Колебание - уровень - каспийское море
Cтраница 1
 |
Изменение температуры воды у поверхности залива Кара-Богаз - Гол по станции Сартак в период с 1929 по 1931 г. [1] |
Колебания уровня Каспийского моря, 1959 ] установлена аналитическая формула, в соответствии с которой количество воды, перетекающей из Каспийского моря в залив, с ростом уровня моря и разности уровней моря и залива увеличивается. [2]
Проблема колебаний уровня Каспийского моря существенно нелинейна [ Найденов, 1992 ], однако и линейные ее аппроксимации еще изучены недостаточно. [3]
Первый физический механизм колебаний уровня Каспийского моря предложили Крицкий и Менкель в 1946 г. В рамках этой теории единственным механизмом, управляющим уровенным режимом, считается механизм отрицательной обратной связи: при повышении уровня выше уровня тяготения площадь зеркала испарения увеличивается, что заставляет уровень вернуться к исходному положению. [4]
Предложенный нелинейный механизм колебаний уровня Каспийского моря позволяет по-новому оценить гипотезу С.Н. Муравьева о стремительной трансгрессии моря, во время которой, на рубеже IV и III вв. Возникает исключительно важный вопрос: возможно ли такое повышение уровня при достаточно малом изменении современного климата Земли. Оказывается, возможно: небольшое ( до 10 %) увеличение среднегодовой нормы осадков в бассейне моря вызывает уменьшение испарения ( до 10 %) и увеличивает речной сток, что, в свою очередь, способствует подъему уровня вод в море и уменьшению испарения ( до 10 %) с мелководий Северного Каспия. Здесь главным является то обстоятельство, что происходит кооперативное ( синергетическое) действие указанных механизмов. Увеличение площади моря может достигнуть 30 %, причем основное приращение площади моря может произойти за счет затопления Астрахани и Калмыкии. Конечно, подобные опасения могут быть и напрасными, однако вероятность такого события ненулевая. [5]
Таким образом, для колебаний уровня Каспийского моря характерна не только внешняя непредсказуемость, создаваемая климатическими изменениями, но и внутренняя, обусловленная неустойчивой динамикой водного баланса. В связи с этим подчеркнем, что в нелинейной динамической системе с тремя состояниями равновесия возможен хаос даже при детерминированном внешнем воздействии. [6]
Введение, Вопрос о прогнозе колебании уровня Каспийского моря тесно связан с более широким вопросом о частичной переброске на юг стока северных рек. Автор данной книги не берется высказать сколько-нибудь обоснованное мнение относительно целесообразности такой переброски. Возможно, что недостаток воды настолько схватит за горло наших ближайших потомков, что они сочтут переброску необходимой. С другой стороны, водопроводчики считают, что установка водомеров в квартирах примерно вдвое снижает расход воды на бытовые нужды. [7]
Наличие этой неустойчивости радикально меняет весь механизм колебаний уровня Каспийского моря, для описания которого необходим подход с позиции теории сложных систем. В этом случае динамическая система уравнений водного баланса оказывается существенно нелинейной, характер ее решений меняется: возникают не единственные и неустойчивые решения - необходимые атрибуты ее сложной эволюции. При учете случайных вариаций параметров системы ( например, количества осадков и речного стока) решения стохастических дифференциальных уравнений имеют бимодальное распределение и вездесущность гауссрвского распределения уже теряет свою силу. Для анализа такого рода процессов необходим принципиально новый подход: линейные стохастические модели, которые так популярны в гидрологии, здесь малопригодны. [8]
В данной главе предложены некоторые новые подходы к нерешенной пока проблеме колебаний уровня Каспийского моря, основанные на идеях и методах синергетики и современной теории стохастических процессов. [9]
 |
Функция потенциала U ( H для Каспийского моря. [10] |
Случайная величина е, характеризует интегральный эффект влияния климатических параметров ( осадков, температуры и скорости воздушных масс, их влажности) и не зависит от уровня моря. Столь высокая корреляция означает, что колебания уровня Каспийского моря сильно зависят от водности рек, испарения и количества осадков. Подчеркнем, что дискретная модель получена без предположения о характере водного баланса моря и учитывает все возможные эффекты, в том числе и региональные, влияющие на уровень моря. [11]
Четвертичный период является очень важным для формирования современных инженерно-геологических условий Туранской плиты. Он характеризуется постоянным ослаблением тектонической деятельности, колебаниями уровня Каспийского моря, блужданием Сырдарьи и Амударьи и формированием эолового рельефа Каракумской, Кызылкумской и Муюнкумской пустынь. [12]
Эта модель содержит важный элемент прогноза: всегда существует достаточно большая вероятность подъема или падения уровня. С ее помощью можно понять, почему не оправдываются прогнозы колебаний уровня Каспийского моря. Во-первых, всегда существует вероятность перехода моря с уровня на уровень; во-вторых, море, находясь вблизи одного устойчивого режима, чувствует притяжение соседнего устойчивого режима, так как они расположены близко друг от друга. Море часто соскальзывает в неустойчивую область колебаний, что обычно и искажает прогноз. В соответствии с тепловым механизмом колебаний уровня Каспийского моря, впервые подробно описанным в работе [ Найденов, 1992 ], предполагается, что амплитуда внутригодового хода температуры поверхности воды существенно зависит от глубины моря - она увеличивается с уменьшением глубины. Поскольку - 40 % площади Каспийского моря занимают мелководья, и им же принадлежит основная роль в стабилизации уровня, очевидно, что при разработке линейных и нелинейных моделей колебаний уровня должны учитывать зависимость слоя испарения от толщины прогреваемого водного слоя. Это относится ко всем мелководным водоемам, находящимся в зоне континентального климата ( Аральское море, оз. [13]
Маршруты экспедиций охватывали европейскую часть России, Поволжье, Предуралье, Урал, Северный Кавказ, Западную и Восточную Сибирь, предгорья Алтая, Забайкалье вплоть до бассейна Амура. Палласом впервые были поставлены проблемы происхождения чернозема, причины безлесия степей, колебаний уровня Каспийского моря и его связи с Черным морем. [14]
Эти индуцированные шумом неустойчивости и переходы тесно связаны с явлениями самоорганизации в сильно неравновесных открытых динамических системах. Хорстхемке ( брюссельская школа лауреата Нобелевской премии Ильи Пригожина) для решения проблем нелинейной физики, очень хорошо применяется для описания колебаний уровня бессточных водоемов. Однако до сих пор в отечественной гидрологии популярны мифы о гауссовских распределениях в колебаниях уровня Каспийского моря и стоке впадающих в него рек. Достаточно посмотреть на гистограмму уровня моря за последние 169 лет. [15]
Страницы: 1 2