Группой разработана и верифицирована вихреразрешающая модель общей циркуляции Каспийского моря. Высокое пространственное разрешение модели (около 2 км) в сочетании с низко-диссипативной схемой параметризации горизонтальной турбулентной вязкости позволили воспроизвести мезомасштабную динамику вод моря. На основе анализа данных наблюдений и результатов расчетов течений по созданной модели, описана мезо-структура полей течений верхнего слоя Каспия, а также проведено детальное исследование процессов взаимодействия и перемешивания вод различных каспийских бассейнов. Изучена динамика вод в верхнем слое моря при ветрах различных направлений.

На основе результатов численного моделирования создан банк данных, содержащий подробную информацию о течениях верхнего слоя моря в 2003-2005 гг.

Реконструированная циркуляция на поверхности Каспия визуализирована с использованием полей солености в качестве трассера.



В Среднем Каспии наиболее регулярным элементом в полях течений верхнего слоя является струйное течение, распространяющееся вдоль западного побережья (рис. 1a, 1c, 1d, 1f). Эта струя, огибая Апшеронский п-ов, несет относительно пресные северо-каспийские (волжские) воды в Южный Каспий. В июле–октябре восточный ветер генерирует струйные потоки относительно соленых вод на север: и вдоль восточного побережья, и вдоль западного. При этом на западе происходит «столкновение» двух струйных течений (рис. 1a): северного направления, созданного ветром, и южного, обусловленного стоком Волги. В результате у побережья Дагестана формируется фронтальный раздел (рис. 1b), характеризующийся скачком солености. В зимний период в Среднем Каспии отмечаются два струйных течения циклонического направления: вдольбереговое на западе и течение в открытой части моря между изобатами 100 м и 400 м (рис. 1c, 1d). Летом северный ветер генерирует струю у мыса Тюб-Караган, несущую относительно пресные северо-каспийские воды в восточную и центральную части Среднего Каспия (рис. 1e). Это течение, огибая мыс Песчаный, формирует к югу от него антициклон размером 20-30 км. Как и в Южном Каспии, здесь отмечаются пресноводные интрузии вод, отделяющихся от западного струйного течения в направлении, ортогональном его основному движению (с юга к центру бассейна), имеющие струйный характер и переходящие в грибовидную структуру (рис. 1f).

Рис. 1



В Южном Каспии вдоль западного побережья на протяжении всего года формируется струйное течение, огибающее Апшеронский п-ов и несущее относительно пресные воды из Среднего Каспия, а также воды реки Куры. Следуя контуру южного побережья, эта струя периодически отрывается от него в районе г. Решт, создавая антициклонический вихрь диаметром около 20-30 км, либо переходя в грибовидное течение (рис. 2a). В августе–ноябре у иранского побережья формируется крупный (диаметром около 200 км) антициклонический водоворот (рис. 2b, 2c), который, взаимодействуя с вдольбереговым течением, создает струйный перенос от берега в центральную часть моря: на северо-запад (рис. 2d) или север (рис. 2e). Эта струя характеризуется скачком солености (около 0,2 епс) в зональном направлении. Существование такого крупного антициклона на юге моря подтверждается данными наблюдений. Еще один скачок солености регулярно отмечается вдоль другого струйного течения, наблюдаемого над свалом глубин юго-восточного шельфа (рис. 2a). В осенний период в западной части Южного Каспия формируется антициклон диаметром 50-100 км (рис. 2b). В северной части южного бассейна в разные сезоны отмечается струйный приток относительно пресных средне-каспийских вод, отделяющихся от западного вдольберегового течения и вторгающихся в центр Южного Каспия (рис. 2d, 2f).

Рис. 2