Формирование и эволюция весеннего термобара за счет стока реки: на примере Селенгинского мелководья озера Байкал тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.27, кандидат наук Иванов, Вячеслав Геннадьевич

• Иванов, Вячеслав Геннадьевич
• кандидат наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат наук Иванов, Вячеслав Геннадьевич

Содержание

Введение

Глава 1 Исследования термобаров на озерах

1.1 Краткая история развития исследований термобара

1.2 Эксперименты

1.3 Математическое моделирование

1.4 Изученность термобаров на озере Байкал

Глава 2 Аппаратура, методика исследований

2.1 Аппаратура

2.2 Методика наблюдений

2.3 Методика расчетов

2.4 Основные понятия и термины

Глава 3 Гидрометеорологическая характеристика

Селенгинского мелководья

3.1 Расположение Селенгинского мелководья, рельеф дна

3.2 Климат, ветер, солнечная радиация

3.3 Речной водный сток и минерализация вод р. Селенга

3.4 Температура речных и озерных вод в районе

Селенгинского мелководья. Тепловой сток р. Селенга

3.5 Ветровое волнение и прибрежные течения

3.6 Стоковый режим на Селенгинском мелководье

3.7 Стоковые струйные течения

3.8 Периоды весеннего термобара, прямой температурной стратификации, осенний термобар и обратная

стратификация на Селенгинском мелководье

3.9 Вертикальные скорости, термическая конвекция

Глава 4 Термохалинная структура в период

весеннего термобара и летнего прогрева 61 4.1 Температура и условная плотность воды в районе Селенгинского

мелководья по материалам 1960 г

4.2 Термохалинные характеристики вод Селенгинского мелководья на разрезе устье протоки Харауз - м. Красный Яр

по съемкам 2003, 2004, 2007 и 2010 гг

4.3 Прямая температурная стратификация. Период летнего прогрева

Глава 5 Характеристики весеннего термобара на

Селенгинском мелководье озера Байкал

5.1 Влияние речного стока на термохалинную структуру вод

в прибрежном участке у дельты р. Селенга

5.2 Модель весеннего термобара с заполнением авандельты Селенгинского мелководья речными водами

5.3 Циркуляции на Селенгинском мелководье

5.4 Типы весенних термобаров

5.4.1 Первый тип

5.4.2 Второй тип

5.4.3 Третий тип

5.5 Формирование особых абиотических условий

в прибрежной части Селенгинского мелководья

Заключение

Список использованных источников

102

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование и эволюция весеннего термобара за счет стока реки: на примере Селенгинского мелководья озера Байкал»

Введение

Диссертация посвящена изучению особенностей распространения речных и смешанных с озерными вод, трансформирования их термохалинных структур в период весеннего термического барьера, термобара, на Селенгинском мелководье на примере протоки Харауз с учетом водного и теплового стока в зависимости от рельефа дна.

«Термический бар» - это явление, возникающее в прибрежной части озер при переходе температуры воды через температуру ее максимальной плотности. Впервые это явление открыл и предложил термин исследователь швейцарских озер Франсуа А. Форель (1880). В России термобары начали изучаться с 1959 года А.И. Тихомировым (1959), М.А. Науменко (1982) на Ладожском озере; П.П. Шерстянкиным (1964) на озере Байкал по наблюдениям на Селенгинском мелководье в 1960 году, М.Н. Шимараевым, Н.Г. Граниным, A.A. Ждановым (Shimaraev, Granin, Zhdanov, 1993).

Весенний термобар на Селенгинском мелководье формируется под действием трех основных факторов: водного стока р. Селенга с месячным

о

объемом более 4 км ; теплового стока с превышением температуры речных вод над озерными на 12 °С и рельефа дна Селенгинского мелководья с авандельтой полностью заполняемой речной водой за время существования весеннего термобара.

Подробно изучено изменение термохалинных характеристик распространяющихся смешанных с озерными речных вод на всех стадиях развития весеннего термобара на Селенгинском мелководье, а также в период летнего прогрева при наступлении прямой температурной стратификации. Термобар как гидрофизическое явление разделяет прибрежные воды на две зоны с разными характеристиками воды, что определяет пространственные различия биотопа.

Актуальность работы. В период существования весеннего термобара на Селенгинском мелководье выделяется полоса прибрежных вод, которые, в

отличие от вод открытого Байкала, имеют более высокую температуру, высокие концентрации биогенных веществ, пониженную прозрачность и богаты планктоном. В этом районе наблюдаются высокие уловы омуля и других видов рыб, что имеет важное научное и народно-хозяйственное значение. По ряду особенностей протекания весенний термобар на Селенгинском мелководье имеет черты, не встречающиеся на других озерах. Значительный водный и тепловой сток, распространение речных, смешанных с озерными, вод, в основном вдоль берега является уникальным природным явлением и заслуживает подробного изучения. При длительном существовании термический бар изменяет абиотические условия прибрежной экосистемы Селенгинского мелководья. Изучение изменчивости гидрофизических характеристик, развития и формирования свойств вод весеннего термического бара с учетом значительных объемов водного и теплового стоков, а также влияния рельефа дна на пространственное распространение стоковых течений делает тему диссертации актуальной.

Целью работы является изучение структуры, изменчивости и особенностей развития (эволюции) весеннего термобара, вызываемого стоком р. Селенга на мелководье.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- выявить доминирующие факторы, определяющие распространение на Селенгинском мелководье речных смешанных с озерными вод, на основе анализа пространственных структур термобара;

- разработать концептуальную модель заполнения Селенгинского мелководья речными и смешанными с озерными водами с учетом величины стока и рельефа дна;

- определить диапазон изменчивости гидрофизических, термохалинных характеристик и связанных с ними параметров в период весеннего термобара, сравнить с термобарами на других озерах.

Защищаемые научные положения.

1. Значительные водный и тепловой стоки р. Селенга с учетом рельефа дна создают условия для распространения речных вод, смешанных с озерными, вслед за движением фронта термобара вдоль берега и от берега и взаимодействие с циркуляционными течениями озера Байкал.

2. Концептуальная модель развития весеннего термобара, вызванного речным стоком, на основе заполнения Селенгинского мелководья речными водами с учетом рельефа дна по возрастанию глубины позволяет прогнозировать от времени возникновения термобара его состояние: удаление фронта термобара от берега, скорость продвижения от берега и глубину.

3. Три типа весеннего термобара выделено по величине речного стока и растеканию смешанных речных и озерных вод вдоль берега: незначительный речной сток без растекания вод вдоль берега (Ладожское озеро, Малое Море на Байкале и др.), значительный речной сток без растекания вод вдоль берега (проточные озера Британской Колумбии, Канада) и значительный речной сток с растеканием смешанных речных и озерных вод вдоль берега (Селенгинское мелководье на Байкале).

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые:

дана характеристика весеннего термобара на Селенгинском мелководье озера Байкал с движением фронта термобара вдоль и от берега, вдольбереговая струя заполняет прибрежные области мелководья теплыми богатыми питательными веществами речными и смешанными водами и создает уникальные, благоприятные условия для существования биоты.

разработана концептуальная модель заполнения Селенгинского мелководья под влиянием речного стока с учетом водности и рельефа дна с

начала до завершения весеннего термобара, позволяющая прогнозировать состояние термобара (удаление фронта от берега и глубину) от времени возникновения;

показана эволюция весеннего термобара за счет стока реки и выделен новый тип весеннего термобара;

описаны трансформация гидрофизических характеристик речных (от устья протоки), смешанных и озерных вод, определены пределы их изменчивости.

такое исследование проводится на базе многочисленных натурных данных.

Практическая значимость работы. Полученные результаты по изучению возникновения и развития весеннего термобара со значительным влиянием водного и теплового речных стоков дают значительный вклад в понимание процессов весеннего термобара и могут быть полезны в различных областях научных исследований, связанных с изучением и хозяйственным использованием Селенгинского мелководья участков озер, подверженных воздействию термобаров. Выводы представляют интерес при решении экологических задач и рационального природопользования района дельты Селенги. Ранние сроки весеннего термобара и прогретой воды используются рыбопромысловыми организациями для оптимальных сроков вылова рыбы.

Достоверность результатов основывается на большом экспериментальном материале, полученном автором с использованием высокоточного оборудования, на сопоставлении их с наблюдениями других авторов.

Апробация работы. Результаты исследований использовались при выполнении проектов:

- РФФИ 02-05-65337 «Сезонное и пространственное изменение термической и оптической структур байкальских вод», РФФИ 02-05-65345 «Формирование физических и химических свойств вод Селенгинского

мелководья...», интеграционный Проект СО РАН № 131 «Гидродинамика вод Байкала».

Основные результаты диссертационной работы докладывались на 13 научных мероприятиях: Third International Symposium "Ancient Lakes: Speciation, Development in time and space, natural history" (Irkutsk, Novosibirsk, 2002); Четвертой Всероссийской научной конференции «Физические проблемы экологии (Экологическая физика)» (Москва, 2004); VI Всероссийском гидрологическом съезде (Санкт-Петербург, 2004); Всероссийской научно-методической конференции «Моделирование географических систем» (Иркутск, 2004); Международной конференции «Потоки и структуры в жидкостях» (Москва, 2005); Международной конференции "Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов" (Иркутск, 2005); Четвертой Верещагинской Байкальской конференции (Иркутск, 2005); European Large Lakes Symposium «Ecosystem changes and their ecological and socioeconomic impacts» (Tartu, Estonia, 2006); Международной научно-практической конференции «Особенности хозяйственной деятельности на Байкальской природной территории» (Улан-Удэ, 2007); Международной конференции "Потоки и структуры в жидкостях" (Санкт-Петербург, 2007); XV International Symposium. Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics (Krasnoyarsk, 2008); Всероссийском симпозиуме с международным участием, посвященном памяти H.A. Логачева в связи с 80-летием со дня рождения (Иркутск, 2010); Пятой Верещагинской Байкальской конференции (Иркутск, 2010).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ из низ 4 статьи из перечня ведущих рецензируемых научных изданий и журналов ВАК.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в планировании и проведении 25 съемок на Селенгинском мелководье в период 2001 - 2011 гг., анализе полученных материалов, подготовке и обсуждении публикаций, отчетов.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы из 158 наименований. Работа содержит 117 страниц текста, 27 рисунков и 8 таблиц.

Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность за помощь в проведении исследований, обсуждении и анализе их результатов научному руководителю д.ф.-м.н. П.П. Шерстянкину, д.г.н. М.Н. Шимараеву, д.г.н. И.Б. Мизандронцеву, заведующему лабораторией к.г.н. Н.Г. Гранину, к.г.н. В.Н. Синюковичу, к.г.н. JI.M. Сороковиковой, к.г.н. Е.С. Троицкой, с.н.с. J1.H. Куимовой, а также сотрудникам лаборатории гидрологии и гидрофизики, сотрудникам лаборатории гидрохимии и химии атмосферы, сотрудникам отдела микробиологии.

Глава 1 Исследования термобаров на озерах

В озерах, расположенных в средних широтах с умеренным климатом, температура поверхностных слоев воды в осенне-зимний период может переходить через температуру максимальной плотности воды Тмп, близкую к 4 °С, и достигать 0 °С с образованием или без образования ледового покрова. Первая схема годового хода периодов нагревания и охлаждения с достижением температуры максимальной плотности для «умеренных» озер дана основателем науки об озерах, лимнологии, швейцарским исследователем Ф.А. Форелем (Роге1, 1892) и показана на рис. 1.1. Прибрежные мелководные районы прогреваются или охлаждаются быстрее глубоководных районов озера и поэтому возможны случаи, когда изотерма, равная ТЛ1П, разделяет весной теплые прибрежные воды от холодных вод глубоководной части и осенью наоборот. Слои воды с максимальной плотностью при встрече с водами меньшей плотности вызывают конвекцию, интенсивное перемешивание от поверхности до дна и своеобразную динамику вод с образованием вдоль изотермы Тмп термического бара (барьера), называемого весенним и/или осенним термическим баром, термобаром.

Heatitsg I Coolmg Heafiwg Coofirt$

Spring | Säimmgr 1 Aatumn Wmm | Spriüo 1 Summer Auttmsi! Wäfitgi

..... ш \ , \ \ \ ЧЛЧ \ \

__________\ 1J„„ \ Ш\ X

\Vj \

\\ \

DHect5* _________ w }fwdu>tS?

Рис. 1.1. - Диаграмма сезонного хода термической стратификации для идеализированных озер умеренного климата по Ф.А. Форелю (Роге1, 1892). Двойная линия при температуре 39.2 °Р (4 °С) - максимальная плотность воды. Р1, Р2 - глубины; ш1, ..., ш4 и п1, ..., п4 - температуры для прямой и обратной температурной стратификации в течение года.

Исследования весеннего термобара, его пространственно-временной структуры вод по физическим показателям, как правило, температуре, проводятся путем натурных наблюдений, лабораторных экспериментов на лотках или в бассейнах, математического моделирования или в их различных комбинациях. В основе лежат натурные наблюдения, так как именно по этим данным проводится верификация результатов лабораторных и теоретических исследований.

Рассмотрим краткий исторический обзор мирового состояния таких исследований в трех названных выше направлениях.

1.1 Краткая история развития исследований термобара

Своеобразное термодинамическое явление, возникающее в прибрежной части озер при переходе температуры воды через температуру максимальной плотности Тмп 4 °С в осенне-зимний и весенне-летний периоды открыл и назвал термическим баром Франсуа А. Форель (1880), исследователь швейцарских озер. Он заметил, что в мелководной и узкой части Женевского озера, называемой Малым озером, в суровые зимы происходит образование льда непосредственно у берега или в береговой области. Температура здесь местами становится ниже 4 °С и доходит до 0 °С. Следовательно, теплая вода открытого озера и холодная - береговой области находятся в тесном соприкосновении на поверхности. Соответственно этому в глубоководной части воды озера имеют температурную стратификацию прямую, а в мелководной части - обратную (рис. 1.2). Линия, по которой вода до самой поверхности имеет температуру максимальной плотности, 4 °С, называется термическим баром. Этот термический бар беспрерывно нарушается опусканием плотной воды с температурой 4 °С на глубину; но сразу же безостановочно возникает новый порог, потому что холодная, расположенная у берега, вода, с температурой ниже 4 °С, все время смешивается с теплой водой открытого озера. Итак, положение термического бара является

довольно определенным. Форель Ф.А. открыл осенний термобар, а про существование весеннего он сделал только предположение: "В субумеренных полярных озерах должны быть на лицо обратные условия, а именно весною, в первый период нагревания. Температура литоральной зоны подымается тогда быстрее температуры пелагической области, остающейся холодной. Но примеров этому пока еще не известно." (Форель, 1912. Стиль книги сохранен).

Рис. 1.2. - Осенний термический бар (изотерма 4.0 градуса) на Женевском озере на границе с Малым озером (Forel, 1912).

Как писал C.B. Калесник (1968), о термическом баре не говорилось ни в учебных руководствах по озероведению (Зайков, 1955; Богословский, Муравейский, 1955; Богословский, 1960), ни даже в работах Д. Хатчинсона (1969).

Эта неизвестность, по Ф.А. Форелю (1880, 1912), длилась удивительно долго почти 80 лет и честь вторичного открытия термического бара принадлежит А.И. Тихомирову (1959, 1963, 1982). Широкая разработка этой проблемы и освещение ее имеет огромное значение для объяснения многих процессов в жизни озер. Первый разрез с термическим баром у станции 15 на Ладожском озере в Якимварском заливе показан на рис. 1.3. В прибрежной теплоактивной области изотермы идут горизонтально со слоем скачка температуры на 10 м, а в теплоинертной - вертикально. Речной сток отсутствует. Такое же поведение изотерм, которое А.И. Тихомиров (1963)

считал характерным для температурного состояния Ладожского озера в период весеннего нагревания, наблюдается как на отдельных разрезах, так и на поперечных разрезах через все озеро (рис. 1.4).

;------------------------------------- 30'20'в.д.

г. Ветер : \:

Рис. 1.3. - Термический разрез в Якимварском заливе Ладожского озера 4 VII 1957 - А и схема расположения станций - Б. Условные обозначения: А - 1 -плотностная зона, 2 - линия максимальной плотности воды, 3 - течение, 4 -измеренное течение; Б - 1 - термические станции (Тихомиров, 1959).

У берегов изотермы горизонтальны, изотерма 4 °С вертикальна, в центральной части озера наблюдается гомотермия, которая вызывается и

поддерживается прогревом верхних слоев воды солнечным излучением при обратной температурной стратификации (чем вода теплее и ее температура ближе к Тлт, тем она плотнее).

Среднемноголетняя пространственная эволюция во времени весеннего термобара (изохроны) Ладожского озера показана на рис. 1.5. Как выяснилось, расположение изохрон соответствует изобатам озера, т.е. по мере развития термобара его фронт с 15 мая по 10 июля движется по изобатам по мере их возрастания. В северных глубоководных районах продвижение фронта весеннего термобара замедлено, и поэтому длительное время, вплоть до первой декады июля, вода с температурами меньше 4 °С находится в непосредственной близости от берега. В июне в центре озера ускоренное продвижение фронта термобара связано с механизмом поверхностной адвекции (Науменко, Каретников, 1998, 2002).

Науменко М.А. (1982) показал, что в области фронта термобара частота плавучести минимальна.

На озере Байкал термические структуры типа весеннего термобара описал П.П. Шерстянкин (1964), но они были названы термическим баром со ссылкой на Ф.А. Фореля (1912) и А.И. Тихомирова (1959) по материалам термической и гидрооптической съемок на Селенгинском мелководье 28 мая - 2 июня 1960 г. В озерной теплоинертной области, как и в Ладожском озере, в диапазоне температур 1.4-2.7 °С наблюдалась гомотермия, а на фронте термобара были отмечены флуктуации температуры воды до 0.3-0.4 °С, что указывало на интенсивное перемешивание от поверхности до дна (Шерстянкин, 1964). Эта съемка будет подробно рассмотрена в главе 4.

В Малом Море П.П. Шерстянкин (1974) наблюдал термобар 3 июля 1968 г. По материалам этой съемки (рис. 1.6), видно, что воды пролива Малое Море изолируются («запираются») термическим баром как со стороны Малых Ольхонских Ворот, станции 13 и 14, так и Больших Ольхонских Ворот (м. Арул - м. Хобой), станции 5 и 6.

Внутри Малого Моря, где заметного речного стока нет, поверхностные слои воды имеют более высокую температуру и низкую прозрачность со слоем скачка и их изолинии горизонтальны, а со стороны озера, станции 14 и 5, вертикальны. Термические структуры Малого Моря подобны структурам Ладожского озера.

Исследователь Великих Американских озер Г.К. Роджерс, ознакомившись с исследованиями А.И. Тихомирова (1963) о термических барьерах на Ладожском озере, провел аналогичные наблюдения и опубликовал статьи о весеннем и зимнем термобарах в Лаврентийских Великих озерах (Rodgers, 1965, 1966) с пояснением, что эта особенность по А.И. Тихомирову называется «термобаром», "The feature has been called the "thermal bar" by Tikhomirov".

После этого появились многочисленные публикации о результатах экспериментального и теоретического изучения термобара.

Изучение термобаров Женевского, Боденского и др. озер проводится интенсивно и в настоящее время. Учитывая, что в Женевском озере возможно наблюдать преимущественно только осенний термобар, так как температура вод центральной части озера не опускается ниже 4.5 °С (всегда выше Тлт ), исследователям I. Fer, U. Lemmin, S.A. Thorpe (2000, 2001, 2002) с

применением современной аппаратуры (CTD зонды, буйковые станции) удалось обнаружить процесс обрушения холодных и плотных вод ("Cascading") в пресных водах. "Cascading" был впервые обнаружен в Кельтском море (Celtic sea - море между Ирландией и Англией) в 1949 г. Л. Купером, пионером исследования тонкой стратификации вод океана, автором вошедших в океанографическую и лимнологическую практику терминов «интрузия» и «интрузионный» или ламин, вклинивающихся в толщу местных вод с отличающимися характеристиками (Cooper, 1961; Федоров, 1976). Для исследования процессов охлаждения присклоновых вод группа I. Fer'a применяла подводную лодку (Fer et al. 2002, Thorpe et al. 1999).

Перемешивание слоев озерной воды изучалось также в озере Лох Несс, Шотландия (Thorpe et al. 1980).

Интенсивное изучение весенних и осенних термобаров на Великих Американских озерах начинается с 1960-х годов (Rodgers, 1965; Mortimer, 1974; Hubbard, Spain, 1973; Csanady, 1972). Исследования Г. Роджерса (1968, 1971) термического режима глубокого озера (Онтарио) с формированием весеннего и осеннего термобара стали классическими.

Самое крупное озеро Европы, Ладожское, для которого имелись подробные данные о температурах воды за 1898-1903 гг., обсуждалось в работах (Witting, 1929; Wendin, 1936). Активное изучение Ладожского и Онежского озер началось в конце 1950-х гг. после натурных измерений А.И. Тихомирова (1959, 1963, 1982), описавшего термобар в Якимварском заливе Ладожского озера. В дальнейшем эти озера подробно изучались с применением контактных, дистанционных: аэро- и космических, методов (Бояринов и Петров, 1991; Бояринов, 1981, 1984; Кондратьев и др., 1987; Палынин, Бояринов, 1985; Филатов, 1983; Malm etal., 1991, 1992, 1993).

Науменко М.А. (1989) исследовал горизонтальные градиенты в термобарах в крупных пресноводных озерах: Ладожское, Таймыр, Севан и Верхнее (Великие озера). Установленные им особенности горизонтального распределения температуры чисто термических фронтальных зон позволяют судить не только о свойствах озерных фронтов, но и отчетливее представлять роль нелинейного уравнения состояния озерных вод в формировании фронтальных разделов (Науменко, 1992, 1998; Науменко и др., 1990, 1998, 2000, 2002).

Своеобразный ход сезонных гидрофизических структур изучен на проточных озерах, примером которых являются озера Камлупс, Бабине, Кутенай (Kamloops, Babine, Kootenay) и другие в Британской Колумбии в Канаде, Телецкое на Алтае в России и другие. На проточных озерах Британской Колумбии, представляющих собой расширение реки до десяти и более километров с глубинами до ста и более метров были первыми

классическими объектами исследований Эдди Кармака (Carmack, 1979а, 1979b, 1981; Carmack, Fanner, 1982). Для сравнения, проточное озеро Камлупс имеет длину 25 км, ширину 2.1 км, максимальную глубину 145 м. Ширина реки Томпсон (Thompson) около 1 км, среднегодовой расход воды 720 м7с, в период весеннего термобара примерно 160 м7с и через месяц -1300 м7с. Э. Кармак исследовал случаи прохождения весеннего и осеннего термобаров в проточном озере (riverine lake), когда термобар формируется при втекании и при вытекании из озера речной воды (рис. 1.7). Изучая комбинированное влияние вод, втекающих в проточное озеро, и их температуры, Э. Кармак обнаружил, что изотермы втекающих вод вертикальны за счет индуцирования, вызывания конвекции вертикальной циркуляцией вблизи температуры максимальной плотности; в прискпоновой области возникает придонное плотностное течение наиболее плотных вод. В центральной части теплоинертной зоны существует проникающая свободная конвекция, а в теплоактивной зоне - вынужденная за счет уплотнения при смешении.

Рис. 1.7. - Схематическая иллюстрация индуцированной речным стоком конвективной циркуляции в период весеннего термобара ("overturn") при температуре воды в озере около 2 °С и в воде речного притока, быстро нагревающейся от 0 до 8 °С. Справа дана схематическая карта проточного озера Камлупс (Carmack, 1979).

Аналогичное проточное озеро Телецкое, находится на Алтае, в него впадает р. Чулышман и вытекает р. Бия; длина озера 77 км, максимальные: глубина 330 м и ширина 5 км, объем воды 44 км . Как пишет С.Г. Лепнева (1937), на Телецком озере наблюдали термобар в 1901 г. и «образованию явления термобара у входа в залив Камги по наблюдениям П.Г. Игнатова способствовала штилевая погода».

1.2 Эксперименты

Экспериментальное изучение термобаров проводится в лабораторных бассейнах во многих организациях в Северной Америке (Elliott, 1971), во многих институтах России: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова физический факультет кафедра физики моря и вод суши (Блохина и др., 2001), институт Озероведения (Крейман, 1989; Зилитинкевич, Крейман, 1990), Атлантическое Отделение института Океанологии им. П.П. Ширшова (Чубаренко, 2008, 2010).

Самые ранние из известных нам экспериментов в лабораторных бассейнах по изучению весеннего термобара были проведены (Elliott G.H., Elliott J.А. 1970). В бассейн с наклонным дном наливалась холодная вода с температурой меньше температуры максимальной плотности (~4 °С) менее 2 °С. Первоначальный подогрев воды вызывал конвекцию по всему бассейну, но мелководная часть прогревалась быстрее глубоководной. В процессе нагревания температура в мелководной части достигает и переходит через 4 °С, здесь устанавливается устойчивый термоклин и он продвигается к глубокой части и играет роль границы между устойчивой по плотности мелководной частью и глубоководной, где идет свободная конвекция. Фронт по мере прогревания движется к глубокой стенке и исчезает вблизи от нее.

Наиболее полные результаты изучения термобаров в последнее время достигнуты (Чубаренко, Демченко, 2008; Чубаренко, 2010) и вкратце они сводятся к следующему: в процессе выхолаживания или в процессе прогрева

через поверхность водоема с наклонным дном происходит последовательный переход температур вод различных частей бассейна через температуру максимальной плотности и происходит процесс смены фазы интенсивного вертикального перемешивания. Этому способствует переход отрицательного потока плавучести в фазу формирования устойчивой вертикальной стратификации (и подавления вертикального перемешивания) из-за положительного потока плавучести в верхний слой. Так формируются одинаковые структуры горизонтального водообмена в обоих случаях, то есть "весенний" и "осенний" термобары динамически эквивалентны; фаза интенсивного вертикального перемешивания характеризуется образованием вдольсклоновых гравитационных потоков более плотной воды из мелководных областей в более глубокие; в фазе развития устойчивой вертикальной стратификации в области над склоном формируются все более легкие воды (по отношению к водам глубокой части), происходит формирование подповерхностной струи, выносящей легкие воды в глубокую часть бассейна; начало перехода через Тлт при прогреве в лабораторном лотке характеризуется крайне слабыми течениями, а изотерма Тш на этом этапе близка к вертикальной; зоны конвергенции течений на поверхности в области, где температура воды была равной Тш, в экспериментах не наблюдалось. Фронт термобара, понимаемый, как зона конвергенции течений, есть по сути фронт на передней части формирующейся позднее более легкой подповерхностной струи. Термобар же в более широком понимании - как область перехода от одного типа перемешивания к другому над прибрежным склоном - есть комплексное явление, включающее в себя вдольсклоновое гравитационное течение, подповерхностную струю и компенсационное течение в промежуточных слоях; горизонтальный водообмен в масштабах всего бассейна при наличии в нем области с Тш зависит от фазы, в которой находится развитие термобара. В экспериментах эта область представляла собой "мертвую зону", где вдольсклоновые течения уже угасли, а поверхностная струя слаба. После же формирования струи

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванов, Вячеслав Геннадьевич, 2012 год

Список использованных источников:

1. Айнбунд М.М. Результаты натурных исследований течений в Южном Байкале / М.М. Айнбунд // Тр. Гос. гидрол. ин-т. - 1973. - Вып. 203. - С. 4970.

2. Айнбунд М.М. Течения и внутренний водообмен в озере Байкал / М.М. Айнбунд. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 248 с.

3. Баумерт X. Новый метод расчета подповерхностных потоков ФАР и следствия для расчета продукции фитопланктона в естественных водоемах / X. Баумерт // Вест. МГУ. Серия 3. Физика, Астрономия. - 1987. - Т. 28. № 1. -С. 61-67.

4. Блинов В.В. Определение водных масс в озере Байкал методом T,S -анализа /В.В. Блинов, Н.Г. Гранин, Р.Ю. Гнатовский, A.A. Жданов, С. Римкус // География и природные ресурсы. - 2006. - №2. - С. 63-69.

5. Блинов В.В. К вопросу о пространственном распределении смешения речных и озерных вод Байкала /В.В. Блинов, В.Н. Синюкович, В.Г. Иванов // Пятая Верещагинская Байкальская конференция, Международная научная школа для молодежи «Экология крупных водоемов и их бассейнов», 16 объединенный семинар по проблемам изучения региональных осаждений из атмосферы: тезисы докладов и стендовых сообщений (Иркутск 4-9 октября 2010 г.).-2010.-С. 210-212.

6. Блохина Н.С. Влияние ветра на динамику развития термобара в период весеннего прогрева водоема / Н.С. Блохина, Д.А. Соловьев // Вест. МГУ. Серия 3. Физика, Астрономия. - 2006. -№ 3. - С. 59-63.

7. Блохина Н.С. Математическое моделирование весеннего термобара в неглубоком водоеме /Н.С. Блохина, A.B. Овчинникова, А.Е. Орданович // Вест. МГУ. Серия 3. Физика, Астрономия. - 2002. - № 2. - С. 60-61

8. Блохина Н.С. Модель возникновения и развития весеннего термобара / Н.С. Блохина, А.Е. Орданович, О.С. Савельева // Вод. ресурсы. 28(2). - 2001. -С. 224-228.

9. Блохина Н.С. Влияние эффекта Кориолиса на термодинамические процессы в водоеме при развитии термического бара /Н.С. Блохина, Д.А. Соловьев. - Вест. МГУ. Серия 3. Физика, Астрономия. - 2010. - №3. - С. 4448.

10. Богословский Б.Б. Очерки по озероведению / Б.Б. Богословский, С.Д. Муравейский // Изд-во Московского университета, 1955. - 176 с.

11. Богословский Б.Б. Озероведение / Б.Б. Богословский // Изд-во Московского университета, 1960. - 333 с.

12. Бочаров О.Б. Моделирование водообменных процессов в озере Байкал / ОБ. Бочаров, О.Ф. Васильев, В.И. Квон, Т.Э. Овчинникова // ДАН. - 1996. -Т. 349. №4.-С. 530-532.

13. Бочаров О.Б. О влиянии сжимаемости воды на развитие естественной термогравитационной конвекции в прибрежной зоне глубокого озера в весенне-летний период / О.Б. Бочаров, О.Ф. Васильев, Т.Э. Овчинникова // ДАН.- 1999.-Т. 366. № 1.-С. 111-115.

14. Бояринов П.М. Случай апвеллинга в южной части Онежского озера / П.М. Бояринов // Метеорология и гидрология. - 1981. - № 1. - С.12-15.

15. Бояринов П.М. Фронт термического бара. // " Петрозаводское Онего и его лимнологические особенности", /под ред. „„,. - Петразаводск. - 1984. - С. 5-12.

16. Букреев В.И. Неустойчивость термического бара, образующегося при гравитационном течении / В.И. Букреев, Н.В. Гаврилов // ДАН. - Т. 430. № 3. -2010.-С. 405-408.

17. Бухаров A.A. Байкал в цифрах / A.A. Бухаров. - Байкальский музей Иркутский научный центр СО РАН, 2001. - 72 с.

18. Веселова М.Ф. Атлас Ладожское озеро, Санкт-Петербург, 2002, 130 с. с. 55-57.

20. Верболов В.И. Гидрометеорологический режим и тепловой баланс озера Байкал / В.И. Верболов, В.М. Сокольников, М.Н. Шимараев. - M.-JL: Наука, 1965.-374 с.

21. Верещагин Г.Ю. Из работ Байкальской экспедиции 1925 года / Г.Ю. Верещагин // КИБ 24 IX 25 г. Докл. АН СССР. т. 1925. декабрь. - 1925. - С. 161-164.

22. Верещагин Г.Ю. БАЙКАЛ Научно-популярный очерк / Г.Ю. Верещагин. - Иркутск.: ОГИЗ, 1947. - 171 с.

23. Вотинцев К.К. Гидрохимия рек бассейна озера Байкал / К.К. Вотинцев, И.В. Глазунов, А.П. Толмачева. - М.: Наука, 1965. - 495 с.

24. Вотинцев К.К. Физико-химический режим и жизнь планктона Селенгинского района озера Байкал / К.К. Вотинцев, Г.И. Поповская, Г.Ф. Мазепова // - М.: Издательство АН СССР, 1963. - 323 с.

25. Галкин Л.М. Распространение паводочных вод в Южном Байкале// Течения и диффузия вод Байкала / Л.М. Галкин, В.М. Сокольников, М.Н. Шимараев. - Л.: Наука. - 1970. - С. 74-80.

26. Голицын Г.С. Исследование конвекции с геофизическими приложениями и аналогиями / Г.С. Голицын // - Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -56 с.

27. Голдырев Г.С. Донные отложения авандельты р. Селенги / Г.С. Голдырев, Л.А. Выхристюк, Ф.И. Лазо // Сб. Лимнология придельтовых пространств Байкала. - Л.: Наука. - 1971. - С. 43-64.

28. Государственный водный кадастр. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД. 1985. Т. 1, Вып. 13-15. 1986-1988. Вып. 13, 14.

29. Гранин Н.Г. Устойчивость стратификации и некоторые механизмы генерации конвекции в Байкале: автореф. дис. ... канд. геогр. наук: 11.00.07 / Н.Г. Гранин; Лимнолог, ин-т СО РАН. - Иркутск., 1999. - 23 с.

31. Зацепин А.Г. Осесимметричное плотностное течение на наклонном дне во вращающейся жидкости / А.Г. Зацепин, А.Г. Костяной, В.И. Семенов // Океанология. - 1996. - Т. 36. № 3. - С. 339-348.

32. Зилитинкевич С. С. Теоретическое и лабораторное исследованиетермического бара / С.С. Зилитинкевич, К.Д. Крейман. // Океанология. - 1990. - T. XXX. Вып. 5. - С. 750-755.

33. Зилитинкевич С.С. Термический бар / С.С. Зилитинкевич, А.Ю. Тержевик. // Океанология. - 1987. - Т. 27. №5. - С. 732 -738.

34. Зилитинкевич С.С. Поправка к статье «Термический бар» / С.С. Зилитинкевич, А.Ю. Тержевик. // Океанология. - 1989. - T. XXIX. Вып. 5. -С. 755 - 758.

35. Зубов H.H. Вычисление уплотнения при смешении морских вод / H.H. Зубов, К.Д. Сабинин. //- М.: Гидрометеоиздат, 1958. - 39 с.

36. Иванов В.Г. Моделирование весеннего термобара на Селенгинском мелководье / В.Г. Иванов, П.П. Шерстянкин, J1.H. Куимова // Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Моделирование географических систем». - 2004. - С. 93-94.

37. Иванов В.Г. Термобары на Селенгинском мелководье озера Байкал и их роль в формировании донных отложений в прибрежной полосе / В.Г. Иванов, П.П. Шерстянкин, В.Н. Синюкович // Материалы Всероссийского научного симпозиума с международным участием, посвященного памяти ак. РАН Логачева H.A., в связи с 80-летием со дня рождения 'Кайнозойский континентальный рифтогенез', 7-11 июня 2010г. - 2010. - С. 147-150.

38. Калесник C.B. Ладожское озеро / C.B. Калесник // - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 160 с.

39. Каменкович В.М. Основы динамики океана / В.М. Каменкович // - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 240 с.

40. Квон В.И. Численный анализ механизма глубокого проникновения поверхностных вод в прибрежной зоне озера в период весенне-летнего термобара / В.И. Квон, Д.В. Квон // Выч. Техн. - 1997. - Т. 2. № 5. _ с. 46-56.

41. Квон В.И. Численный расчет термического режима Телецкого озера с учетом сжимаемости воды / В.И. Квон, Д.В. Квон // Метеорология и гидрология, № Ю. - 1999. - С. 96-102.

42. Кильматов Т.Р. Уплотнение при смешении в морских водах и его сезонные изменения в тихоокеанском субарктическом фронте / Т.Р. Кильматов, В.А. Кузьмин // Изв. АН СССР. ФАО. - 1991. - Т. 27. № 8. - С. 883-887

43. Колотило Л.Г. Лоция озера Байкал / Л.Г. Колотило, C.B. Графов, А.Е. Поташко и др. // СПб.: ГУНиО, 1993.-238 с.

44. Кондратьев К.Я. Особенности динамики вод Ладожского озера по данным дистанционного зондирования / К.Я. Кондратьев, H.H. Филатов, Л.В. Зайцев, Ф.С. Зубенко // Докл. АН СССР. - 1987. - Т.293(5). - С. 1224-1227.

45. Крейман К. Д. Термический бар по результатам лабораторных опытов //Океанология. - 1989. - T. XXIX. Вып. 6. - С. 935-938.

46. Куимова Л.Н. Об учете уплотнения при смешении вод в пресных водоемах / Л.Н. Куимова, П.П. Шерстянкин // ДАН. - 1992. - т. 325. № 1. - С. 159-163.

47. Лепнева С.Г. Термика, прозрачность и химизм воды Телецкого озера / С.Г. Лепнева // Исследование озер СССР. Л.-М.: - 1937. - вып. 9. - С. 103105.

48. Лут Б.Ф. Основные черты и генезис рельефа дна / Б.Ф. Лут // Лимнология придельтовых пространств Байкала. Л.: Наука, 1971. - С. 36-42.

49. Максименко С.Ю. Микробное сообщество водной толщи на биогеохимическом барьере 'река Селенга-озеро Байкал'. / С.Ю. Максименко, Т.И. Земская, О.Н. Павлова, В.Г. Иванов, С.П. Бурюхаев // Микробиология. -2008.-С. 660-667.

51. Науменко М.А. Термобар как структурный фронт в больших озерах /

М.А. Науменко // Вопросы гидрологии суши. Л.: Гидрометеоиздат. - 1982. -С. 183-188.

52. Науменко М.А. Горизонтальные градиенты температуры в термической фронтальной зоне крупного пресноводного озера / М.А. Науменко // Метеорология и гидрология. - 1989. - №6. - С. 89-94.

53. Науменко М.А. Изменчивость течений при прохождении термического фронта в Ладожском озере / М.А. Науменко // Изв.РГО. - 1992. - Т. 124, вып. 6.-С. 547-551.

54. Науменко М.А. Закономерности пространственно-временной изменчивости термических процессов в крупных димиктических озерах: Авто-реф. дис. ... д-ра геогр. наук. - СПб., 1998. - 38 с.

55. Науменко М.А. О скорости движения весенней термической фронтальной зоны в Ладожском озере / М.А. Науменко, С.Г. Каретников // Метеорология и гидрология. № 4. _ 1998, _ с 107-115.

56. Науменко М.А. Ежедневные средние пространственные распределения температуры поверхности воды Ладожского озера с мая по ноябрь / М.А. Науменко, В.В. Гузиватый, С.Г. Каретников // Ладожское озеро. Мониторинг, исследование современного состояния и проблемы управления Ладожским озером и другими большими озерами. Петрозаводск. - 2000. - С. 335-345.

57. Науменко М.А. Особенности распределения гидрофизических и гидробиологических параметров во фронтальной зоне Ладожского озера / М.А. Науменко, С.Г. Каретников, Э.М. Горелова, В.Б. Румянцев // Изв. ВГО. Т. 122. вып. 6. - 1990. - С. 541-544.

58. Науменко М.А. Пространственно-временная термическая дифференциация вод Ладожского озера / М.А. Науменко, С.Г. Каретников, В.В. Гузиватый // ДАН. - Т. 373. № 2. - 2000. - С. 247-250.

озеро - прошлое, настоящее, будущее. / под ред. В.А. Румянцева, В.Г. Драбковой. - СПб.: Наука. - 2002. - С. 16-49.

60. Океанографические таблицы. Издание четвертое, Гидрометеоиздат, 1975.-478 с.

61. Палыпин Н.И. Исследование фронтальной зоны на границе раздела речных и озерных вод / Н.И. Палыпин, П.М. Бояринов // Лимнология Онежского озера и его бассейна. Петрозаводск, 1985. - С. 17-19.

62. Парфенова В.В. О вертикальном распределении микроорганизмов в озере Байкал в период весеннего обновления глубинных вод / В.В. Парфенова, М.Н. Шимараев, Т.Я. Косторнова, В.М. Домышева, Л.А. Левин, В.В. Дрюккер, A.A. Жданов, Р.Ю. Гнатовский, В.В. Цехановский, Н.Ф. Логачева // Микробиология. 2000. Т. 69, № 3. С. 433-440.

63. Помыткин Б.А. К вопросу о сгонно-нагонных колебаниях уровня оз. Байкал / Б.А. Помыткин // В кн.: Исследования гидрологического режима Байкала. М.-Л.: (Тр. БЛС т. XVIII) - 1960. - С. 242-263.

64. Помыткин Б.А. Некоторые сведения о течениях в Южном Байкале / Б.А. Помыткин // Метеорол. и гидролог. № 11. - 1962. - С.47-50.

65. Россолимо Л.Л. Температурный режим озера Байкал / Л.Л. Россолимо // Тр. / Байк. лимнол. ст. ВСФ АН СССР. - 1957. - Т. XVI. - 552 с.

66. Селегей В.В. Селегей Т.С. Телецкое озеро. Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССТ. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1978.

67. Симонов А.И. Закономерности изменения скорости и расхода воды струи на приглубом предустьевом взморье и сопутствующие им процессы на примере р. Кубани / А.И. Симонов // Тр. ГОИН. вып. 49. 1960. С. 19-37.

68. Синкжович В.Н. Сток реки Селенги в ее дельте / В.Н. Синюкович, Н.Г. Жарикова, В.Д. Жариков // География и природ, ресурсы. № 3. 2004. С. 64-69.

69. Сокольников В.М. Течения и водообмен в Байкале / В.М. Сокольников // Тр. / Лимнол. ин-т СО АН СССР. - 1964. - Т. V(XXV). - С. 5-21.

70. Соловьев Д.А. Лабораторное исследование влияния ветра на динамику развития термического бара / Д.А. Соловьев, Н.С. Блохина // Океанология. т.50. №6. 2010. С. 904-909.

71. Соловьев Д.А. Лабораторная модель весеннего термобара / Д.А. Соловьев, Н.С. Блохина, А.Е. Орданович // Вестн. Моск. Унив., Физика, № 5, 2007. С. 65-67.

72. Соловьев Д.А. Исследование весеннего термического бара методами математического и лабораторного моделирования / Д.А. Соловьев, Рс.И. Нигматулин // ДАН. т. 434. № 4. 2010. С. 544-548.

73. Степанова В.В. Спектральное распределение суммарной радиации в видимой части спектра на Байкале / В.В. Степанова, П.П. Шерстянкин // Автоматизация лимнологических исследований и световой режим водоемов. Новосибирск.: Наука. 1984. С. 112-125.

74. Тихомиров А.И. О термическом баре в Якимварском заливе Ладожского озера / А.И. Тихомиров // Изв. ВГО. т. 91. вып. 5. 1959. С. 424438.

75. Тихомиров А.И. О термическом баре Ладожского озера / А.И. Тихомиров // Изв. ВГО. 1963. т. 95. вып. 2. С. 134-142.

76. Тихомиров А.И. Термика крупных озер / А.И. Тихомиров // Изв. Л.: Наука. 1982. 232 с.

77. Томберг И.В. Изменение химического состава вод р. Селенги на акватории Селенгинского мелководья / И.В. Томберг, Л.М. Сороковикова, В.Г. Иванов // Материалы международной научной конференции «Дельты Евразии: происхождение, эволюция, экология и хозяйственное освоение» г. Улан-Удэ. 16-20 августа 2010г. 2010. С. 98-102.

78. Федоров К.Н. Тонкая термохалинная структура вод океана / К.Н. Федоров // Л.: Гидрометеоиздат. 1976. 184 с.

80. Фиалков В. А. Колебания уровня и гидрологический режим мелководных районов / В.А. Фиалков // В кн.: Лимнология прибрежно-соровой зоны Байкала. Отв. ред. Чл.-корр. АН СССР H.A. Флоренсов. Новосибирск.: Наука. 1977. С. 66-82.

81. Фиалков В.А. Течения прибрежной зоны озера Байкал / В.А. Фиалков // Новосибирск.: Наука. 1983. 194 с.

82. Филатов H.H. Динамика озер / H.H. Филатов // Л.: Гидрометеоиздат. 1983. 166 с.

83. Форель Ф.А. Руководство по озероведению (общая лимнология) / Ф.А. Форель // С.-Петербургъ. Типография В.Ф. Киршбаума. 1912.196 е..

84. Форш Л.Ф. Особенности термического режима поверхности воды Байкала / Л.Ф. Форш // Тр. / Байк. лимнолог, ст. ВСФ АН СССР. - 1957. - С. 95-159.

85. Хатчинсон Д. Лимнология / Д. Хатчинсон; Сокр. пер. с англ. Г.В. Цыцарина и Г.Г. Шинкар, ред. Л.Л. Россолимо. - М.: Прогресс, 1969. - 592 с.

86. Цветова Е.А. Численное моделирование динамики и термического режима озера Байкал. Автореферат на соискание уч. Ст. к.ф.-м.н., Новосибирск, 1979. 12 с.

87. Цветова Е.А. Численная модель термобара в озере Байкал / Е.А. Цветова // Метеорология и гидрология. № 9. 1997. С. 58-68.

88. Чубаренко И.П. Лабораторное моделирование структуры термобара и связанной с ним циркуляции в бассейне с наклонным дном / И.П. Чубаренко, Н.Ю. Демченко // Океанология, т. 48. № 2. 2008. С. 1-14.

89. Чубаренко И.П. Горизонтальная конвекция над подводными склонами. Калининград: Терра Балтика, 2010. 256 с.

90. Шерстянкин П.П. Динамика вод Селенгинского мелководья в начале лета по данным распределения оптических характеристик и температуры воды / П.П. Шерстянкин // В кн. Элементы Гидрометеорологического режима озера Байкал М-Л.: Наука, 1964. С. 29-37.

91. Шерстянкин П.П. Пространственное распределение прозрачности в Малом Море и его связь с динамикой вод / П.П. Шерстянкин // В кн. "Продуктивность Байкала и антропогенные изменения его природы". 1974. С. 54-62.

92. Шерстянкин П.П. Экспериментальные исследования подледного светового поля озера Байкал / П.П. Шерстянкин // М.: Наука, 1975. 91 с.

93. Шерстянкин П.П. Динамические условия фронто- и вихрегенеза на Байкале / П.П. Шерстянкин, JI.H. Куимова, Р.Е. Миненко // ДАН. 1995. т.345, №2. С. 251-255.

94. Шерстянкин П.П. О температуре максимальной плотности и термобарических свойствах глубоких пресных вод на примере озера Байкал / П.П. Шерстянкин, JI.H. Куимова, B.JI. Потемкин // ДАН. 2000. Т.375, № 1. С. 107-111.

95. Шерстянкин П.П. Точные формулы для термодинамических параметров озерных вод по уравнению состояния в форме Chen-Millero / П.П. Шерстянкин, JI.H. Куимова // ДАН. 2003. т. 391. № 2. С. 254-259.

96. Шерстянкин П.П. Влияние речного стока на динамику и термику вод Селенгинского мелководья на Байкале / П.П. Шерстянкин, В.Г. Иванов, JT.H. Куимова // Тезисы докладов VI Всероссийской конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». 2004а. С. 272-275.

97. Шерстянкин П.П. Изучение рельефа дна Селенгинского мелководья на озере Байкал с помощью электронных батиметрических карт / П.П. Шерстянкин, Л.Н. Куимова В.Г. Иванов // Тезисы докладов IV Всероссийской научной конференции «Физические проблемы экологии (Экологическая физика)». 20046. С. 57-58.

98. Шерстянкин П.П. Сезонный ход термогидрохимических структур вод на Селенгинском мелководье / П.П. Шерстянкин, В.Г. Иванов, Л.Н. Куимова, Л.М. Сороковикова, И.В. Томберг // Четвертая Верещагинская Байкальская конференция. Тезисы докладов и стендовых сообщений. 26 сентября - 1 октября, 2005 г. 2005. С. 221-222.

99. Шерстянкин П.П. Формирование вод Селенгинского мелководья с учетом сезонного хода речного стока, термической конвекции и термобаров / П.П. Шерстянкин, В.Г. Иванов, JI.H. Куимова, В.Н. Синюкович // Вод. ресурсы. 2007а. С. 439-445.

100. Шерстянкин П.П. Оценка максимальных вертикальных скоростей конвекции в природных водах на примере озера Байкал / П.П. Шерстянкин, Л.Н. Куимова, В.Г. Иванов//ДАН. т. 415. № 1.20076. С. 115-119.

101. Шерстянкин П.П. Вертикальная устойчивость и частота Вяйсяля-Брента глубоких природных вод на примере озер Байкал, Танганьика и Мирового океана / П.П. Шерстянкин, JI.H. Куимова // ДАН. 2009. С. 673-678.

102. Шимараев М.Н. Элементы теплового режима озера Байкал / М.Н. Шимараев; Отв. ред. А.Н. Афанасьев. - Новосибирск: Наука, 1977. - 150 с.

103. Шимараев М.Н. Тепловой сток рек. Биологическая продуктивность пелагиали Байкала и ее изменчивость / М.Н. Шимараев; Отв. Ред. М.Ю. Бекман. - Новосибирск: Наука, 1977. - С. 220-233.

104. Шимараев М.Н. Температурный режим и тепловой баланс / М.Н. Шимараев, JI.H. Куимова // Лимнология прибрежно-соровой зоны Байкала. 1977. С. 82-106.

105. Шимараев М.Н. Международный гидрофизический эксперимент на Байкале: процессы обновления глубинных вод в весенний период / М.Н. Шимараев, М.А. Грачев, Д.М. Имбоден, С. Окуда, Н.Г. Гранин, Р. Кипфер, Л.А. Левин, Ш. Эндо // ДАН. 1995. Т. 343, № 6. С. 824-827.

106. Шимараев М.Н. Особенности аэрации глубинных вод Байкала в период весеннего перемешивания / М.Н. Шимараев, В.М. Домышева, Л.А. Горбунова // География и природные ресурсы. - 1996. -№ 1. - С. 64-72.

107. Эстуарно-дельтовые системы России и Китая. Ответственные редакторы: Коротаев В.Н., Михайлов В.Н., Бабич Д.Б ((Россия); Ли Цзунсянь, Лю Шугуан (Китай). Изд. ООО ГЕОС. 2007. 445 с.

108. Яснитский В.Н. К вопросу об изменчивости у некоторых планктонных организмов оз. Байкала / В.Н. Яснитский // Изв. БГНИИ при ИГУ, т. III, в. 1.

1926. С. 1-16.

109. Яснитский В.Н. Отчет о работах Байкальской биологической станции при Иркутском Биолого-географическом институте за 1926-1927 гг / В.Н. Яснитский // Изв. Биол. Геогр. инст. При Иркутск. Гос. Унив., т. III, вып. 3.

1927. 35 с.

110. V. Botte & A. Kay, "A numerical study of plankton population dynamics in a deep lake during the passage of the Spring thermal bar." Journal of Marine Systems 26, 367-386 (2000).

111. Botte V. & Kay A., "A model of the wind-driven circulation in Lake Baikal." Dynamics of Atmospheres and Oceans 35, 131-152 (2002).

112. Carmack E.C. Combined influence of inflow and lake temperatures on spring circulation in a riverine lake / E.C. Carmack // J. Phys. Oceanogr. 1979. P. 422-434.

113. Carmack E.C. Importance of lake-river interaction on seasonal patterns in the general circulation of Kamloops Lake, British Columbia / E.C. Carmack, C.B. Gray, C.H. Pharo, R.J. Daley // Limnol. Oceanogr. 1979. P. 634-644.

114. Carmack E.C. Cooling processes in deep, temperate lakes: a review with examples from two lakes in British Columbia / E.C. Carmack, D.M. Farmer // J. Mar. Res. 1982. P. 85-111.

115. Cooper, L.H.N. Cascading over the continental slope of water from the Celtic Sea / L.H.N. Cooper, D. Vaux // J. Mar. Biol. Assoc. U.K., 28. 1949. P. 719750.

116. Cooper L.H.N. Vertical and horizontal movements in the ocean / L.H.N. Cooper // "Oceanography" AAAS, Washington, D.C. 1961. P. 599-622.

117. Csanady G.T. The coastal boundary layer in Lake Ontario Pt. 2. The summer-fall regime / G.T. Csanady //J. Phys. Oceanogr. 1972. 2(4). P. 168-176.

118. De Batist, M. The INTAS Project 99-1669 Team. A new bathymetric map of Lake Baikal / M. De Batist, M. Canals, P. Sherstyankin, S. Alekseev. Scientific Drilling Database. doi:10.1594/GFZ.SDDB.l 100. 2002.

119. Elliott, G.H. A mathematical study of the thermal bar / G.H. Elliott // Proc. Conf. Great Lakes Res. 1971. P/ 545-554.

120. Elliott, G.H., Elliott. J.A. Laboratory studies on the thermal bar / G.H. Elliott, J.A. Elliott // Proc. 13th Conf. Great Lakes Res., Int. Assoc. GI. Lakes Res. 1970. P. 413-418.

121. Fer I., Dynamics of winter cooling in Lake Geneva /1. Fer // Ph.D. thesis. Ecole Polytech. Fed. de Lausanne, Lausanne, Switzerland, 2001a. 150 p.

122. Fer I. Cascading of water down the sloping sides of a deep lake in winter /1. Fer, U. Lemmin, S.A. Thorpe // Geophys. Res. Lett., 20016. 28. P. 2093-2096.

123. Fer I. Observations of mixing near the sides of a deep lake in winter /1. Fer, U. Lemmin, S. A. Thorpe // Limnol. Oceanogr. 47, 2002. P. 535-544.

124. Fer I. The winter cold slope boundary layer / I. Fer, U. Lemmin, S. A. Thorpe // paper presented at Fifth IAHR International Symposium on Stratified Flows, Int. Assoc. for Hydraul. Res., Vancouver, B. C., Canada, 2000. P. 301-305.

125. Forel F.A. La congelation des lacs suisses et savoyards pendant l'hiver 1879-1880 /F.A. Forel //Lac Leman. L'Echo des Alpes 31880. P. 149-161.

126. Holland Paul R. "Numerical Modelling of the Riverine Thermal Bar». Ph.D., Loughborough University. 2001. 234 p.

127. Holland, P.R., Kay, A., and Botte, V., 2001. A numerical study of the dynamics of the riverine thermal bar in a deep lake. Environmental Fluid Mechanics, 1: 311-332.

128. Holland, P.R., Kay, A., and Botte, V., 2003. Numerical modelling of the thermal bar and its ecological consequences in a river-dominated lake. Submitted to J. Mar. Sys..

130. Ivanov V.G. Selenga Shallow on lake Baikal: spring and autumn thermal bars / V.G. Ivanov, P.P. Sherstyankin, L.N. Kuimova // European Large Lakes Symposium «Ecosystem changes and their ecological and socioeconomic impacts». 2006. P. 91.

131. Ivanov V.G. Optical and Thermal Structure of Selenga Shallow Waters on lake Baikal During Spring Thermal Bar / V.G. Ivanov, P.P. Sherstyankin, G.P. Kokhanenko // XV International Symposium .Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics. 2008. P. 119.

132. Kay A., "The effect of cross-stream depth variations upon contaminant dispersion in a vertically well-mixed current." Estuarine, Coastal & Shelf Science 24, 177-204 (1987).

133. Kay A., "Particle dynamics in deep cold water." Mathematics Today, 34, 11-16(1998).

134. Kay A., "Thermobaric flow." Dynamics of Atmospheres and Oceans 34, 263-289 (2001).

135. Likhoshway Y.V. The distribution of diatoms near a thermal bar in Lake Baikal / Y.V. Likhoshway, A.Ye. Kuzmina, T.G. Potyemkina, V.L. Potyemkin, M.N. Shimaraev // J. Great Lakes Res. 1996. V. 22(1). P. 5-14.

136. Malm J. An investigation of the thermal bar in Lake Ladoga during spring 1991 / J. Malm, D. Mironov, A. Terzhevik, L. Grahn // Dep. Water Res. Eng. Inst. Technol. Univ. Lund Rep. 1991. 150 p.

137. Malm J. A field study of the thermal bar in Lake Ladoga- spring 1992 / J. Malm, D. Mironov, A. Terzhevik, L. Grahn // Dep. Water Res. Eng. Inst. Technol. Univ. Lund Rep. 1992. 162 p.

138. Malm J. Field investigation of the thermal bar in Lake Ladoga-spring 1991 / J. Malm, D. Mironov, A. Terzhevik, L. Grahn // Nord. Plydrol. 1993. 24: P. 339358.

Logacheva, G.I. Pomazkova, P.P. Sherstyankin, L.M. Sorokovikova, L.I. Tolstikova, E.P. Tereza // Hydrobiologia, Springer Netherlands. 2006. 568(1) P. 69-76.

140. Mortimer C.H. Lake hydrodynamics / C.H. Mortimer // Mitt. Int. Ver. Teor. Angew. Limnol. 20. 1974. P. 124-197.

141. Rao Y.R. Circulation and turbulent exchange characteristics during the thermal bar in Lake Ontario / Y.R. Rao, M.G. Skafel and M.N. Charlton // Limnol. Oceanogr. 49(6). 2004. P. 2190-2200.

142. Rodgers G.K. The Thermal Bar in the Laurentian Great Lakes / G.K. Rodgers // Proc. 8th Conf. Great Lakes Res., Univ. Michigan, Great Lakes Res. Div., Publ. 13. 1965. P. 358-363.

143. Rodgers G.K. The Thermal Bar in Lake Ontario, Spring 1965 and Winter 1965-66 / G.K. Rodgers // Proc. 9th Conf. Great Lakes Res., Univ. Michigan, Great Lakes Res. Div., Publ. 15. 1966. P. 369-374.

144. Rodgers G.K. Heat Advection within Lake Ontario in Spring and Surface Water Transparency Associated with the Thermal Bar / G.K. Rodgers // Proc. 11th Conf. Great Lakes Res., Intern. Assoc. Great Lakes Res., 1968. P. 942-950.

145. Rodgers G.K. Field Investigation on the Thermal Bar in Lake Ontario: Precision Temperature Measurements / G.K. Rodgers // Proc. 14th Conf. Great Lakes Res., Intern. Assoc. Great Lakes Res., 1971. P. 618-624.

146. Sherstyankin P.P. Fronts on Lake Baikal. 2008. Winter School on Hydrology and Sedimentology of The Lake Baikal a scientific-educational initiative of Irkutsk State University(ISU) and EAWAG, 1-15 March 2008, Irkutsk

- Lake Baikal, RUSSIA. 3 March 2008.

147. Shimaraev M.N. Deep ventilation of Lake Baikal waters due to spring thermal bars / M.N. Shimaraev, N.G. Granin, A.A. Zhdanov // Limnol. Oceanogr.

- Vol. 38, № 5. - 1993. - P. 1068-1072.

148. Soloviev D.A. Laboratory-scale model of the spring thermal bar / D.A. Soloviev // International Conf. "Fluxes and Structures in Fluids. Abstracts, Sankt-Petersburg, 2007. P. 125-126.

149. Thorpe S.A. The mixing layer of Loch Ness / S.A. Thorpe, A.J. Hall // J. Fluid Mech. 101. 1980. P. 687-703.

150. Thorpe S.A. Internal waves and temperature fronts on slopes / S.A. Thorpe, U. Lemmin//Ann. Geophys. 17. 1999. P. 1227-1234.

151. Thorpe S.A. Observations of the thermal structure of a lake using a submarine / S.A. Thorpe, U. Lemmin, C. Perrinjaquet, I. Fer // Limnol. Oceanogr. 44. 1999. P. 1575-1582.

152. Tikhomirov A.I. The Thermal Bar of Lake Ladoga / A.I. Tikhomirov // Soviet Hydrology, Selected Papers, Am. Geophys. Union Translation. Vol. 95, No. 2. 1963. P. 134-142.

153. Tsvetova E.A. Mathematical modelling of Lake Baikal hydrodynamics / E.A. Tsvetova // Hydrobiologia vol. 407. 1999. P. 37-43.

154. Veal Karen L. "Numerical Modelling of The Thermodynamics of Lake Baikal and Population Dynamics of The Baikalian Diatom Aulacoseira baikalensis", Ph.D., University Leicester. 2007. 178 p.

155. Wendin B. Einige bemerkungen über die temperaturverhgltnisse des Ladogasees nach den beobachtungen in den jähre 1898-1903. Fennia 61: 3. 1936. 103 p.

156. Witting R. 1929. Beobachtungen in Ladogasee in den jähren 1898-1903. Inst. Meeresforsch. Sehr. 60. Helsinki. 34 p.

157. Zilitinkevich S.S. A theoretical model of thermal bar movement in a circular lake / S.S. Zilitinkevich, J.G.B. Malm //Nord. Hydrol. 24. 1993. P. 13-30.

158. Zilitinkevich S.S. The thermal bar / S.S. Zilitinkevich, K.D. Kreimann, A.Y. Terzhevik // J. Fluid Mech. 236: 1992. P. 27-42.