порогом с глубинами до 180 м по линии от острова Чилов (к востоку от Апшеронского полуострова) к мысу Куули (Туркмения). Котловина Южного Каспия - наиболее обширный район моря с самыми большими глубинами, здесь сосредоточены почти 2/3 вод Каспийского моря, 1/3 приходится на Средний Каспий, в Северном Каспии из-за малых глубин находится менее 1% каспийских вод. В целом в рельефе дна Каспийского моря преобладают шельфовые участки (вся северная часть и широкая полоса вдоль восточного побережья моря). Материковый склон наиболее выражен на западном склоне Дербентской котловины и почти по всему периметру Южно-Каспийской котловины. На шельфе распространены терригенно-ракушечные пески, ракуша, оолитовые пески; глубоководные участки дна покрыты алевролитовыми и илистыми осадками с высоким содержанием карбоната кальция. На отдельных участках дна обнажаются коренные породы неогенового возраста. В заливе Ка-ра-Богаз-Гол накапливается мирабилит.
В тектоническом отношении в пределах Северного Каспия выделяют южную часть Прикаспийской синеклизы Восточной-Европейской платформы, которая на юге обрамляется Астраханско-Актюбинской зоной, сложенной девонско-нижнепермскими карбонатными породами, залегающими на вулканическом основании и вмещающими крупные залежи нефти и природного горючего газа. С юго-запада на синеклизу надвинуты палеозойские складчатые образования Донецко-Каспийской зоны (или кряжа Карпинского), представляющей собой выступ фундамента молодых Скифской (на западе) и Туранской (на востоке) платформ, которые разделены на дне Каспийского моря Аграхано-Гурьевским разломом (левым сдвигом) северо-восточного простирания. Средний Каспий в основном принадлежит Туранской платформе, а его юго-западная окраина (включая Дербентскую впадину) является продолжением Терско-Каспийского передового прогиба складчатой системы Большого Кавказа. Осадочный чехол платформы и прогиба, сложенный юрскими и более молодыми отложениями, заключает в локальных поднятиях залежи нефти и горючего газа. Апшеронский порог, отделяющий Средний Каспий от Южного, представляет собой смыкающее звено кайнозойских складчатых систем Большого Кавказа и Копетдага. Южно-Каспийская котловина Каспийского моря с корой океанического или переходного типа заполнена мощным (свыше 25 км) комплексом осадков кайнозоя. В Южно-Каспийской котловине сосредоточены многочисленные крупные месторождения углеводородов.
До конца миоцена Каспийское море представляло собой окраинное море древнего океана Тетис (с олигоцена - реликтового океанического бассейна Паратетис). К началу плиоцена утратило связь с Чёрным морем. Северный и Средний Каспий подверглись осушению, и через них протянулась долина палео-Волги, дельта которой располагалась в районе Апшеронского полуострова. Дельтовые осадки стали главным вместилищем залежей нефти и природного горючего газа Азербайджана и Туркмении. В позднем плиоцене в связи с акчагыльской трансгрессией площадь Каспийского моря сильно увеличилась и связь с Мировым океаном временно возобновилась. Воды моря покрывали не только дно современной впадины Каспийского моря, но и прилегающие территории. В четвертичное время трансгрессии (апшеронская, бакинская, хазарская, хвалынская) чередовались с регрессиями. Южная половина Каспийского моря находится в зоне повышенной сейсмической активности.
Климат . Сильно вытянутое с севера на юг Каспийское море расположено в пределах нескольких климатических зон. В северной части климат умеренный континентальный, на западном побережье - умеренный тёплый, юго-западное и южное побережья лежат в пределах субтропиков, на восточном побережье господствует климат пустынь. В зимнее время над Северным и Средним Каспием погода формируется под действием арктического континентального и морского воздуха, а Южный Каспий часто находится под воздействием южных циклонов. Погода на западе неустойчивая дождливая, на востоке сухая. Летом западные и северо-западные области испытывают влияние отрогов Азорского атмосферного максимума, а юго-восточные находятся под воздействием Ирано-Афганского минимума, что в совокупности создаёт сухую, устойчивую тёплую погоду. Над морем преобладают ветры северного и северо-западного (до 40%) и юго-восточного (около 35%) направлений. Средняя скорость ветра около 6 м/с, в центральных районах моря до 7 м/с, в районе Апшеронского полуострова - 8-9 м/с. Северные штормовые «бакинские норды» достигают скорости 20-25 м/с. Самые низкие среднемесячные температуры воздуха -10 °С наблюдаются в январе - феврале в северо-восточных районах (в наиболее суровые зимы доходят до -30 °С), в южных районах 8-12 °С. В июле - августе среднемесячные температуры над всей акваторией моря 25-26 °С, с максимумом до 44 °С на восточном побережье. Распределение атмосферных осадков очень неравномерное - от 100 мм в год на восточных берегах до 1700 мм в Ленкорани. В открытом море в среднем выпадает около 200 мм осадков в год.
Гидрологический режим. Изменения водного баланса замкнутого моря сильно влияют на изменение объёма вод и соответственные колебания уровня. Среднемноголетние составляющие водного баланса Каспийского море за 1900-90-е годы (км 3 /см слоя): речной сток 300/77, атмосферные осадки 77/20, подземный сток 4/1, испарение 377/97, сток в Кара-Богаз-Гол 13/3, что формирует отрицательный водный баланс в 9 км 3 , или 3 см слоя, в год. По палеогеографическим данным, за последние 2000 лет размах колебаний уровня Каспийского моря достигал не менее 7 м. С начала 20 века в колебаниях уровня наблюдалась устойчивая тенденция к понижению, в результате которого за 75 лет уровень понизился на 3,2 м и в 1977 достиг отметки -29 м (самое низкое положение за последние 500 лет). Площадь поверхности моря сократилась более чем на 40 тысяч км 2 , что превышает площадь Азовского моря. С 1978 началось быстрое повышение уровня, и к 1996 была достигнута отметка около -27 м относительно уровня Мирового океана. В современную эпоху колебания уровня Каспийского моря определяются главным образом колебанием климатических характеристик. Сезонные колебания уровня Каспийского моря связаны с неравномерностью поступления речного стока (прежде всего стока Волги), поэтому наименьший уровень наблюдается в зимнее время, наибольший - летом. Кратковременные резкие изменения уровня связаны с нагонными явлениями, сильнее всего проявляются в мелководных северных районах и при штормовых нагонах могут достигать 3-4 м. Такие нагоны вызывают затопление значительных прибрежных участков суши. В Среднем и Южном Каспии сгонно-нагонные колебания уровня в среднем 10-30 см, при штормовых условиях - до 1,5 м. Повторяемость нагонов в зависимости от района от одного до 5 раз в месяц, продолжительность до одних суток. В Каспии, как и во всяком замкнутом водоёме, наблюдаются сейшевые колебания уровня в виде стоячих волн с периодами 4-9 ч (ветровые) и 12 ч (приливные). Величина сейшевых колебаний обычно не превышает 20-30 см.
Речной сток в Каспийском море распределён крайне неравномерно. В море впадает более 130 рек, которые в среднем в год приносят около 290 км 3 пресной воды. До 85% речного стока приходится на долю Волги с Уралом и поступает в мелководный Северный Каспий. Реки западного побережья - Кура, Самур, Сулак, Терек и др. - дают до 10% стока. Ещё примерно 5% пресных вод приносят в Южный Каспий реки иранского побережья. Восточные пустынные берега полностью лишены постоянного пресного стока.
Средние скорости ветровых течений 15-20 см/с, наибольшие - до 70 см/с. В Северном Каспии преобладающие ветры создают поток, направленный вдоль северо-западного побережья на юго-запад. В Среднем Каспии это течение сливается с западной ветвью местной циклонической циркуляции и продолжает движение вдоль западного побережья. У Апшеронского полуострова течение раздваивается. Его часть в открытом море вливается в циклоническую циркуляцию Среднего Каспия, а прибрежная огибает берега Южного Каспия и поворачивает на север, включаясь в прибрежное течение, огибающее всё восточное побережье. Среднее состояние движения поверхностных каспийских вод часто нарушается из-за изменчивости ветровых условий и других факторов. Так, в северо-восточном мелководном районе может возникать местный антициклонический круговорот. Два антициклонических вихря часто наблюдаются в Южном Каспии. В Среднем Каспии в тёплом сезоне устойчивые северо-западные ветры создают южной перенос вдоль восточного побережья. При слабых ветрах и во время штилевой погоды течения могут иметь другие направления.
Ветровое волнение развивается очень сильно, так как преобладающие ветры имеют большую длину разгона. Волнение развивается преимущественно в северо-западном и юго-восточном направлениях. Сильные штормы наблюдаются на открытой акватории Среднего Каспия, в районах г. Махачкала, Апшеронского полуострова и полуострова Мангышлак. Средняя высота волн наибольшей повторяемости 1-1,5 м, при скоростях ветра более 15м/с возрастает до 2-3 м. Наибольшие высоты волн отмечены во время сильных штормов в районе гидрометеостанции Нефтяные Камни: ежегодно 7-8 м, в отдельных случаях до 10 м.
Температура воды на поверхности моря в январе - феврале в Северном Каспии близка к температуре замерзания (около -0,2 - -0,3 °С) и постепенно повышается в южном направлении до 11 °С у берегов Ирана. Летом поверхностные воды прогреваются до 23-28 °С повсюду, кроме восточного шельфа Среднего Каспия, где в июле - августе развивается сезонный прибрежный апвеллинг и температура воды на поверхности опускается до 12-17 °С. В зимнее время из-за интенсивного конвективного перемешивания температура воды мало изменяется с глубиной. Летом под верхним прогретым слоем на горизонтах 20-30 м формируется сезонный термоклин (слой резкого изменения температуры), отделяющий глубинные холодные воды от тёплых поверхностных. В придонных слоях вод глубоководных впадин круглый год сохраняется температура 4,5-5,5 °С в Среднем Каспии и 5,8-6,5 °С в Южном. Солёность в Каспийском море почти в 3 раза ниже, чем в открытых районах Мирового океана, и составляет в среднем 12,8-12,9‰. Особенно следует подчеркнуть, что солевой состав каспийской воды не полностью идентичен составу океанских вод, что объясняется изолированностью моря от океана. Воды Каспийского моря беднее солями натрия и хлоридами, но богаче карбонатами и сульфатами кальция и магния из-за своеобразия состава солей, поступающих в море с речным и подземным стоком. Самая высокая изменчивость солёности наблюдается в Северном Каспии, где в приустьевых участках Волги и Урала вода пресная (менее 1‰), а по мере продвижения на юг содержание солей увеличивается до 10-11‰ на границе со Средним Каспием. Наибольшие горизонтальные градиенты солёности характерны для фронтальной зоны между морскими и речными водами. Различия в солёности между Средним и Южным Каспием малы, солёность несколько увеличивается с северо-запада на юго-восток, достигая в Туркменском заливе 13,6‰ (в Кара-Богаз-Голе до 300‰). Изменения солёности по вертикали невелики и редко превышают 0,3‰ что свидетельствует о хорошем вертикальном перемешивании вод. Прозрачность воды изменяется в широких пределах от 0,2 м в устьевых областях крупных рек до 15-17 м в центральных районах моря.
По ледовому режиму Каспийское море относится к частично замерзающим морям. Ледовые условия ежегодно наблюдаются только в северных районах. Северный Каспий полностью покрывается морскими льдами, Средний - частично (только в суровые зимы). Средняя граница морских льдов проходит по дуге, обращённой выпуклостью к северу, от Аграханского полуострова на западе к полуострову Тюб-Караган на востоке. Обычно льдообразование начинается в середине ноября на крайнем северо-востоке и постепенно распространяется на юго-запад. В январе весь Северный Каспий оказывается покрыт льдом, большей частью лёд припайный (неподвижный). Дрейфующий лёд окаймляет припай полосой шириной 20-30 км. Средняя толщина льда от 30 см у южной границы до 60 см в северо-восточных районах Северного Каспия, в торосистых нагромождениях - до 1,5 м. Разрушение ледяного покрова начинается во 2-й половине февраля. В суровые зимы наблюдаются выносы дрейфующих льдов на юг, вдоль западного берега, иногда до Апшеронского полуострова. В начале апреля море полностью освобождается от ледяного покрова.
История исследования . Считается, что современное название Каспийского моря происходит от древних племён каспиев, населявших приморские области в 1-м тысячелетии до нашей эры; другие исторические названия: Гирканское (Ирканское), Персидское, Хазарское, Хвалынское (Хвалисское), Хорезмское, Дербентское. Первые упоминания о существовании Каспийского моря относятся к 5 веку до нашей эры. Геродот одним из первых утверждал, что этот водоём изолированный, т. е. представляет собой озеро. В трудах арабских учёных Средневековья есть сведения о том, что в 13-16 веках Амударья частично впадала в это море одним из рукавов. Известные многочисленные древнегреческие, арабские, европейские, в том числе русские, карты Каспийского моря до начала 18 века не отражали действительность и были фактически произвольными рисунками. По распоряжению царя Петра I в 1714-15 была организована экспедиция под руководством А. Бековича-Черкасского, исследовавшего Каспийское море, в частности его восточные берега. Первая карта, на которой контуры побережий близки к современным, была составлена в 1720 году с использованием астрономических определений русскими военными гидрографами Ф. И. Соймоновым и К. Верденом. В 1731 году Соймонов издал первый атлас, а вскоре и первую печатную лоцию Каспийского моря. Новое издание карт Каспийского моря с исправлениями и дополнениями осуществил адмирал А. И. Нагаев в 1760 году. Первые сведения по геологии и биологии Каспийского моря опубликовали С. Г. Гмелин и П. С. Паллас. Гидрографические исследования во 2-й половине 18 века продолжены И. В. Токмачёвым, М. И. Войновичем, в начале 19 века - А. Е. Колодкиным, впервые выполнившим инструментальную компасную съёмку берегов. В 1807 издана новая карта Каспийского моря, составленная с учётом последних описей. В 1837 в Баку начаты систематические инструментальные наблюдения за колебаниями уровня моря. В 1847 году выполнено первое полное описание залива Кара-Богаз-Гол. В 1878 издана Генеральная карта Каспийского моря, в которой были отражены результаты последних астрономических наблюдений, гидрографических съёмок и промеров глубин. В 1866, 1904, 1912-13, 1914-15 под руководством Н. М. Книповича велись экспедиционные исследования по гидрологии и гидробиологии Каспия, в 1934 создана Комиссия по комплексному изучению Каспийского моря при Академии Наук СССР. Большой вклад в изучение геологического строения и нефтеносности Апшеронского полуострова и геологической истории Каспийского моря внесли советские геологи И. М. Губкин, Д. В. и В. Д. Голубятниковы, П. А. Православлев, В. П. Батурин, С. А. Ковалевский; в изучение водного баланса и колебаний уровня моря - Б. А. Апполов, В. В. Валединский, К. П. Воскресенский, Л.С. Берг. После Великой Отечественной войны на Каспийском море развернулись систематические разносторонние исследования, направленные на изучение гидрометеорологического режима, биологических условий и геологической структуры моря.
В 21 веке в России решением проблем Каспийского моря занимаются два крупных научных центра. Каспийский морской научно-исследовательский центр (КаспМНИЦ), созданный в 1995 году постановлением Правительства Российской Федерации, проводит научно-исследовательские работы по гидрометеорологии, океанографии и экологии. Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства (КаспНИРХ) ведёт свою историю от Астраханской научно-исследовательской станции [создана в 1897, с 1930 Волго-Каспийская научная рыбохозяйственная станция, с 1948 Каспийский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, с 1954 Каспийский научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (КаспНИРО), современное название с 1965]. КаспНИРХ ведёт разработку основ сохранения и рационального использования биологических ресурсов Каспийского моря. В его составе 18 лабораторий и научных отделов - в Астрахани, Волгограде и Махачкале. Располагает научным флотом более 20 судов.
Хозяйственное использование . Природные ресурсы Каспийского моря богаты и разнообразны. Значительные запасы углеводородов активно разрабатываются российскими, казахскими, азербайджанскими и туркменскими нефтяными и газовыми компаниями. Огромны запасы минеральных самосадочных солей в заливе Кара-Богаз-Гол. Каспийский регион известен также как массовое местообитание водоплавающих и околоводных птиц. Через Каспийское море ежегодно мигрируют около 6 миллионов перелётных птиц. В этой связи дельта Волги, заливы Кызылагадж, Северный Челекенский и Туркменбаши признаны угодьями международного ранга в рамках Рамсарской конвенции. Устьевые участки многих впадающих в море рек имеют уникальные виды растительности. Фауна Каспийского моря представлена 1800 видами животных, из которых 415 видов позвоночных. В море и приустьевых участках рек обитает более 100 видов рыб. Промысловое значение имеют морские виды - сельди, кильки, бычки, осетровые; пресноводные - карповые, окуневые; арктические «вселенцы» - лососи, белорыбица. Крупные порты: Астрахань, Махачкала в России; Актау, Атырау в Казахстане; Туркменбаши в Туркмении; Бендер-Торкемен, Бендер-Энзели в Иране; Баку в Азербайджане.
Экологическое состояние. Каспийское море находится под мощным антропогенным воздействием в связи с интенсивной разработкой месторождений углеводородного сырья и активным развитием рыболовства. В 1980-х годах Каспийское море давало до 80% мирового вылова осетровых. Хищнические выловы последних десятилетий, браконьерство и резкое ухудшение экологической обстановки поставили многие ценные породы рыб на грань исчезновения. Ухудшились условия обитания не только рыб, но и птиц и морских животных (каспийский тюлень). Перед странами, омываемыми водами Каспийского моря, стоят проблемы создания комплекса международных мер по предотвращению загрязнения водной среды и выработки наиболее эффективной природоохранной стратегии на ближайшее будущее. Стабильное экологическое состояние отмечается только в удалённых от берега частях моря.
Лит.: Каспийское море. М., 1969; Комплексные исследования Каспийского моря. М., 1970. Вып. 1; Гюль К. К., Лаппалайнен Т. Н., Полушкин В. А. Каспийское море. М., 1970; Залогин Б. С., Косарев А. Н. Моря. М., 1999; Международная тектоническая карта Каспийского моря и его обрамления / Ред. В. Е. Хаин, Н. А. Богданов. М., 2003; Зонн И. С. Каспийская энциклопедия. М., 2004.
М. Г. Деев; В. Е. Хаин (геологическое строение дна).