Международная группа исследователей представила новые данные, объясняющие причины продолжающегося снижения уровня Каспийского моря. В научной работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, ученые из Азербайджана, Казахстана и Швейцарии проанализировали влияние ветрового режима на колебания уровня воды в крупнейшем замкнутом водоеме планеты за последние сорок лет. Результаты исследования показали, что ключевую роль в процессе обмеления играет не столько скорость ветра, сколько изменение его преобладающего направления, которое усиливает испарение с поверхности моря.
Каспийское море, будучи изолированным от Мирового океана, чрезвычайно чувствительно к климатическим изменениям. В двадцатом веке уровень воды колебался в значительных пределах: после рекордного минимума 1977 года начался быстрый подъем, продолжавшийся до 1995 года, однако с 1996 года наблюдается устойчивая тенденция к снижению. К настоящему времени уровень воды вновь приблизился к критически низким отметкам. Традиционно главными факторами, влияющими на водный баланс, считались сток впадающих рек, прежде всего Волги, и атмосферные осадки. Однако новая работа демонстрирует, что для понимания полной картины необходимо учитывать сложные аэродинамические процессы над акваторией.
Для анализа специалисты использовали массив климатических данных реанализа MERRA-2 от NASA, охватывающий период с 1980 по 2023 год. Сравнение двух временных отрезков – фазы подъема уровня воды и фазы его падения – привело к неожиданному выводу. Средняя скорость ветра над морем статистически значимо не изменилась. Однако детальное изучение векторных компонентов ветра выявило существенную трансформацию воздушных потоков. В период падения уровня моря результирующая скорость ветра выросла на 10,3 процента, а вектор направления сместился на 9,5 градуса к востоку.
Ученые установили, что над Каспием произошло ослабление северных ветров и усиление восточных. Это изменение имеет критическое значение для термодинамики водоема. Северные ветры обычно способствуют апвеллингу – подъему холодных глубинных вод к поверхности, что охлаждает море и снижает испарение. Восточные же потоки, напротив, приносят более теплые воздушные массы и препятствуют охлаждению поверхностного слоя. В результате температура поверхности воды повышается, что ведет к интенсивному испарению влаги. Именно этот механизм стал одним из драйверов ускоренного падения уровня моря в последние десятилетия.
Исследование также выявило связь между локальным ветровым режимом Каспия и глобальными климатическими индексами, такими как Южное колебание (SOI) и Северо-Атлантическое колебание (NAO). Статистический анализ показал, что явления, происходящие за тысячи километров в Тихом и Атлантическом океанах, оказывают влияние на циркуляцию атмосферы в Каспийском регионе. В частности, индекс SOI, связанный с феноменами Эль-Ниньо и Ла-Нинья, демонстрирует устойчивую корреляцию с колебаниями уровня моря с временным лагом от одного до пяти лет.
Влияние Эль-Ниньо на Каспий реализуется через перестройку атмосферных течений. В периоды активности этого климатического феномена происходит усиление западного переноса в тропосфере, что приводит к ослаблению восточных ветров над морем и, как следствие, к уменьшению испарения и повышению уровня осадков. Обратная фаза, Ла-Нинья, напротив, способствует усилению восточных ветров и росту испарения. Понимание этих связей открывает новые возможности для долгосрочного прогнозирования состояния Каспийского моря, так как реакция водоема на глобальные климатические сигналы происходит с задержкой в несколько лет.
Несмотря на доминирующее значение речного стока, который обеспечивает более 80 процентов притока воды, ветровой режим вносит существенные коррективы в водный баланс. В периоды, когда данные по стоку рек не полностью объясняли динамику уровня моря, именно фактор испарения, регулируемый ветром, становился определяющим. Например, в Северном и Среднем Каспии изменения ветровых потоков оказались наиболее выраженными, что подтверждает неравномерность климатического воздействия на разные части акватории.
Авторы работы подчеркивают, что полученные результаты важны не только для фундаментальной науки, но и для практического применения. Точные модели прогнозирования уровня моря необходимы для планирования инфраструктурных проектов, оценки рисков для прибрежных территорий и управления водными ресурсами в странах Каспийского бассейна. В условиях продолжающегося глобального потепления и антропогенного давления учет ветрового фактора и его связи с океаническими осцилляциями становится обязательным условием для сохранения экосистемы уникального водоема.
