Том 51, № 3 (2024)

В бассейне р. Волги на поймах и низких террасах рек широко распространены большие палеорусла, по размерам значительно превышающие современные. Это индикаторы повышенных величин речного стока в конце последней ледниковой эпохи. Для оценки временного интервала эпохи обильного стока необходимо определить возраст больших палеорусел. Для этих целей выполнено бурение больших палеорусел по всему бассейну Волги. Проведено датирование радиоуглеродным методом отложений русловой фации их аллювия. Большинство дат заключено в интервале времени 14.5−17.0 тыс. лет назад, из чего можно сделать вывод, что эпоха обильного речного стока приблизительно совпадает по времени с раннехвалынской трансгрессией Каспия.

Представлены результаты исследования влияния временной агрегации (1, 3, 6, 12 и 24 ч) входных данных на эффективность и значения параметров концептуальной гидрологической модели HBV на основе специальных натурных наблюдений, выполненных на четырех малых экспериментальных водосборах (3.1–26.3 км²) в бассейне р. Правая Соколовка (Верхнеуссурийский стационар, верховья р. Уссури, юг Приморского края) в период 2012–2022 гг. Показано, что с уменьшением расчетного шага качество моделирования, рассчитанное с помощью коэффициента Нэша–Сатклифа, постепенно снижается. Для всех исследуемых водосборов модель демонстрирует высокую эффективность при расчете гидрографов высоких паводков, при этом не воспроизводит внутрисуточные колебания расходов воды (0.1–1.0 мм слоя) в период межени. Модельные доли генетических составляющих стока, при которых происходит постепенный переход к доминированию одной из генетических составляющих, не зависят от расчетного шага и имеют относительно постоянные значения. В то же время с увеличением расчетного шага по времени абсолютные значения модельных расходов воды, выраженные в мм слоя, также последовательно увеличиваются приблизительно в два раза. Закономерности изменения значений параметров блока формирования и трансформации стока HBV, а также максимальных измеренных сумм осадков от временного шага для дождей ≥20 мм/сут хорошо описываются степенными зависимостями с показателями 0.3–0.6. Сделано предположение о том, что для дождей высокой интенсивности наличие зависимости максимальных сумм осадков от временного интервала агрегации может оказывать влияние на значения параметров моделей типа HBV.

На основе программного комплекса Дельфт3Д (Delft3D), дополненного ледовым модулем, создана трехмерная численная модель термических процессов в Новосибирском водохранилище. По результатам расчета за 1981 г. выполнен анализ термического и ледового режима водохранилища в годовом цикле. Результаты расчета температуры воды сопоставлены с данными наблюдений и усреднены для поверхностного, придонного и среднего слоев характерных районов водохранилища. Модель может быть использована как основа для моделирования экологических процессов и принятия управленческих решений по оптимизации использования водных ресурсов водохранилища.

Собрана информация об основных источниках биогенной нагрузки на водосборе Онежского озера, а также имеющихся данных натурных наблюдений за поступлением азота и фосфора в озеро. С использованием методов математического моделирования выполнена оценка сельскохозяйственной нагрузки на озеро и возможного ее снижения в результате внедрения наилучших доступных технологий в сельскохозяйственное производство. Показано, что уменьшение сельскохозяйственной нагрузки после внедрения наилучших доступных технологий едва ли существенно повлияет на экологическое состояние Онежского озера. Проведены имитационные расчеты увеличения поступления в озеро N и P от рыбоводческих хозяйств водосбора при условии сохранения темпов роста рыборазведения на водных объектах водосбора к 2050 г. Показано, что в этом случае можно ожидать возрастание биогенной нагрузки на озеро на 3.9% по P и на 1.9% по N по сравнению с настоящим временем. При этом наиболее значимое увеличение выноса биогенных элементов может быть характерно для Заонежья: 11.2% по P и 10.6% по N. Дана оценка возможного изменения поступления N и P в озеро к концу XXI в. в результате изменения стока с водосбора при условии реализации двух RCP-сценариев. Это RCP 2.6 и RCP 8.5 – лучший и худший с точки зрения воздействия на окружающую среду. Реализация сценария RCP 2.6 может привести к повсеместному снижению биогенной нагрузки на озеро до 12.9% по N и 20.5% по P за счет уменьшения стока. При реализации экологически неблагополучного сценария RCP 8.5 можно ожидать увеличения стока и соответствующего увеличения выноса N на 16.9% и P – на 26.7% со всего водосбора.

Представлены данные о наличии гидрохимических аномалий в воде рек Мурманской области, выделены контрастные гидрохимические аномалии и составлены геохимические ряды. Меньше всего аномальных величин зафиксировано по содержанию в речных водах магния, кальция и органических веществ, больше всего – по соединениям металлов. Большинство выявленных гидрохимических аномалий положительные и слабоконтрастные. Контрастные аномалии чаще всего встречаются по соединениям марганца. Большинство выявленных аномалий по содержанию соединений марганца в речных водах имеет смешенный генезис (в бассейне р. Печенги). Гидрохимические аномалии в воде экологически благополучных участков рек Лотты и Уры имеют природный генезис и обусловлены геохимическими особенностями водосборов.

Проанализирована связь между гидрохимическими и структурными показателями сообщества макрозообентоса, включая биотические индексы, для рек бассейна Немана в весенний и летний периоды. Перечень гидрохимических показателей включал рН, концентрацию растворенного кислорода, содержание ионов аммонийного и нитратного азота, растворенного фосфора и тяжелых металлов. Установлена тесная корреляционная связь между структурными показателями макрозообентоса и гидрохимическим составом воды, она четко выражена для летнего периода. Максимальные величины коэффициентов корреляции получены для связи доли ЕРТ и доли олигосапробных видов в общей численности макрозообентоса. Связь общего числа видов макрозообентоса с гидрохимическими показателями оказалась недостоверной. Подчеркивается важность мультиметрического подхода, учитывающего как гидробиологические, так и гидрохимические показатели.

Режим перемешивания озер оказывает большое влияние на многие аспекты функционирования водных экосистем, что обусловливает актуальность выявления изменений устойчивости водной толщи под влиянием климатических факторов. В данной работе изучена устойчивость водной толщи небольшого оз. Вендюрское (юг Карелии) в период открытой воды в разные по погодным условиям годы. По данным измерений температуры воды в 2008–2013 и 2015–2022 гг. на автономной станции (термокосе) на центральной вертикали озера оценена продолжительность стратификации и устойчивость водной толщи по таким критериям, как разница температуры по водному столбу в 1 и 2°С, и по пороговым значениям устойчивости Шмидта, числа Веддерберна и озерного числа (Lake Number). Для исследования роли радиационного перемешивания в ослаблении устойчивости водной толщи озера проанализирована сезонная и межгодовая изменчивость разности температуры верхнего слоя озера и воздуха по данным ре-анализа ERA-5. Для детального анализа этого параметра для каждого года была построена соответствующая функция плотности распределения и рассчитаны ее основные характеристики. Показано, что, несмотря на продолжающееся региональное потепление и рост температуры воздуха и верхнего слоя воды оз. Вендюрского, усиления устойчивости в период 2008–2022 гг. не произошло. Сдерживающими факторами могут быть усиление конвективного перемешивания за счет радиационного выхолаживания, а также рост ветровой нагрузки на водоем.