Тема: Уровенный режим разнотипных озер (на примере Ладожского озера и озера Ильмень)

Ладожское озеро - крупнейший пресноводный водоём Европы. Его объём составляет 837 км 3 , площадь зеркала - 17872 км 2 , а максимальная глубина - 237 м. Площадь водосборного бассейна озера достигает 260 тыс. км 2. В состав бассейна входят такие крупные озёра, как Онежское, Ильмень и Сайма, более 50 тыс. озер меньшего объёма и около 3500 рек с длиной русла более 10 км. Из Ладожского озера вытекает одна из самых многоводных рек континента - Нева, отличающаяся своеобразным водным режимом и в значительной степени определяющая гидроэкологический режим Финского залива Балтийского моря. Ладожское озеро относится к водоёмам замедленного водообмена. Период водообмена составляет один раз в 12 лет. Озеро судоходно, является частью водной магистрали, входящей в состав Волго-Балтийского водного пути и Беломорско-Балтийского канала.
Озеро Ильмень - уникальный природный объект. Его отличительной особенностью являются частые и сильные колебания уровня воды - до 7,4 м. Связано это с тем, что максимальная глубина озера составляет всего десять метров, а площадь водосбора в девяносто раз превышает площадь самого озера. В Ильмень впадает более 50 крупных и мелких рек, полноводность которых меняется в зависимости от сезона и погодных условий. Среди крупных впадающих рек - Ловать, Шелонь, Мста. Вытекает всего одна река - Волхов. Водообмен происходит 4 раза в год.
Водосбор озера Ильмень расположен в пределах экономически развитого Северо-Западного региона России, в котором интенсивно развивается сельское хозяйство, а также различные отрасли промышленности, а на самом озере - водный транспорт.
Уровни озер не только фиксируют водные ресурсы территорий, но и являются интегральными показателями увлажненности водосборов и изменений климата на обширных пространствах. Также изменчивость уровня воды в озерах отражает суммарное антропогенное влияние в их бассейнах, что может сказаться на судоходстве, рыболовстве и других промышленных отраслях экономики, а также на изменении качества воды и трофического статуса водных экосистем.
Поэтому, целью данной работы является изучение уровенного режима Ладожского озера и озера Ильмень.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. оценить вероятностные характеристики многолетней изменчивости уровней озер;
2. выявить особенности внутригодовой изменчивости уровней озер;
3. оценить увлажненность водосборов;
4. обобщить результаты анализа в терминах адекватной вероятностной модели.
Для решения поставленных задач использовались данные наблюдений за уровнями воды в Ладожском озере (д. Новосаратовка) и озере Ильмень (д. Войцы) с 1960-2017 гг. Для характеристики климата привлекались данные наблюдений за температурой воздуха и количеством атмосферных осадков на метеостанциях Сортавала и Старая Русса за тот же период. Для оценки увлажненности водосборов оценивался индекс Де-Мартона.
Для анализа многолетней изменчивости привлекались ряды среднегодовых значений и ежегодные последовательности средних месячных величин для характерных месяцев года. Для анализа внутригодовых колебаний использовались средние месячные значения.
Анализируемые процессы рассматривались как вероятностные полициклические процессы с основными энергонесущими зонами в диапазонах частот, соответствующих многолетним (Т >1 года) и внутригодовым (Т < 1 года) колебаниям. Ряды среднемесячных значений рассматривались как периодически коррелированные случайные процессы, а ряды среднегодовых - как случайные процессы.

Купить

Потепление климата началось с конца 1980-х годов и в большей степени проявилось на прилегающей к Ладожскому озеру территории, чем на частном бассейне озера Ильмень.
Климат на рассматриваемой территории гумидный. Сопоставление многолетних рядов индекса Де-Мартона, рассчитанного до 2000 г. для водосборов Ладожского озера и озера Ильмень по набору метеостанций (интегральный ряд), с аналогичными рядами, вычисленными для отдельных станций (Старая Русса и Сортавала) показало их хорошее соответствие. Это позволяет использовать полученное уравнение связи для продления рядов интегрального индекса увлажнённости.
Хорошая согласованность долгопериодных изменений индекса Де - Мартона и уровня воды в Ладожском озере позволяет в качестве показателя увлажнённости водосбора использовать наблюдения за уровнем.

Купить