Вертикальное и горизонтальное распределение температур воды в период весеннего термобара в озере Долгое (Беларусь) по данным измерений и математического моделирования

  • Нина Юрьевна Суховило Белорусский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0629-126X
  • Баир Олегович Цыденов Национальный исследовательский Томский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-3042-1378
  • Дарья Борисовна Власова Белорусский государственный университет https://orcid.org/0009-0008-6026-0310
  • Иван Сергеевич Князев Белорусский государственный университет https://orcid.org/0009-0008-0406-4980
  • Никита Сергеевич Трунов Национальный исследовательский Томский государственный университет
Ключевые слова: озеро Долгое, температура воды, весенний термобар, математическое моделирование

Аннотация

Цель – анализ вертикального и горизонтального распределения температуры воды в озере Дол гое в период развития весеннего термобара 2024 г. Материалы и методы. В конце марта 2024 г. в ходе полевых исследований научно-исследовательской лабора тории озероведения БГУ были установлены закономерности пространственного распределения температуры воды в озере Долгое. Результаты полевых исследований сравнивались с результатами математического моделирования. Результаты и обсуждение. В результате установлено, что термобар в озере Долгое существовал с 26 по 31 марта 2024 г. Температура воды в этот период у берегов менялась от 4 до 8 ℃, в открытой части водоема – от 0,8 до 4 ℃. Моделирование физических процессов показало адекватное воспроизведение температур воды 30 31 марта 2024 г. в придонных слоях озера, в приповерхностных они были завышены относительно наблюдаемых на 0,5-1,4 ℃, что связано с отсутствием данных наблюдений 24-29 марта и недоучетом роли ветрового перемеши вания в формировании термической структуры озера Долгое. Южнее плеса с максимальной глубиной расчетные температуры занижены в связи с движением фронта термобара со всех мелководий, а не только со стороны про токи из озера Свядово. Выводы. Из-за мелководности по сравнению с озерами Байкал, Ладожским и др., а также ориентации длинной оси озера по направлению преобладающих ветров, прямая температурная стратификация до разрушения термоба ра в озере Долгое сформироваться не успела по причине очень быстрого потепления на фоне активного ветрового перемешивания. Температуры воды в приповерхностных слоях оказываются завышены, в придонных почти не отличаются от измеренных.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Нина Юрьевна Суховило, Белорусский государственный университет

Кандидат географических наук, заведующий НИЛ озероведения

Баир Олегович Цыденов, Национальный исследовательский Томский государственный университет

Кандидат физико-математических наук, заведующий НИЛ вычислительной геофизики

Дарья Борисовна Власова, Белорусский государственный университет

Младший научный сотрудник НИЛ озероведения

Иван Сергеевич Князев, Белорусский государственный университет

Специалист по кадастру и геоинформационным системам

Никита Сергеевич Трунов, Национальный исследовательский Томский государственный университет

Младший научный сотрудник НИЛ вычислительной геофизики

Литература

1. Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Минск, 1964-2023.
2. Гурьянова Л. В. Особенности распределения температуры воды в малом озере-охладителе ТЭС // Вестник Белорусского государственного университета имени В. И. Ленина. Серия 2: Химия. Биология. География, 1989, с. 57-60.
3. Квон В. И., Квон Д. В. Численный анализ механизма глубокого проникновения поверхностных вод в прибрежной зоне озера в период весенне-летнего термобара // Вычислительные технологии, 1997, № 5, с. 46-56.
4. Овчинникова Т. Э., Бочаров О. Б. О влиянии минерализованных теплых вод притока на развитие весенне-летней конвекции в глубоком озере // Вычислительные технологии, 2006, № 1, с. 63-72.
5. Паспортизация озер Белорусии: отчет о НИР (ч. 1) / рук. О. Ф. Якушко. Минск, 1977. 138 с.
6. Тихомиров А. И. Термика крупных озер. Ленинград: Наука, 1982. 232 с.
7. Форель Ф. А. Руководство по озероведению (общая лимнология). Санкт-Петербург, 1912. 196 с.
8. Цветова Е. А. Численное моделирование гидродинамических процессов, ответственных за распространение загрязняющих примесей в глубоком водоёме // Вычислительные технологии, 1997, № 2, с. 102-108.
9. Цыденов Б. О., Старченко А. В. Численная модель взаимодействия систем «река – озеро» на примере весеннего термобара в озере Камлупс // Вестник томского государственного университета. Математика и механика, 2013, № 5 (25), с. 102-115.
10. Blokhina N. S, Ordanovich A. E. Model of Formation and Development of Spring Thermal Bar // Water Resources, 2001, vol. 28, no. 2, pp. 201-204.
11. Blokhina N. S. The infl uence of wind on the development of a thermal bar and currents in a small reservoir during melting of its ice cover // Moscow University Physics Bulletin, 2013, no. 4, p. 324.
12. Farrow D. A Model of the Thermal Bar in the Rotating Frame Including Vertically Non-Uniform Heating // Environmental Fluid Mechanics, 2002, no. 3, рр. 197-218.13. Holland P. R., Kay A., Botte V. A Numerical Study of the Dynamics of the Riverine Thermal Bar in a Deep Lake // Environmental Fluid Mechanics, 2001, no. 1, рр. 311-332.
14. Holland P. R., Kay A., Botte V. Numerical modelling of the thermal bar and its ecological consequences in a river-dominated lake // Journal of Marine Systems, 2003, рр. 61-81.
15. Malm J. Thermal Bar Dynamics – Springtime Thermoand Hydrodynamics in Large Temperate Lakes. PhD Thesis. Rep. No. 1012. Dept. of Water Resources Eng., Lund Univiversity, Sweden, 1994.
16. Tsydenov B. O., Sukhovilo N. Yu., Trunov N. S., Degi D. V. Numerical modeling of the dynamics of the spring thermal bar in Lake Dolgoe (Belarus): preliminary results // E3S Web of Conferences, 2024, vol. 510, рр. 8.
17. Sentinel Hub EO Browser. – URL: https://clck.ru/3D3ZGK (дата обращения: 05.07.2024). – Текст: электронный
18. Tsydenov B. O. A numerical study of the thermal bar in shallow water during the autumn cooling // Journal of Great Lakes Research, 2019, vol. 45, no. 4, рр. 715-725.
19. Tsvetova E. A. Eff ect of the Coriolis force on convection in a deep lake: numerical experiment // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 1998, vol. 39, no. 4, pp. 593-599.
20. Tsvetova E. A. Mathematical modelling of Lake Baikal hydrodynamics // Hydrobiologia, 1999, no. 407, pp. 37-43.
Опубликован
2025-09-01
Как цитировать
Суховило, Н. Ю., Цыденов, Б. О., Власова, Д. Б., Князев, И. С., & Трунов, Н. С. (2025). Вертикальное и горизонтальное распределение температур воды в период весеннего термобара в озере Долгое (Беларусь) по данным измерений и математического моделирования. Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология, (3), 111-120. https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2025/3/111-120
Раздел
Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия