Трансформация термического режима Куйбышевского водохранилища на фоне глобального потепления климата

Ксения Владимировна Селезнева; Александра Васильевна Селезнева; Владимир Анатольевич Селезнев

doi:10.17308/geo/1609-0683/2023/3/57-67

Ксения Владимировна Селезнева Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН, Тольяттинский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-9212-7708
Александра Васильевна Селезнева Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН https://orcid.org/0000-0002-9386-999X
Владимир Анатольевич Селезнев Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН https://orcid.org/0000-0002-0321-7614

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2023/3/57-67

Ключевые слова: Волга, водохранилище, глобальное потепление, температура воздуха, температура воды, трансформация сезонов, экологическое состояние

Аннотация

Цель – дать количественную оценку изменений поверхностной температуры воды Куйбышевского водохранилища и смещения дат перехода температуры воды при прогреве весной и охлаждении осенью через контрольные значения (0,2; 4,0; 10,0 °С) в условиях глобального потепления климата. Материалы и методы. Для исследования использованы архивные и современные данные синхронных наблюдений за приземной температурой воздуха и поверхностной температурой воды Куйбышевского водохранилища. Приземная температура воздуха измерялась на метеостанции города Тольятти на границе Средней и Нижней Волги. Поверхностная температура воды измерялась на стационарном гидрологическом посту Тольятти в прибрежной полосе водоема на глубине не менее 1 м по единой методике, начиная с момента создания водохранилища в 1957 году и по настоящее время. Результаты и обсуждение. Для сравнительного анализа трансформации термического режима выбраны два периода: современный (2015-2021 годы) и исторический (1957-1980 годы). Установлено, что в современный период произошло изменение термического режима Куйбышевского водохранилища, наметилась устойчивая тенденция повышения температуры поверхностного слоя воды в прибрежной зоне водохранилища. В современный период средняя температура воды за безледоставный период (апрель-ноябрь) увеличилась на 1,6 °С по сравнению с историческим периодом. В сезонном диапазоне максимальное повышение температуры воды составило 2,0 °С и наблюдалось в июле. В современный период продолжительность теплого периода увеличилась. Количество дней между весенними и осенними переходами температуры воды через контрольные значения увеличилось: на 14 дней – для значения 0,2 ºС; на 15 дней – для значения 4 ºС; на 8 дней – для значения10 ºС.В современный период водохранилище быстрее нагревалось и медленнее охлаждалось. Весенний переход температуры воды через 0,2, 4,0 и 10,0 ºС наступал раньше на 10, 2 и 5 дней, соответственно. А обратный осенний переход через 10,0; 4,0 и 0,2 ºС осуществлялся позднее на 10, 10 и 6 дней, соответственно. Выводы. Повышение температуры воздуха над акваторией Куйбышевского водохранилища из-за глобального потепления климата вызвало увеличение температуры воды и смещение контрольных дат перехода температуры воды через контрольные значения (0,2; 4,0; 10,0 °С).

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ксения Владимировна Селезнева, Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН, Тольяттинский государственный университет

кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории мониторинга водных объектов Самарского федерального исследовательского центра РАН, Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук; заместитель директора по научной и методической работе Института химии и энергетики Тольяттинского государственного университета, г. Тольятти, Российская Федерация

Александра Васильевна Селезнева, Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН

кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории мониторинга водных объектов Самарского федерального исследовательского центра РАН, Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук, г. Тольятти, Российская Федерация

Владимир Анатольевич Селезнев, Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН

профессор, доктор технических наук, кандидат географических наук, главный научный сотрудник лаборатории мониторинга водных объектов Самарского федерального исследовательского центра РАН, Института экологии Волжского бассейна Российской академии наук, г. Тольятти, Российская Федерация

Литература

1. Antropogennye vozdeystviya na vodnye resursy Rossii i sopredel'nykh gosudarstvakh v kontse XX stoletiya [Anthropogenic impacts on water resources of Russia and neighboring countries at the end of the XX century] / otv. red. N.I. Koronkevich, I.S. Zaytseva. Moscow: Nauka, 2003. 367 p. (In Russ.)
2. Budyko M.I., Efi mova N.A., Lugina K.M. Sovremennoe poteplenie [Modern warming]. Meteorologiya i gidrologiya, 1993, no. 7, pp. 29-34. (In Russ.)
3. Vuglinskiy V.S. Vodnye resursy i vodnyy balans krupnykh vodokhranilishch SSSR [Water resources and water balance of large reservoirs of the USSR]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1991. 223 p. (In Russ.)
4. Gidrometeorologicheskiy rezhim ozer i vodokhranilishch SSSR: Kuybyshevskoe i Saratovskoe vodokhranilishcha [Hydrometeorological regime of lakes and reservoirs of the USSR: Kuibyshev and Saratov reservoirs] / pod red. V.A. Znamenskogo, V.M. Geytenko. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1978. 269 p. (In Russ.)
5. Datsenko, Yu.S., Edel'shteyn, K.K. Vliyanie temperatury vody na razvitie fi toplanktona v vodokhranilishchakh [The infl uence of water temperature on the development of phytoplankton in reservoirs]. Sbornik tezisov dokladov Vserossiyskoy konferentsii, posvyashchennoy 65-letiyu IBVV imeni I.D. Papanina RAN «Biologiya vodnykh ekosistem v XXI veke: fakty, gipotezy, tendentsii», 2021, p. 57. (In Russ.)
6. Dmitrieva V.A., Nefedova E.G. Gidrologicheskaya reaktsiya na menyayushchiesya klimaticheskie usloviya i antropogennuyu deyatel'nost' v basseyne Verkhnego Dona [Hydrological response to changing climatic conditions and anthropogenic activity in the Upper Don basin]. Voprosy geografi i, 2018, no. 145, pp. 285-297. (In Russ.)
7. Izmenenie klimata i vodnye resursy. Tekhnicheskiy dokument Mezhpravitel'stvennoy gruppy ekspertov po izmeneniyu klimata [Climate change and water resources. Technical document of the Intergovernmental Panel on Climate Change] / B.K. Beyts, Z.V. Kundtsevich, S.U, Zh.P. Palyutikof (red.). Zheneva: Sekretariat MGEIK, 2008. 228 p. (In Russ.)
8. Klimat Tol'yatti. Spravochnik spetsialista [Climate of Togliatti. Specialist's Guide] / pod red. Ts.A. Shver, T.I. Borovkova. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1987. 208 p. (In Russ.)
9. Kopylov A.I., Maslennikova T.S., Kosolapov D.B. Sezonnye i mezhgodovye kolebaniya pervichnoy produktsii fi toplanktona v Rybinskom vodokhranilishche: vliyanie pogodnykh i klimaticheskikh izmeneniy [Seasonal and interannual fl uctuations of primary phytoplankton production in the Rybinsk reservoir: the impact of weather and climate changes]. Vodnye resursy, 2019, no. 46 (3), pp. 270-277. (In Russ.)
10. Litvinov A.S., Zakonnova A.V. Termicheskiy rezhim Rybinskogo vodokhranilishcha pri global'nom poteplenii [Thermal regime of the Rybinsk reservoir under global warming]. Meteorologiya i gidrologiya, 2012, no. 9, pp. 91-96. (In Russ.)
11. Mnogoletnie dannye o rezhime i resursakh poverkhnostnykh vod sushi. Tom 1. RSFSR. Vypusk 24. Basseyny rek Volgi (srednee i nizhnee techenie) i Urala [Long-term data on the regime and resources of land surface waters. Volume 1. RSFSR. Issue 24. Volga river basins (middle and lower reaches) and the Urals]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1985. 520 p. (In Russ.)
12. Mnogoletnyaya dinamika i raspredelenie fi toplanktona krupnykh ravninnykh vodokhranilishch Evropeyskoy chasti RF [Long-term dynamics and distribution of phytoplankton of large plain reservoirs of the European part of the Russian Federation] / L.G. Korneva, V.V. Solov'eva, I.V. Mitropol'skaya i dr. Sbornik tezisov dokladov Vserossiyskoy konferentsii, posvyashchennoy 65-letiyu IBVV imeni I.D. Papanina RAN «Biologiya vodnykh ekosistem v XXI veke: fakty, gipotezy, tendentsii», 2021, pp. 102. (In Russ.)
13. Mnogoletnyaya dinamika stoka zheleza i fosfora v Onezhskoe ozero s vodami r. Shuya v usloviyakh klimaticheskikh izmeneniy [Long-term dynamics of iron and phosphorus runoff into Lake Onega with the waters of the Shuya River under climatic changes] / N.M. Kalinkina, N.N. Filatov, E.V. Tekanova, A.F. Balaganskiy. Regional'naya ekologiya, 2018, no. 2, pp. 65-73. (In Russ.)
14. Obzor sostoyaniya i zagryazneniya okruzhayushchey sredy v Rossiyskoy Federatsii za 2007 [Review of the state and pollution of the environment in the Russian Federation for 2007]. Moscow: Rosgidromet, 2008. 164 p. (In Russ.)
15. Osnovnye gidrologicheskie kharakteristiki pri nestatsionarnosti vremennykh ryadov, obuslovlennye vliyaniem klimaticheskikh faktorov. Rekomendatsii po raschetu [The main hydrological characteristics with non-stationary time series due to the infl uence of climatic factors. Calculation recommendations]. Saint-Petersburg: FGBU «GGI», 2017. 42 p. (In Russ.)
16. Selezneva A.V., Bespalova K.V., Seleznev V.A. Izmenenie vodnosti reki Volgi v rayone zapovednogo ostrova [Changes in the water content of the Volga River in the area of the protected island]. Vodnoe khozyaystvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravlenie, 2020, no. 1, pp. 31- 49. (In Russ.)
17. Selezneva A.V., Seleznev V.A., Bespalova K.V. Massovoe razvitie vodorosley na vodokhranilishchakh r. Volgi v usloviyakh malovod'ya [Mass development of al gae in the reservoirs of the Volga river in conditions of low water]. Povolzhskiy ekologicheskiy zhurnal, 2014, no. 1, pp. 88-96. (In Russ.)
18. Selezneva K.V., Selezneva A.V., Seleznev V.A. Soderzhanie rastvorennogo kisloroda v vode Kuybyshevskogo vodokhranilishcha v usloviyakh massovogo razvitiya vodorosley [The content of dissolved oxygen in the water of the Kuibyshev reservoir under conditions of mass development of algae]. Vestnik VGU. Seria: Geografi a. Geoekologia, 2022, no. 3, pp. 97-108. (In Russ.)
19. Slyn'ko Yu.V., Tereshchenko V.G. Ryby presnykh vod Ponto-Kaspiyskogo basseyna (Raznoobrazie, faunogenez, dinamika populyatsiy, mekhanizmy adaptatsiy) [Freshwater fi sh of the Ponto-Caspian basin (Diversity, faunogenesis, population dynamics, adaptation mechanisms)]. Moscow: Poligraf-plyus, 2014. 328 p. (In Russ.)
20. IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P. M. Midgley (eds.)], 2013, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 p