ЭВОЛЮЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДНОЙ ТОЛЩИ БОРЕАЛЬНЫХ ОЗЕР НА ФОНЕ ИЗМЕНЕНИЙ РЕГИОНАЛЬНОГО КЛИМАТА

В статье приводятся результаты исследований влияния изменений регионального климата на динамику термического режима двух небольших бореальных озер с разным типом перемешивания в период открытой воды по данным многолетних наблюдений. Основное внимание уделено периоду весеннего перемешивания (включающего весеннюю подледную конвекцию и период гомотер-мии после взлома льда) и выявлению его роли в развитии термического режима озер на последующих этапах годового цикла. Показано, что в годы с аномально высокими зимними и весенними температурами воздуха весенняя подледная конвекция начиналась на исследованных озерах раньше и продолжалась дольше, чем в годы с близкими к климатической норме температурами этих месяцев, что могло спровоцировать формирование прямой стратификации к концу ледостава и исчезновение периода гомотермии после взлома льда. Продолжительность весенней гомотермии наиболее критична для димиктических озер, поскольку влияет на летнюю температуру гиполимниона и может, следовательно, определять как термический, так и газовый режимы на последующих этапах годового цикла. Полученные результаты позволяют заключить, что на фоне аномально теплых зимних и весенних месяцев полимиктические озера могут приобретать черты димиктических, выходя из-подо льда устойчиво стратифицированными и теряя период весенней гомотермии. Сокращение периода ледостава на димиктических озерах за счет более раннего взлома льда может приводить как к уменьшению, так и к увеличению продолжительности летней стратификации в зависимости от погодных условий поздней весны и раннего лета.

бореальные озера, температура воды, весеннее перемешивание, подледная конвекция, весенняя гомотермия, режим перемешивания

1. Ефремова Т. В., Пальшин Н. И., Здоровеннова Г. Э., Тержевик А. Ю. Влияние экстремально жаркого лета 2010 г. на температуру воды и распределение кислорода в озерах Карелии // Метеорология и гидрология. 2015. № 9. С. 67-76.

2. Ефремова Т. В., Пальшин Н.И., Белашев Б. З. Температура воды разнотипных озер Карелии в условиях изменения климата (по данным инструментальных измерений 1953-2011 гг.) // Водные ресурсы. 2016. Т. 43, № 2. С. 228- 238.

3. Гавриленко Г. Г., Здоровеннова Г. Э., Здоровеннов Р. Э. и др. Термический и кислородный режимы мелководного озера на этапе летнего нагревания // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. № 10(1). С. 414-421.

4. Гавриленко Г. Г., Здоровеннова Г. Э., Здоровеннов Р. Э. и др. Теплопоток на границе вода-донные отложения в небольшом озере // Тр. КарНЦ РАН. 2015. № 9. Сер. Лимнология. C. 3-9.

5. Здоровеннова Г. Э., Здоровеннов Р. Э., Пальшин Н. И. и др. Термический режим мелководного озера после разрушения льда // Тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф. «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». М.: РУДН, 2014. С. 390-401.

6. Здоровеннова Г. Э., Голосов С. Д., Зверев И. С. и др. Реакция термической структуры малых бореальных озер на различные сценарии атмосферного воздействия // Успехи современного естествознания. 2015. № 10. С. 100-103.

7. Назарова Л. Е. Климат Республики Карелия (Россия): температура воздуха, изменчивость и изменения // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. Т. 10, № 1. С. 746-749.

8. Озера Карелии / Под ред. Н. Н. Филатова, В. И. Кухарева. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2013. 463 с.

9. Тержевик А. Ю. Пальшин Н. И., Голосов С. Д. и др. Гидрофизические аспекты формирования кислородного режима мелководного озера, покрытого льдом // Водные ресурсы. 2010. 37(5). С. 568-579.

10. Хатчинсон Д. Лимнология. М.: Прогресс, 1969. 592 с.

11. Adrian R., O'Reilly C., Zagarese H. et al. Lakes as sentinels of climate change // Lim-nol. Oceanogr. 2009. V. 54, N 6(2). P. 2283-2297.

12. Arvola L., George G., Livingstone D. et al. The impact of the changing climate on the thermal characteristics of lakes // The Impact of Climate Change on European Lakes. Aquatic Ecology Series 4. 2010. P. 85-101.

13. Diaz R. J. Overview of hypoxia around the World // J. Env. Qual. 2001. V. 30. P. 275-281.

14. Heiskanen J., Mammarella I., Haapanala S. et al. Effects of cooling and internal wave motions on gas transfer coefficients in a boreal lake // Tellus B. 2014. V. 66. P. 22827. http://dx.doi.org/10.3402/tellusb.v66.22827.

15. Heiskanen J., Mammarella I., Ojala A. et al. Effects of water clarity on lake stratification and lake-atmosphere heat exchange // J. Geophys. Res. Atmos. 2015. V. 120. P. 7412-7428. D0I:10.1002/2014JD022938.

16. Gerten D., Adrian R. Climate driven changes in spring plankton dynamics and the sensitivity of shallow polymictic lakes to the North Atlantic Oscillation // Limnol. Oceanogr. 2000. V. 45, N 5. P. 1058-1066.

17. Golosov S., Maher O. A., Schipunova E. et al. Physical background of the development of oxygen depletion in ice-covered lakes // Oecologia. 2007. V. 151, N 2. P. 331-340.

18. Golosov S., Terzhevik A., Zverev I. et al. Climate change impact on thermal and oxygen regime of shallow lakes // Tellus A. 2012. V. 64. 17264. DOI: 10.3402/tellusa. v64i0.17264.

19. Kirillin G. Modelling the impact of global warming on water temperature and seasonal mixing regimes in small temperate lakes // Bor. Environ. Res. 2010. V. 15. P. 279-293.

20. Lewis W. M. A revised classification of lakes based on mixing // Can. J. Fish. Aqua. Sci. 1983. V. 40 P. 1779-1787. DOI:10.1139/f83-207.

21. Livingstone D. Impact of secular climate change on the thermal structure of a large temperate central European lake // Climatic Change. 2003. V. 57. P. 205-225.

22. Lopez Bellido J., Tulonen T., Kankaala P., Ojala A. CO2 and CH4 fluxes during spring and autumn mixing periods in a boreal lake (Paajarvi, southern Finland) // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. G04007. DOI: 10.1029/2009JG000923.

23. Magnuson J., Robertson D., Benson B. et al. Historical trends in lake and river ice cover in the Northern Hemisphere // Science. 2000. V. 289, N 5485. P. 1743-1746.

24. Mironov D., Terzhevik A., Kirillin G. et al. Radiatively driven convection in ice-covered lakes: Observations, scaling, and a mixed layer model // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. P. 7-16.

25. O'Reilly C. M., Sharma S., Gray D. et al. Rapid and highly variable warming of lake surface waters around the globe // Geophys. Res. Letters. 2015. V. 42, N 24. P. 10 773-10 781.

26. Salonen K., Pulkkanen M., Salmi P., Griffiths R. Interannual variability of circulation under spring ice in a boreal lake // Limnol. Oceanogr. 2014. V. 59, N 6. P. 2121- 2132.

27. Schulz S., Matsuyama H., Conrad R. Temperature dependence of methane production from different precursors in a profundal sediment (Lake Constance) // FEMS Microbiology Ecology. 1997. V. 22. P. 207-213.